灰岩与砂层地区盾构施工风险设计与施工应对措施

黄嘉恒

【摘要】下部为灰岩，上部为砂层的地质结构是极易引起地面塌陷，形成地质灾害的地质结构。在该地层中建造地下铁路，施工风险极高。为确保施工与运营期间的安全，必须加强勘查设计与施工措施。

【关键词】灰岩；砂层；盾构

1、工程概况：

广州地铁九号线位于广州市花都区，是国内首条在全灰岩地区地下敷设的地铁线路。从初步勘查显示，九号线沿线大部分地段分布的下伏基岩是石灰岩，灰岩岩溶发育强烈，大部分石灰岩岩面与上覆的第四系含水砂层直接接触，水文地质、工程地质条件非常复杂。通过比选，区间采用盾构法施工。但线路受障碍物、技术条件影响，一旦遇到未探明的溶洞，极有可能短时间内发生盾构机栽头等现象。同时，由于灰岩面起伏较大，部分区段盾构在上部为砂层、中间缺失粘土性隔水层、下部为石灰岩的“上软下硬”地层掘进，容易造成盾构盾构刀具磨损停机、换刀困难，地层沉降难以控制甚至地面塌陷等事故。项目业主在其他线路施工经验基础上充分认识到地铁九号线的施工风险，在勘查设计与施工上，带同参建单位加强措施和管理，最大限度确保了施工安全。

2、勘查设计

2.1 开展了超常规的地质勘探工作

勘查单位按照设计总体的要求，对线路进行了加密详细勘查，分别在线路左右两个各布置了一排钻孔（共4排），线间距较小地段共布置了3排。钻孔间距一般控制在15～20米。完成土建工程招标后，施工单位根据需要对线路进行了补充勘查，最民地段钻孔间距加密到2米。……