地鐵暗挖隧道基巖裂隙水風險控制技術研究

姜硙

摘要：時代不斷發展，我國的軌道交通業發展的越來越快。這其中地鐵極大的改善人類交通出行的問題，但是每個城市的地鐵修建期都比較長，困難較多，在修建中我們發現土地基巖裂隙水軟化結構面和軟層是影響地鐵挖掘速度的主要原因。土地基巖裂隙水軟化結構面和軟層是地鐵挖掘過程中一個重大難題，這個問題如果得不到妥善解決，那么將會對威脅到整段地鐵施工安全。

關鍵詞：地鐵修建；基巖裂隙水；風險控制

在我國進行地鐵修建時，工程技術人員發現在進行暗挖隧道工程時40%的隧道會遇到涌水事故，涌水是指在地鐵修建時巖基裂隙水出現滲透和泄露。裂隙水的泄露會帶走軟弱層面的填充物質，使巖體強度降低或者導致巖體解體，更嚴重時會導致地面坍塌、突水、突泥等事故[2]。本文分析我國地鐵巖基裂隙水風險問題，以武漢地區發生過的隧道巖基裂隙水涌水問題為例，意在為我國暗挖隧道施工提供有效建議。

一、基巖裂隙水的形成

基巖裂隙水主要分布在山地和高丘陵地帶，含水層巖性以侵入巖類、火山巖、火山溶巖為主，地下水賦存在節理、構造裂隙、風化裂隙和張裂隙發育的斷裂破碎帶。地鐵中的基巖裂隙水一般存在以下位置：第一種是指一般在地鐵暗挖隧道的過程中，隧道上方以及前方有堅硬或者半堅硬的巖石，斷裂破碎帶或者不同巖層的接觸帶、巖脈以及可溶性的巖石等物質。第二種指在隧道的上部有富水含水層或河流，隧道內部的涌水量其實是有動儲量以及靜儲量兩方面構成的。動水量是通過地下徑流 形式出現于含水圍巖中的，受地表水體和地下水體的水力影響。靜儲量是指隧道圍巖內空隙中所儲存的地下水，含水量受含水圍巖的儲水能力、給水能力以及圍巖規模大小影響。第三種指隧道前方巖石或者隧道上方案是裂隙發育。由于地下水一直是處于流動狀態，巖石中又有各種各樣的裂隙與溶洞，這些孔隙使地下水得以儲存與運移。因此巖石裂隙發育的地方就含水量較多，不發育的地方含水也就比較少。

二、基巖裂隙水的實例分析

某城區的雙線隧道時，隧道由暗挖段與盾構兩部分組成，長度為2.33Km，覆土深度約15～36M。地鐵線路是武漢區內龍江大道以北，到達區間車站要穿越漢江。并且挖掘線路周圍地區建筑物比較密集，地上地下的管線分布密切，周邊環境復雜。車流量人流量都比較大，因此線路的修筑難度很高。在進行修筑左線大里程開挖到DK10+602地域時，下部分臺階突發涌水狀況，技術人員緊急通過對涌水部位采用地質雷達進行探測，經過地質人員精準的探測與分析，最終確定了涌水地點的巖層裂隙部分，每小時用水量高達7M3，水量極為豐富，禍不單行，在右線大里程開挖到DK10+670地域時也同樣出現了上述的涌水狀況。本次涌水并沒有任何征兆，突發起來的災難令所有施工人員以及工程技術感到棘手。其實在進行左線險情發生之前，部分修筑路段已經出現少量的涌水狀況，但是并未及時予以重視，所以導致險情的擴大化，更由于并沒有提前進行應急防護措施，對施工現場的影響較大，業主與施工方遭受到一定程度的經濟損失[3]。

三、案例解決措施與險情控制

某隧道工程出現涌水時第一時間進行排水措施。隧道用水處理的重要解決路徑就是進行排水，工程人員為了避免施工遭到更多的經濟損失，從而決定在下臺階涌水位置進行挖掘集水坑，挖掘了一個1m*1m*1m大小的集水坑，用鋼板固定水坑的四周，水坑頂部為了更好隧道內行車安全也加裝上鋼板，在每隔極端位置就設立一個集水坑，使集水坑從事發地點一直眼延伸到隧道出口，最終將涌水排到隧道外部，之后對滲流嚴重地方安裝水泵進行涌水抽排。

在進行排水處理過后，就對滲流地區進行注漿封堵措施。注漿法是指將注漿材料注入地層中，形成固結土，從而降低地層的滲水性，這種方法也可以使底層強化。涌水注漿封堵采用全控一次性注漿，實施中假如遇到未封堵住部分則進行第一次的涌水抽排，在抽排干凈后在進行注漿封堵措施。在完成涌水封堵后，工程技術人員就對隧道的結構變形進行有效檢測，檢測中我們發現沉降量與變形量都在安全預警值以內，所以得知對涌水進行的處理方案有效。

四、地鐵暗挖隧道風險控制技術

地鐵暗挖隧道的難度都很高，所以產生風險也是極大的，因此更需要工作人員在遇到類似事例中的基巖裂隙水問題時應提早準備風險預測措施，與相關工程技術人員協調，避免強行封堵導致的裂隙水四周擴散，為以后的隧道挖掘工作帶來更大的困難。結合實際問題，應先進行排水措施，避免水流過多影響施工，有必要時再進行注漿封堵措施，避免隧道初挖掘分支滲水，避免影響后續的隧道暗挖施工[5]。在進行開挖工作之前施工方應對地標情況和圍巖結構進行分析處理，了解此地區的詳細地質情況。每個工作人員應當加強隧道挖掘時期的監控，施工人員在出現滲水情況時應該立即匯報上級部門，降低安全隱患。在進行隧道內不良地質段的挖掘時應該隧道二次襯砌施工應及時補足，緊跟開挖作業不能有任何遲緩，以此保證施工安全。基巖裂隙水的滲流是非常復雜的，每一次的基巖裂隙水的涌水都會給地鐵暗挖隧道工程帶來眾多麻煩，影響挖掘工作的順利進行，損害了施工方與業主的利益。只有每次在進行隧道暗挖工程時都提前做好開挖前風險分析與涌水識別，提前采取有效措施應對風險，了解施工路段的地質地下水源形態，監控施工中的每一道工序，只有這樣才能保證地鐵工程的順利完成[4]。

五、結語：

在每一次的地鐵修建過程中，巖基裂隙水涌水為工程造成巨大影響，極大損失國家利益和人民利益，我們應當在了解巖基裂隙水的滲流特性后對巖基裂隙水進行深入分析，通過對巖基裂隙水的了解和特性對其進行治理與風險控制。雖然地表下方的復雜情形會為工程技術人員的研究帶來不小的阻礙，但為了隧道的施工安全以及利民工程的順利完成，我們更應該做好基巖裂隙水的風險控制技術研究，讓我國的暗挖隧道工程進入新篇章。

參考文獻：

[1]葛金瑞. 地鐵暗挖隧道鄰近建筑物風險控制技術[J]. 蘭州石化職業技術學院學報， 2018， 18（1）： 30-33.

[2] 陳驥. 地鐵區間暗挖隧道風險評估體系研究[J]. 結構工程師， 2012， 28（3）：152-157.

[3]曹振， 雷斌， 張豐功. 地鐵濕陷性黃土暗挖隧道的施工風險及控制措施[J]. 城市軌道交通研究， 2017， 16（3）：97-99.

[4]余群舟， 陳磊， 龔瓏. 地鐵暗挖隧道基巖裂隙水風險控制技術研究[J]. 施工技術， 2017（S1）：229-232.

[5]張斌. 淺埋暗挖大斷面地鐵車站施工風險管理與控制[J]. 施工技術， 2015（s1）：200-202.