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摘要：随着社会的日益飞速发展，城市轨道交通也就是人民常说的地铁已在全国各地大中城市开始建设、运行，已成为人民出行必备的公共交通。地铁拥有运量大、速度快、无污染等其他交通方式所无法比拟的优越性，成为城市建设者的首选。地铁缩短了出行时间，人们可以在郊区居住，市区上班。这为城市的功能区划分提供了物质基础。轨道交通岩溶处理成为在岩溶地区兴建地铁工程时尤其应进行专门的基础处理，由于溶（土）洞处理难度很大，造价高，因此本文通过对岩溶对地铁工程的影响和处理问题进行浅显的分析研究。
关键词：轨道交通;岩溶处理;隧道
一、工程概况
广州轨道交九号线位于广州市花都区，功能定位以解决汽车城、花都中心城区主要发展组团与广州中心组团的交通需求为重点，并兼顾花都区内交通出行及其与机场的交通联系。本工程为广州市轨道交通九號线施工5标段，区间线路自清布站沿着迎宾大道东南向行下穿106国道、机场高速北延线和机场高速后，与三号线高增站平行换乘。
二、工程地质及溶土洞发育情况
（一）工程地质情况
广州市轨道交通九号线位于花都区境内。施工5标段主要位于广花盆地，地貌上属于河流冲洪积平原，地势平坦宽广。 本工程区间隧道通过地层主要为第四系（Q）土层<3-2>中粗砂层、<4N-3>粉质粘土和粉质粘土<5C-1>，砂层占了约36%，粘土和残积土占了约57%，<6><7>占了约4%，区间线路沿线基岩为石炭系岩层，通过岩层有中风化泥质粉砂岩<8>、中风化炭质灰岩<8C-1>，且地层变化较大，勘察岩石最高单轴抗压强度为57.2MPa。
（二）溶土洞发育情况
根据本标段详勘阶段岩土工程报告，区间沿线场地岩溶主要发育在石炭系灰岩层中，清高区间近期线路揭露发育溶洞的钻孔有100个，土洞钻孔有34个，因此实际见洞钻孔为131个，见洞率为17.0%，有20个钻孔揭露两层岩溶以上，占揭露岩溶钻孔的16.3%，说明岩溶发育比较强烈。对于隧道下方无冲填、且洞顶上部无隔水层的溶洞，盾构施工时易发生局部坍塌，应处理。溶土洞发育规律性差，呈无序状态，其形态特征、规模和分布范围难以确定，局部溶洞具有连通性。
（三）溶土洞存在的地质条件
土洞：一般指存在于可溶岩的上覆土层中发育的空洞，根据经验总结，凡是岩溶地区有第四纪土层分布的地段，都应注意土洞发育的可能性。
溶洞：石灰岩地区岩溶发育强烈，岩溶在我国也是分部广泛，岩溶作用必须具备两个必要条件：可溶岩石和可流动溶蚀水，可溶岩石又分为碳酸盐类、硫酸盐类和卤盐类三种岩石，而溶洞则是地下水沿可溶性岩体的各种构造面相互交叉的地方，逐渐溶蚀和侵蚀开拓出来的地下洞室，具有空间三维拱效应，溶洞往往和地下通道、暗河等相连。
（四）溶土洞发育可能造成的施工危害和处理目的
1、土洞对轨道交通地下线有较大影响，根据土洞和隧道相对位置关系，对隧道施工安全和洞身稳定性影响较大。主要表现为以下几个方面：
（1）隧道上方的土洞：由于减少上覆土层的厚度，易发生冒顶泄气。
（2）隧道下方的土洞：由于距离隧道底较近的，盾构掘进时，土洞坍塌，易造成盾构机载头或突然下沉。
2、溶洞对轨道交通地下线路同样存在较大影响，根据本标段隧道埋深情况，经过补充勘察，区间溶洞处于隧道底板下方，对隧道施工安全和洞身稳定性影响较大。主要表现为以下几个方面：
（1）地面沉陷或坍塌（溶洞空间三维拱效应在外力作用下失去平衡）
（2）盾构机塌落（溶洞与地下暗河连通）
（3）盾构施工参数变化异常（同步注浆压力迅速下降、泥水仓切口水压波动异常等）
渗漏和突水（溶洞内的承压水）。
3、溶土洞处理目的
确保隧道掘进期间盾构机的安全;满足永久隧道结构的承载力、变形要求;减低基坑开挖过程突水、涌砂事件的几率;满足主体结构底板的承载力，减少了不同地层之间的差异沉降、保证主体结构的稳定和日后地铁正常运营;减低了新生土洞和土洞发展扩大影响主体结构的稳定和地铁的正常运营。
三、溶土洞处理施工技术构成
（一）盾构区间溶土洞处理技术
区间溶土洞处理施工工序主要包括以下几方面：
“边界探查——浆液制备——注浆管埋设——注浆充填——注浆效果检测”
1、 溶土洞边界探查：通过进行超前钻溶（土）洞平面范围的试探测，目的是摸清其规模（包括埋深、洞径、洞深、填充与否等），并以揭示到溶（土）洞的钻孔为基准点加密钻孔，间隔2.0m向四周扩散。
2、浆液制备：溶土洞注浆浆液分为单液浆和双液浆两种。
为了确保注浆浆液物理性能能够满足溶土洞发育的实际现状和施工控制，参建各方对对拟实施的单液浆和双液浆的配合比进行现场试验确认其初、终凝时间，并根据实际情况选择1#试样配比，避免出现因双液浆配比凝结时间较短且易造成注浆管路堵塞等不利工况，难于满足溶（土）洞处理要求，通过工程实践，证明该配比能够有效达到溶土洞处理要求和保证隧道施工安全。
3、注浆管埋设：注浆管埋设是溶土洞边界探查的主要方法，注浆管分实管和花管两种，本标段注浆管采用花管（PVC材质）注浆，钻孔孔径为110mm，为每节长4m、直径48mm的硬质塑料管，注浆管内壁光滑，接头有螺扣，端头有斜口，花管开有Φ8mm的溢浆孔12个，每组小孔间距30cm，用于需注浆地层，同时花管有孔部位外面套有抗爆压力为4.5MPa橡胶套，橡胶套覆盖着溢浆孔，起到单向阀作用。
4、压力注浆充填：
压力注浆充填是溶土洞施工处理的关键措施，直接关系到盾构隧道穿越岩溶发育地段的施工安全和质量，因此必须引起足够的重视。注浆施工时，应首先以 “外围注浆管注双液浆、内部注浆孔注单液浆”为原则，注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即先施做外排止水、 止浆帷幕，将处理范围内溶（土）洞与外界洞体隔离，再处理中间区域，注意应由孔底自下而上进行注浆，采取分段加提升注浆芯管的注浆方式;其次采用跳注、分层注浆、二次注浆。
四、岩溶施工处理注意事项
为确保盾构机穿越岩溶地区的施工安全，必须根据地质勘察资料、边界探查结果确定存在溶土洞，并按溶土洞处理施工图纸中的溶（土）洞处理原则要求进行注浆充填处理。注浆期间应注意以下几方面：
①外排双液浆注浆时;发现浆液流失严重时须立即查明原因，采取相应措施处理，（即;添加速凝剂，小压力（0.2～0.6Mpa）、多次数注浆等）;
②中间单液浆补充注浆孔应跳孔注浆，防止窜浆;当出现地面冒浆应立即停止注浆，待水泥浆终凝后再补充注浆;
③探查溶土洞钻孔，见到溶土洞要及时并准确记录洞顶、洞底的孔深，并要了解清楚洞里的填充情况，为安装袖阀管和注浆管提供依据;
④注浆时要从周边的处理边界先压注双液浆，为防止压注水泥浆时浆液外流;
⑤拟实施的单液浆和双液浆的配合比，要经过试验确认其初、终凝时间。双液浆的配合比，初凝时间控制在1分钟左右为最佳初凝时间。
五、结语：
总体来说，“原材料进场控制，注浆过程抽查，配比估算注浆量”才是确保溶（土）洞处理施工受控和效果的关键，“地质探查是基础，注浆控制是关键，施工管理是根本”做为溶（土）洞处理施工的准则，方可保证后续施工的安全和顺利。
参考文献：
[1]竺维彬、鞠世健：《复合地层中的盾构施工技术》，中国科学技术出版社2004年版.
[2]周文波主编：《盾构法隧道施工技术及应用》，中国建筑工业出版社2004年版.
关键词：轨道交通;岩溶处理;隧道
一、工程概况
广州轨道交九号线位于广州市花都区，功能定位以解决汽车城、花都中心城区主要发展组团与广州中心组团的交通需求为重点，并兼顾花都区内交通出行及其与机场的交通联系。本工程为广州市轨道交通九號线施工5标段，区间线路自清布站沿着迎宾大道东南向行下穿106国道、机场高速北延线和机场高速后，与三号线高增站平行换乘。
二、工程地质及溶土洞发育情况
（一）工程地质情况
广州市轨道交通九号线位于花都区境内。施工5标段主要位于广花盆地，地貌上属于河流冲洪积平原，地势平坦宽广。 本工程区间隧道通过地层主要为第四系（Q）土层<3-2>中粗砂层、<4N-3>粉质粘土和粉质粘土<5C-1>，砂层占了约36%，粘土和残积土占了约57%，<6><7>占了约4%，区间线路沿线基岩为石炭系岩层，通过岩层有中风化泥质粉砂岩<8>、中风化炭质灰岩<8C-1>，且地层变化较大，勘察岩石最高单轴抗压强度为57.2MPa。
（二）溶土洞发育情况
根据本标段详勘阶段岩土工程报告，区间沿线场地岩溶主要发育在石炭系灰岩层中，清高区间近期线路揭露发育溶洞的钻孔有100个，土洞钻孔有34个，因此实际见洞钻孔为131个，见洞率为17.0%，有20个钻孔揭露两层岩溶以上，占揭露岩溶钻孔的16.3%，说明岩溶发育比较强烈。对于隧道下方无冲填、且洞顶上部无隔水层的溶洞，盾构施工时易发生局部坍塌，应处理。溶土洞发育规律性差，呈无序状态，其形态特征、规模和分布范围难以确定，局部溶洞具有连通性。
（三）溶土洞存在的地质条件
土洞：一般指存在于可溶岩的上覆土层中发育的空洞，根据经验总结，凡是岩溶地区有第四纪土层分布的地段，都应注意土洞发育的可能性。
溶洞：石灰岩地区岩溶发育强烈，岩溶在我国也是分部广泛，岩溶作用必须具备两个必要条件：可溶岩石和可流动溶蚀水，可溶岩石又分为碳酸盐类、硫酸盐类和卤盐类三种岩石，而溶洞则是地下水沿可溶性岩体的各种构造面相互交叉的地方，逐渐溶蚀和侵蚀开拓出来的地下洞室，具有空间三维拱效应，溶洞往往和地下通道、暗河等相连。
（四）溶土洞发育可能造成的施工危害和处理目的
1、土洞对轨道交通地下线有较大影响，根据土洞和隧道相对位置关系，对隧道施工安全和洞身稳定性影响较大。主要表现为以下几个方面：
（1）隧道上方的土洞：由于减少上覆土层的厚度，易发生冒顶泄气。
（2）隧道下方的土洞：由于距离隧道底较近的，盾构掘进时，土洞坍塌，易造成盾构机载头或突然下沉。
2、溶洞对轨道交通地下线路同样存在较大影响，根据本标段隧道埋深情况，经过补充勘察，区间溶洞处于隧道底板下方，对隧道施工安全和洞身稳定性影响较大。主要表现为以下几个方面：
（1）地面沉陷或坍塌（溶洞空间三维拱效应在外力作用下失去平衡）
（2）盾构机塌落（溶洞与地下暗河连通）
（3）盾构施工参数变化异常（同步注浆压力迅速下降、泥水仓切口水压波动异常等）
渗漏和突水（溶洞内的承压水）。
3、溶土洞处理目的
确保隧道掘进期间盾构机的安全;满足永久隧道结构的承载力、变形要求;减低基坑开挖过程突水、涌砂事件的几率;满足主体结构底板的承载力，减少了不同地层之间的差异沉降、保证主体结构的稳定和日后地铁正常运营;减低了新生土洞和土洞发展扩大影响主体结构的稳定和地铁的正常运营。
三、溶土洞处理施工技术构成
（一）盾构区间溶土洞处理技术
区间溶土洞处理施工工序主要包括以下几方面：
“边界探查——浆液制备——注浆管埋设——注浆充填——注浆效果检测”
1、 溶土洞边界探查：通过进行超前钻溶（土）洞平面范围的试探测，目的是摸清其规模（包括埋深、洞径、洞深、填充与否等），并以揭示到溶（土）洞的钻孔为基准点加密钻孔，间隔2.0m向四周扩散。
2、浆液制备：溶土洞注浆浆液分为单液浆和双液浆两种。
为了确保注浆浆液物理性能能够满足溶土洞发育的实际现状和施工控制，参建各方对对拟实施的单液浆和双液浆的配合比进行现场试验确认其初、终凝时间，并根据实际情况选择1#试样配比，避免出现因双液浆配比凝结时间较短且易造成注浆管路堵塞等不利工况，难于满足溶（土）洞处理要求，通过工程实践，证明该配比能够有效达到溶土洞处理要求和保证隧道施工安全。
3、注浆管埋设：注浆管埋设是溶土洞边界探查的主要方法，注浆管分实管和花管两种，本标段注浆管采用花管（PVC材质）注浆，钻孔孔径为110mm，为每节长4m、直径48mm的硬质塑料管，注浆管内壁光滑，接头有螺扣，端头有斜口，花管开有Φ8mm的溢浆孔12个，每组小孔间距30cm，用于需注浆地层，同时花管有孔部位外面套有抗爆压力为4.5MPa橡胶套，橡胶套覆盖着溢浆孔，起到单向阀作用。
4、压力注浆充填：
压力注浆充填是溶土洞施工处理的关键措施，直接关系到盾构隧道穿越岩溶发育地段的施工安全和质量，因此必须引起足够的重视。注浆施工时，应首先以 “外围注浆管注双液浆、内部注浆孔注单液浆”为原则，注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即先施做外排止水、 止浆帷幕，将处理范围内溶（土）洞与外界洞体隔离，再处理中间区域，注意应由孔底自下而上进行注浆，采取分段加提升注浆芯管的注浆方式;其次采用跳注、分层注浆、二次注浆。
四、岩溶施工处理注意事项
为确保盾构机穿越岩溶地区的施工安全，必须根据地质勘察资料、边界探查结果确定存在溶土洞，并按溶土洞处理施工图纸中的溶（土）洞处理原则要求进行注浆充填处理。注浆期间应注意以下几方面：
①外排双液浆注浆时;发现浆液流失严重时须立即查明原因，采取相应措施处理，（即;添加速凝剂，小压力（0.2～0.6Mpa）、多次数注浆等）;
②中间单液浆补充注浆孔应跳孔注浆，防止窜浆;当出现地面冒浆应立即停止注浆，待水泥浆终凝后再补充注浆;
③探查溶土洞钻孔，见到溶土洞要及时并准确记录洞顶、洞底的孔深，并要了解清楚洞里的填充情况，为安装袖阀管和注浆管提供依据;
④注浆时要从周边的处理边界先压注双液浆，为防止压注水泥浆时浆液外流;
⑤拟实施的单液浆和双液浆的配合比，要经过试验确认其初、终凝时间。双液浆的配合比，初凝时间控制在1分钟左右为最佳初凝时间。
五、结语：
总体来说，“原材料进场控制，注浆过程抽查，配比估算注浆量”才是确保溶（土）洞处理施工受控和效果的关键，“地质探查是基础，注浆控制是关键，施工管理是根本”做为溶（土）洞处理施工的准则，方可保证后续施工的安全和顺利。
参考文献：
[1]竺维彬、鞠世健：《复合地层中的盾构施工技术》，中国科学技术出版社2004年版.
[2]周文波主编：《盾构法隧道施工技术及应用》，中国建筑工业出版社2004年版.