溶洞处理（初）

武汉地铁27号线纸坊大街站

溶洞处理方案

中煤特殊凿井有限责任公司 武汉地铁27号线维护工程项目部

二零一五年九月

Ⅰ

溶洞处理方案编制依据及目的

目录

第一章 编制依据及目的 ......................................... 1

1 编制原则 .................................................. 1 2 编制依据 .................................................. 1 3 编制范围 .................................................. 1 4 编制目的 .................................................. 1 第二章 工程概况 ............................................... 2

1 工程简介 .................................................. 2 2 地质条件 .................................................. 2 3 溶岩对车站的影响 .......................................... 3 第三章 总体部署 ............................................... 4

1 项目组织机构 .............................................. 4 2 人员组织 .................................................. 4 3 主要机械设备 .............................................. 5 4 材料准备 .................................................. 5 5 钻前准备 .................................................. 5 第四章 主要处理方案 ........................................... 7

1溶洞类型鉴别............................................... 7 2处理方法................................................... 7 第五章 质量保证措施 ........................................... 8

1 灌浆施工技术要求 .......................................... 8 2 质量保证措施 ............................................. 13 第六章 安全、文明、环保措施 .................................. 15

1 安全、文明管理措施 ....................................... 15 2 环境保护 ................................................. 15 第七章 应急预案 .............................................. 17

1 出现质量问题上报的程序 ................................... 17 2 应急领导小组 ............................................. 17 3 应急预案的启动及程序 ..................................... 17 4 应急救援路线 ............................................. 18

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溶洞处理方案编制依据及目的

第一章 编制依据及目的

1 编制原则

1、确保实现业主要求的质量、工期、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标。

2、指导思想是：施工方案可行、施工技术先进、施工组织科学、重信誉、守合同，优质、安全、按期完成。

3、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。

4、贯彻执行国家和省、市有关方面的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。 5、重视生态环境，在施工期间及竣工后不发生水土流失，确保工程范围外的原地形、地貌不被破坏。

6、重视工程范围的工程地质、水文地质调查工作，建立以地质资料为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系。

2 编制依据

1）《武汉市轨道交通纸坊线（7号线南延线）工程施工图设计》（第二分册第二分部溶岩处理）

2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T 5148-2012) 3）《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012) 4）《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003版本)；

5)《武汉市轨道交通纸坊线（7号线南延线）纸坊大街站岩土工程详细勘察报告》（中铁大桥勘测设计院集团有限公司，2015年5月）

6)《武汉市轨道交通纸坊线（7号线南延线）纸坊大街站初步设计》（中铁隧道勘测设计院有限公司）

7）《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）；

8）武汉轨道交通纸坊线（7号线南延线）工程 平纵断面图（2015年1月8日版） 9）武汉市轨道交通纸坊线（7号线南延线）总体总包相关管理规定及总体设计技术文件 ；

3 编制范围

本方案适用于武汉地铁27号线纸坊大街站桩基施工。

4 编制目的

为防止因溶洞坍塌造成安全事故，造成人员、机械不可逆转的伤害以及对工期的不利影响，由此引发的对社会负面影响。对此我部根据逐桩勘察情况，实施施工前预处理，施工过程处理，施工后监控的施工控制模式。以确保桩基成孔质量及工程的顺利进行。

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溶洞处理方案工程概况

第二章 工程概况

1 工程简介

纸坊大街站位于江夏区纸坊大街与文华路交叉路口，沿文华路方向敷设，其南侧毗邻纸坊大街，文华路规划红线宽60m，纸坊大街站规划红线宽30m，均为江夏区的主干道，车流量较大。拟建车站处，现状东西两侧为2~3层的大片民房，南侧为中建龙城住宅小区及一在建的高层小区，根据规划，该地块用地以居住用地为主。场地地面标高在30.28～40.31m之间，地势起伏较大，地貌单元属剥蚀堆积垄岗状平原（长江Ⅲ级阶地）。车站主体起点里程右DK43+760.600，终点里程右右DK44+155.600；有效站台中心里程右DK43+871.000，站后带交叉渡线以连接出入场线。车站设计总长度为395m。主体为地下二层（局部三层）岛式车站,公共区为单柱双跨结构，两端设备区为双柱三跨结构，站台宽度为13m。结构型式为整体式钢筋混凝土箱形框架结构，中心里程处标准段结构外包尺寸约为22.1x13.69m。采用明挖顺做法施工，采用钻孔灌注桩+内支撑系统支护。车站基坑开挖面积约9540m2/。

根据《武汉市轨道交通纸坊线（7号线南延线）工程第4标详勘阶段岩土工程勘察》提供的资料，详勘结果表明，拟建场地属剥蚀堆积垄岗状平原（长江Ⅲ级阶地），车站北段地形较平坦，南段地形为缓坡，主要不良地质作用为岩溶。根据地勘报告反映本车站灰岩分布区共完成的32个钻孔中，共有28个钻孔不同程度揭示了岩溶现象，其中17个钻孔揭示了多层岩溶，局部岩溶呈串珠状发育；从其规模看，本次揭示的单个溶洞或岩溶充填物洞高1～5m，大的可达8～16m。按《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）关于岩溶发育强度分级标准，场区岩溶发育强度以弱～中等发育为主，构造挤压揉皱带附近岩溶强烈发育。

2 地质条件

2.1 土洞发育情况

据武汉市地区经验和大量勘探与施工揭露，第四系中更新统粘土层中基本未见土洞。但由于基岩面附近土体偶夹全强风化碎石，局部为粉土，一般具易软化、崩解的特性。

2.2 岩溶发育情况

岩溶是指可溶性岩层，如碳酸盐类岩层（石灰岩、白云岩）等受水的化学和物理作用产生沟槽、裂隙和空洞，以及由于空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用的总称。岩溶的发育主要受岩石的可溶性、地质构造等的影响；据钻探揭露，灰岩分布区全、强风化带不发育，岩溶在钻孔不同深度范围内均有揭示。根据充填物的性质将其划分为溶洞、岩溶充填物及岩溶化灰岩三类：第一类为溶洞，其内基本未充填，钻进中掉钻，多漏水，透水性中等，工程性质差；第二类为岩溶充填物，其内多由黏性土、碎石等半充填或全充填，钻探过程中有不同程度漏水，透水性弱，工程性质差；第三类为岩溶化灰岩，岩溶裂隙发育，岩体破碎，岩体仍具有一定强度，但完整性较差，透水性中等，工程性质较中微风化基岩大幅度降低。

由于局部溶洞或岩溶充填物埋深较浅，其顶板基岩厚度不大，局部开口处可能与第四系覆盖层相通，地下水位的升降、侵蚀作用，可使岩溶开口端出现土洞，本区段不排除局部存在隐伏土洞的可能性。由于土洞在水文地质条件改变或震动作用下易进一步扩大或失稳，对工程不利。

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溶洞处理方案工程概况

3 溶岩对车站的影响

本车站岩溶发育情况与施工安全关系密切，主要表现为以下几个方面：

1）拟建场地灰岩的埋藏深度多分布在地下车站的基底，局部在车站基坑开挖深度影响范围内，地下车站施工过程中，将改变岩溶上覆土层的结构与应力状态，以及地下水动水力条件，可能引发岩溶地面塌陷。局部溶洞可能充水，存在岩溶水排泄不畅，可能暂时淹没的地段。这些均对基坑支护施工造成重大影响。

2）局部车站底板及以下一定范围内存在岩溶空洞，车站施工中可能产生岩溶地基塌陷，在施工中应引起足够重视。一般位于车站底板以下6m以内的溶洞对车站有很大影响，位于车站底板以下6～8m的溶洞对车站有较大影响，位于车站底板以下8～10m的溶洞可能对车站有一定影响。

3）部分溶洞充填或半充填粘土或夹少量灰岩碎块，由于溶洞充填物软硬不均，黏性成分具有红黏土性质，开挖过程中形成临空面后，溶洞充填物容易发生面向临空面的滑移，形成滑坡。在车站施工过程中，溶洞中的充填物可能形成垮塌而影响施工安全。

4）由于溶洞中的孤石与中风化的灰岩在钻探过程中很难区分，溶洞中可能有孤石存在，基坑开挖出露后，孤石滚落容易造成人员伤亡或毁坏设备，施工过程中应考虑到溶洞孤石的影响。

溶洞处理工程数量表 序号 1 2 3 4 工程项目名称 地质探孔数量 注浆孔数量 注浆管长度 注浆浆液量 单位 个 个 m m3 数量 396 215 5850 5850 备注 地质探孔中包含注浆孔 每个已探明溶洞钻孔不超过三个注浆孔 注浆管采用φ50mmPVC袖阀管，壁厚4mm 浆液以水泥浆为主，根据现场情况可适当加入外加剂 3

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