大连地铁溶洞处理方案,介绍了溶洞的形成及危害性,并在施工中遇到各种溶洞进行防护处理措施,进而结合案例...docx

大连地铁溶洞处理方案,介绍了溶洞的形成及危害性,并在施工中遇到各种溶洞进行防护处理措施,进而结合案例..

??一、引言

随着城市轨道交通建设的不断发展，大连地铁在施工过程中面临着各种复杂的地质条件。溶洞作为一种常见且对工程有较大影响的地质现象，其存在给地铁建设带来了诸多挑战。本方案旨在详细介绍溶洞的形成及危害性，并针对施工中遇到的各种溶洞提出有效的防护处理措施，同时结合实际案例进行分析，为大连地铁溶洞处理提供科学依据和实践参考。

二、溶洞的形成

溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间。大连地区主要的可溶性岩石为石灰岩，在漫长的地质历史时期，地下水对石灰岩进行溶蚀、侵蚀等作用。当岩石中的裂隙、孔隙等空间被地下水长期溶蚀扩大，逐渐形成空洞，这些空洞不断发展和连通，最终形成了溶洞。

其形成过程通常经历以下几个阶段：首先，地下水在岩石表面流动，溶解岩石中的碳酸钙等物质，形成微小的溶蚀通道。随着时间推移，这些通道逐渐扩大，形成较大的溶蚀裂隙。溶蚀裂隙进一步发展，相互连通，形成小型的溶洞。小型溶洞在地下水持续作用下，不断扩大其规模，最终形成大型溶洞。

三、溶洞的危害性

1.地面塌陷风险

溶洞顶部的岩石长期受地下水侵蚀和自身重力作用，可能会逐渐失去支撑力，导致顶部岩石坍塌，引发地面塌陷。这对地面建筑物、道路、地下管线等设施造成严重破坏，甚至危及周边居民的生命财产安全。

2.影响地基稳定性

地铁工程的地基若位于溶洞发育区域，溶洞的存在会使地基承载力不均匀，导致建筑物产生不均匀沉降。不均匀沉降过大可能会使建筑物出现裂缝、倾斜等问题，影响其正常使用功能，严重时甚至会造成建筑物破坏。

3.施工安全隐患

在溶洞发育地段进行地铁施工，容易发生突水、突泥等事故。大量地下水和泥沙突然涌出，会淹没作业面，造成施工设备损坏，人员伤亡，给施工进度和安全带来极大威胁。

四、施工中溶洞的防护处理措施

（一）溶洞探测

1.地质雷达探测

地质雷达利用高频电磁波在介质中传播时遇到不同电性介质界面会产生反射波的原理，探测地下介质分布情况。通过地质雷达探测，可以初步确定溶洞的位置、大小、走向等信息，为后续处理措施提供依据。

2.钻探勘探

钻探是获取溶洞详细信息的重要手段。在可能存在溶洞的区域布置一定数量的钻孔，通过钻孔取芯，直观了解溶洞内的填充物情况、岩石性质等。同时，根据钻孔水位变化等情况，分析溶洞与地下水的水力联系。

（二）填充物处理

1.黏土填充溶洞处理

对于黏土填充的溶洞，若填充物较为密实，可采用注浆加固的方法。首先，对溶洞内的黏土进行适当的扰动，使其具有一定的可灌性。然后，通过钻孔向溶洞内注入水泥浆液或化学浆液，浆液在压力作用下填充溶洞内的孔隙，提高填充物的强度和密实度，增强溶洞的稳定性。

2.砂层填充溶洞处理

当溶洞内填充砂层时，可采用高压喷射注浆法。利用高压设备将水泥浆液或其他化学浆液以较高的压力喷射到溶洞砂层中，使浆液与砂层充分混合，形成强度较高的固结体。高压喷射注浆可以根据需要形成柱状、壁状或块状的固结体，有效加固溶洞砂层，提高其承载能力。

（三）溶洞顶板加固

1.锚杆加固

对于溶洞顶板较薄且稳定性较差的情况，可采用锚杆加固。在顶板上钻孔，插入锚杆，锚杆一端锚固在稳定的岩石中，另一端通过垫板与顶板相连。通过锚杆的拉力作用，增强顶板的抗滑能力，防止顶板坍塌。

2.锚索加固

当溶洞顶板需要承受较大荷载或加固要求较高时，可采用锚索加固。锚索是一种高强度的钢绞线，通过钻孔将锚索锚固在顶板上方较深的稳定岩石中，然后在顶板上施加预应力。预应力可以有效地提高顶板的承载能力，减小顶板的变形，确保顶板的稳定性。

3.混凝土支撑

对于一些顶板坍塌可能性较大的溶洞，可在顶板下方设置混凝土支撑。首先，对顶板进行适当的清理和平整，然后支设模板，浇筑混凝土支撑。混凝土支撑的尺寸和强度根据溶洞的大小和顶板荷载情况确定，以提供足够的支撑力，保证顶板的稳定。

（四）溶洞跨越

1.钢梁跨越

当溶洞规模较大且难以进行填充或加固处理时，可采用钢梁跨越的方法。根据溶洞的宽度和工程要求，设计制作合适的钢梁。钢梁两端支撑在稳定的岩石或地基上，形成跨越溶洞的结构。在钢梁上铺设轨道或其他施工平台，保证地铁施工能够顺利通过溶洞区域。

2.钢筋混凝土梁跨越

对于一些跨度较小的溶洞，可采用钢筋混凝土梁跨越。通过在溶洞两侧浇筑钢筋混凝土基础，然后在基础上浇筑钢筋混凝土梁。钢筋混凝土梁的尺寸和配筋根据溶洞跨度和荷载情况设计，确保梁具有足够的承载能力和刚度，能够安全跨越溶洞。

（五）止水措施

1.帷幕注浆止水

在溶洞周围进行帷幕注浆，形成一道止水帷幕。通过钻孔向