淺談地層空洞對(duì)城市軌道交通建設(shè)的影響

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，城市化進(jìn)程日益加快，為了緩解城市交通擁堵問題，幫助人們適應(yīng)快節(jié)奏的城市生活需要，我們國(guó)家各個(gè)城市都開始大舉推進(jìn)軌道交通工程建設(shè)項(xiàng)目。而隨著地鐵施工工作的大范圍的開展，地層空洞等問題的出現(xiàn)極有可能會(huì)造成施工附近地標(biāo)建筑物下沉、開裂或者是地下管線破裂等問題出現(xiàn)，這對(duì)軌道工程施工范圍附近居民的生活和安全造成了極大地危害。本文以蘭州市為例，分析該城市在修建地鐵1號(hào)線的時(shí)候出現(xiàn)地層空洞的原因和類型，深入探究地層空洞對(duì)城市軌道交通建設(shè)的影響，并提出相關(guān)意見和建議。

關(guān)鍵詞：地層空洞；城市軌道；建設(shè)

1 緒論

在城市軌道交通建設(shè)的過程中，由于地下壓力減少或地下深處部分巖漿陷落后沒有得到及時(shí)的地質(zhì)補(bǔ)充從而倒追空洞出現(xiàn)并進(jìn)而引發(fā)斷裂或塌陷等危害，對(duì)周圍居民的人身安全造成了極大的威脅。事實(shí)上，在城市軌道的建設(shè)過程中，蘭州市區(qū)較為老舊，地質(zhì)情況相對(duì)也比較復(fù)雜，尤其是五十年代修建的防空洞比較多，導(dǎo)致在修建地鐵1號(hào)線的過程中頻頻發(fā)生地層空洞預(yù)警，嚴(yán)重影響了整個(gè)軌道交通建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)程。

2 工程簡(jiǎn)介

整個(gè)蘭州1號(hào)線軌道建設(shè)項(xiàng)目全長(zhǎng)約26.798公里，設(shè)置了二十個(gè)車站，最大站間距2332m，最小站間距842m，平均站間距1344m，暗挖及盾構(gòu)區(qū)間隧道全長(zhǎng)36.3公里。全部貫穿于蘭州主城區(qū)的地下。該項(xiàng)目的東崗路和西津路區(qū)域在五十年代建立了大量的防空洞等地下人防工程，不僅體量大，數(shù)量還多，導(dǎo)致該區(qū)域存在長(zhǎng)期受到水害影響的空洞區(qū)域，使得該區(qū)域的地址條件復(fù)雜多變，增加了軌道交通施工的風(fēng)險(xiǎn)。

從地層空洞的種類來看，蘭州地層空洞有一定比例是由于當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件造成的天然空洞，這一類的空洞一般深埋地下，且不易被發(fā)現(xiàn)，在不受到人為干擾的情況下其發(fā)展速度非常緩慢；由于蘭州屬于濕陷性黃土區(qū)域，在施工的過程中由于管道破損等原因?qū)е峦馏w被侵蝕或者軟化也會(huì)形成區(qū)域性的地下空洞；此外，交通導(dǎo)改路面施工質(zhì)量差以及盾構(gòu)施工導(dǎo)致水土壓力失衡等原因也會(huì)造成地層空洞，1號(hào)線的軌道建設(shè)工程就是因?yàn)檫@些原因?qū)е驴斩搭A(yù)警頻發(fā)，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。

3 地層空洞對(duì)城市軌道交通建設(shè)的影響

3.1 蘭州1號(hào)線軌道建設(shè)過程中風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況

在整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，蘭州軌道1號(hào)線工程曾多次發(fā)生地層空洞預(yù)警，同時(shí)還發(fā)生了多起其他因?yàn)槿藶椴僮魇д`導(dǎo)致的預(yù)警事件，從相關(guān)數(shù)據(jù)分析可以看出，在所有發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警中，地層空洞是最大的影響因素，由于當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及后天人為破壞等原因?qū)е略摰貐^(qū)施工條件較差，在施工中極為容易因?yàn)榈貙涌斩炊斐砂踩[患。因此，在整個(gè)蘭州1號(hào)線的建設(shè)過程中，不得不增加工作量，加大項(xiàng)目建設(shè)的投入來對(duì)地層空洞進(jìn)行探測(cè)和治理，以防止施工事故的發(fā)生，減少安全隱患。這無疑給蘭州1號(hào)線軌道建設(shè)項(xiàng)目的落實(shí)增加了難度和工程量，影響了工程建設(shè)的進(jìn)度。

3.2 蘭州1號(hào)線軌道建設(shè)空洞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況

2016年2月4日至3月14日期間，在蘭州1號(hào)線的西站十字～七里河區(qū)間發(fā)生既有空洞區(qū)域地表和管線持續(xù)沉降的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；

2016年5月7日至5月19日期間，在蘭州1號(hào)線的拱星墩至焦家灣區(qū)間因?yàn)槭┕?dǎo)致自來水管爆裂漏水，地表發(fā)生塌陷；

2016年6月15日至6月28日期間，在五里鋪至東部市場(chǎng)區(qū)間發(fā)生刀盤上方地表及管線檢測(cè)點(diǎn)沉降速率異常，嚴(yán)重超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

2016年1月9日至1月24日期間，在西客站至西站十字區(qū)間發(fā)生330環(huán)既有空洞塌陷；

2016年5月11日至6月30日期間，在西客站至西站十字區(qū)間發(fā)生左線320環(huán)～340環(huán)地層空洞造成地表沉陷和房屋開裂。

通過對(duì)蘭州1號(hào)線建設(shè)空洞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況進(jìn)行分析，我們不難看出在整個(gè)蘭州1號(hào)線軌道建設(shè)項(xiàng)目的施工過程中，底層空洞所導(dǎo)致的安全預(yù)警主要以土體損失為主，這也是最直觀的、最嚴(yán)重的表現(xiàn)形式，同時(shí)此類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的頻率還比較高，超過了百分之八十，對(duì)于該軌道建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施推進(jìn)造成了極為不利的影響。

4 預(yù)防措施

從上述我們對(duì)蘭州1號(hào)線軌道交通建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的地層空洞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的分析情況來看，在軌道建設(shè)項(xiàng)目的施工過程中一定要做好空洞區(qū)域的探測(cè)并準(zhǔn)確掌握空洞形成的原因，在掌握足夠信息的情況下及時(shí)采取預(yù)防措施。另一方面，針對(duì)盾構(gòu)結(jié)構(gòu)施工的情況，在施工前可對(duì)地表進(jìn)行加固處理，根據(jù)情況選擇水泥漿或者雙液漿進(jìn)行加固，避免因?yàn)榭斩椿蛘咄临|(zhì)疏松而導(dǎo)致事故。

5 總結(jié)

綜上所有，地層空洞對(duì)于軌道建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施十分不利，尤其對(duì)于蘭州這樣典型的老城區(qū)，城市基礎(chǔ)設(shè)施較為陳舊，管線復(fù)雜，因此在項(xiàng)目建設(shè)前期的排查十分重要，同時(shí)還要充分考慮到當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩憝h(huán)境，高度重視交通改造路面施工質(zhì)量的重視，全面探查地層空洞情況并及時(shí)采取治理措施，通過對(duì)路面進(jìn)行澆筑、洞內(nèi)注漿以及其他能夠改善土質(zhì)松軟和地層空洞的措施來保證施工質(zhì)量和施工安全，避免安全隱患的發(fā)生，確保軌道建設(shè)項(xiàng)目順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭州地鐵1號(hào)線馬灘～土門墩區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告.2013.

[2] 蘭州地鐵 1 號(hào)線東方紅廣場(chǎng)～盤旋路區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告，2013 .

[3]蘭州地鐵1號(hào)線土門墩～西客站區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告，2013 .

[4]蘭州地鐵1號(hào)線盤旋路～五里鋪區(qū)間巖土工程勘察報(bào)告，2013.

作者簡(jiǎn)介：崔成榮（1991），男，漢族，江蘇東臺(tái)人，本科，助理工程師，目前主要從事軌道交通與市政工程地質(zhì)勘察。