廣州市軌道交通六號線工程施工四標段如意坊站及站前折返線】土建工程
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廣州地鐵六號線【如意坊站】專案經理部
二００六年六月四日
目錄一、 工程簡介2
二、 地質鑽孔資料及詳細補勘原則2
三、 施工方案4
地下空洞處理施工方案
一、工程簡介
廣州市軌道交通六號線【如意坊站】土建工程，位於廣州市荔灣區，廣州鐵路南站股道中間。工程設計為明暗結合分離島式車站。明挖車站主體結構標準段採用鋼筋混凝土二層三跨的框架結構，底板設縱樑，暗挖隧道為深埋隧道，斷面設計為馬蹄形斷面，車站總建築面積為8548.
0m2，主體建築面積為6431.0m2，附屬建築面積為2117.0m2。
車站共設三個出入口、兩組風亭共五個風亭和一組冷卻塔。
設計里程：右線yck6+496.834～yck6+937.
828、長440.994m；左線zck6+754.284～zck6+937.
828； 長183.544m 。本工程線路經過的地貌單元上主要為珠江三角洲海陸沖積平原。
據設計資料顯示，本區段yck6+527～6+540、yck6+600～6+700段範圍內存在地下孔穴。工程地質與水文地質較差，地下水豐富，隧道開挖時極易發生湧砂、塌頂，將導致地面下沉，隧道變形、失穩，施工風險、難度大，必須引起高度重視。
二、地質鑽孔資料及詳細補勘原則
1、地質初勘
地質勘探由廣東省重工建築設計院完成施工，初勘共布置了50個鑽孔，其中7個鑽孔為一次初勘，鑽孔編號為mfz3-ryf-××。
由於軌道交通六號線線路及站位的調整，詳細布置了43個鑽孔，鑽孔編號為mfz3-ryf-×××a。詳細地質勘探見《2023年7月岩土工程勘察報告》。
2、補充勘探
由於如意坊站站位再一次調整，需重新對新站位進行補充勘探，補充勘探共布置45個鑽孔，鑽孔編號為mfz3-ryf-××b。
詳細地質勘探見《2023年1月補充岩土工程勘察報告》。
3、地下空洞概況
地質補充勘探資料顯示，本標段車站岩層白堊系岩性主要為粉細砂巖、礫岩，由於存粉砂岩與礫岩突變，並受荔灣單斜影響，裂隙發育。風化作用及地下水的沖刷發育有不規則的洞穴，範圍集中在里程yck6+527～6+540、yck6+600～6+700段，洞穴多半為半填充、無填充狀態，充填物為粉質粘土。洞穴周邊裂隙發育，地下水活動頻繁，是過水通道。
地下洞穴統計表如下所示。
【如意坊站及站前折返線】洞穴統計表
根據統計表顯示，地下洞穴主要為粉砂岩石洞，洞頂埋深在26～32公尺之間，正好位於車站隧道與折返線隧道的高程位置，與隧道的位置交叉關係分與隧道段面交叉、在隧道斷面以外（在隧道底）兩種情況，因地質資料只能反應區域性的情況，地下洞穴的詳細空間形狀不詳，也可以能存在地下洞穴延展到隧道以上的情況。
4、詳細補充勘探
為掌握施工區域地下空洞的大概位置，進一步探明地下空洞的形狀、走向及範圍，以設計地質勘察報告為依據，對存在地下洞穴的地段利用鑽孔鑽機進行超前補充勘探。並在施工範圍內進行詳細補勘。
4.1、在存在地下洞穴地段兩孔間補勘，原兩鑽探孔距離在20～30m內的補充鑽孔2個。
4.2、根據《石洞統計表》所示，地下空洞在5.65～3.56m之間的，以半徑r=5m進行四周補探(補充鑽孔號為：033b、036b、042b)。
4.3、地下空洞在3.56m之內的，以半徑r=3m進行四周補探(補充鑽孔號為：007b、008b、030b、037b、043b)。
4.4、在探鑽作業過程中如沒發現有空洞存在，為避免含水層匯入隧道內，給隧道掘進造成安全隱患。採用最稠一級水泥砂漿進行封堵。
4.5、最終深度確定為隧道腰線及拱頂2.0m為依據進行探明。
三、地下空洞處理施工方案
根據該區段隧道工程的施工技術和環境特點以及地質、水文條件可知，岩層穩定性差，加之與珠江水系有關聯影響，如不採取特殊施工措施，將使施工極其困難，作業不安全，施工進度慢，工程質量難以保證。所以制定該施工方案，以確保洞內施工安全及工程質量。
（1）制定方案目的
依據設計資料和補勘的實際情況以及後續工程施工影響，在隧道施工前，須對空洞進行充填處理，以利在施作連續牆時防止塌孔出現安全隱患，確保在暗挖隧道開挖過程中的施工安全，並能儘量減少施工時對周邊建（構）物的影響，消除可能存在的安全質量隱患，確保整個工程完工交付使用後運營正常。
（2）主要施工方案
為從根本上消除安全隱患，決定採取「綜合治理，充填固結，排堵結合，保證施工」的原則進行施工。
1、地表充填固結
1.1測量定位：在業主移交場地後，由施工技術部負責組織地質鑽機進行詳細鑽探，同時進行測量定位，先將暗挖隧道位置反映至地表，然後對原設計中存在的空洞區域，按要求放出鑽孔位置。
1.2鑽孔作業：
採用地質鑽機（或潛孔鑽機）進行鑽探至隧道底板下5.0m處，直徑為180mm，以便發現空洞後及時埋管充填處理。
1.3終孔封堵：
在探鑽作業過程中如沒發現有空洞存在，為避免含水層匯入隧道內，給隧道掘進造成安全隱患。採用最稠一級水泥砂漿進行填充。
1.4充填固結：
對探明有大於2m以上無充填空洞的地方，先安放ф150mm鋼管，（其中1根為洩氣孔）至空洞頂面下0.3m處，後採用高壓風投砂充填空洞，再採用靜壓注漿方法進行填充加固，注漿壓力從低至高，間歇、反覆注漿。對小於2m的無充填石洞和少量填充物空洞，直接採用注漿方法進行施工。
2、引排水施工
2.1超前探管：
根據設計資料顯示，洞穴周邊裂隙發育，地下水活動頻繁，具為過水通道，為保施工正常進行，在隧道掘進到洞穴區域時，打入超前探管，長度為6.0公尺左右，以便進行下一步探明情況，掌握第一手資料。
2.2洞內埋管引水、注漿填充：
經查明水源流向及其隧道位置的關係後，預埋引流管，將水引排至洞外，採用注漿方法進行填充。
2.3直接抽排：
當水流的位置在隧道上部或高於隧道時，可在原地表探孔內安放水幫浦，直接抽排水，使之水位降低到空洞低部位置時進行填充處理。
（3）、注漿堵水施工
3.1位置確定：
以地表鑽孔探明和洞內超前探管為依據基本確定洞穴範圍找準水系情況。
3.2掌子面封堵：
視圍岩變化和水質情況，及時採用c20砼噴射0.5m厚封堵牆。
3.3注漿管埋設：
根據洞穴大小預埋φ42mm導管呈梅花型設定，堵牆外管長度不小於0.3m 並安裝閘閥，以利排水和注漿。
3.4注漿施工：
3.4.1漿液配比：
水灰比0.5：1、0.6：1、0.8：1。
3.4.2凝膠與凝結時間控制：
水泥～水玻璃漿液的配比應根據所需膠凝時間定，因同一的配合比，膠凝時間也會隨環境、溫度、施工的條件不同而有較大的差別。同時不同條件下的施工，對漿液的配合比和膠凝時間的要求也不同。因此，必須進行不同配合比的現場實驗，以選取合理配比。
為滿足漿液擴散半徑的要求，本方案注漿採用的凝結時間一般地段為3分鐘，富水地段為1～2分鐘。
雙液漿的凝膠時間不同於凝結時間。凝膠時間較短，是指由流動壯態變為不流動狀態的過程。凝結是水泥漿體開始失去可塑性的時間。
施工控制三種情況：
①水灰比固定，水玻璃濃度不變，變換雙液比例。當水玻璃溶液所佔比例由小到大，凝膠時間由長到短，初、終凝時間由慢到快。
②水玻璃濃度不變，雙液比固定，變換水灰比。當水灰比由小到大，凝膠時間由短到長，初、終凝時間示由快到慢。
③水灰比不變，雙液比固定，變換水玻璃凝度。當水玻璃濃度由高到底，凝膠時間由短到長，初、終凝時間由快到慢。
3.4.3注漿工藝流程如圖
注漿準備裝置除錯製作漿液注漿施工質量檢查補注漿施工注漿結束
3.4.4注漿速度控制：
注漿速度的選擇應根據岩層的類別及破粹程度，鑽孔出水量以及注漿幫浦的能力確定。本方案注漿速度採用60～80l/min。注漿前標定注漿幫浦上電接點壓力表的最大壓力指示，幫浦壓力後觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數量。
3.4.5注漿結束標準
注漿結束的標準是：注入量已達到設計的80％或注漿壓力達到設計終壓。
每一注漿段結束的注漿標準；
全部注孔均已符合單孔注漿的結束標準；
檢查孔每公尺出水量符合要求標準；
抽芯查以達到固結要求。
未達到要求標準，必須進行補充注漿。
（4）、空洞區段隧道開挖
4.1制定應急搶險預案：備足搶險人員，物質、機具、裝置以防突發事件發生。
4.2加強施工管理：在施工中遇到可疑情況及時分析判斷，不得冒進。嚴格執行：「管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量」的施工原則進行施工。
4.3進行空洞區段施工後：嚴格控制爆破作業，隧道開挖必須進行爆破時，要採用微震控制爆破技術，嚴格遵循：
「短進尺、少裝藥、多段別、弱爆破」的原則，使爆破震動速度控制在安全以內，根據監測資料，不斷修正爆破引數，以滿足安全施工要求。
4.4加密格珊間距，在空洞區段，視洞穴情況及時調整支護引數，並放慢施工進度，待上迴圈噴射砼達到一定強度後，再施工下一環。
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