行驶在一片溶洞群上 这条地铁却固若金汤
中铁五局用科技利剑攻克武汉地铁溶洞群施工纪实

2018-05-22来源:中青在线 作者:杨海 谢永彬

    中国青年报·中青在线记者 杨海 通讯员 谢永彬

    每天,全长33.6公里的武汉地铁6号线,下穿汉江,跨武昌三镇,在金银湖公园站开往东风公司站间往返。然而,当地铁过长约2公里的红建路站至马鹦路站区间时,乘客绝不会想到,在这个区间地下,有着一大片溶洞群。

    “红建路站距长江武汉段最近仅450米,如果这片地下溶洞群没有一个好的处理办法,车站以及这一区间,将会随长江丰、枯水期发生严重的塌陷。”原中铁五局二公司武汉地铁6号线项目常务副经理阳建新说。

    为了攻克这一难题,项目组开创了“地铁车站岩溶处理施工技术研究”,填补了特殊地质岩溶处理注浆施工技术的空白,成果被命名为“城市地铁穿越岩深区软弱砂层钻孔注浆护壁结构”,并于2016年底获国家知识产权局授予国家专利。并向全国轨道交通建设领域推广。

    5月18日,距6号地铁开通已近一年半,运营情况良好。

    传统工法,浆随地下水随意流动

    5月16日,记者来到武汉地铁6号线,实地追访了阳建新。

    打开6号线八标段设计文件,剖面图显示,红建路站至马鹦路站区间地质状况分三层,依次为13米沙层、1米粘土层和最深达40米的溶洞群。

    “设计的地铁线穿沙而过,如果没有岩石层支撑,地基是无法稳固的。”阳建新形容说,就好比在沙土中建房子。

    “一般处理地下溶洞类的地基,通常是给溶洞实施注浆,使其固化。而这个区间却不能用传统的施工方法。”阳建新说,因为溶洞有缝隙,如果仅是往里注浆,这些浆会随地下水随意流动,无法掌控注浆量,更起不到固化作用。”

    如何在这样特殊的岩溶区进行可控的有效注浆,成了项目能否顺利进行的关键。

    “溶洞控制不牢固,会造成车站塌陷等严重后果。”阳建新说。

    跟管与止浆塞,让浆水在溶洞内变凝固支柱

    既然单纯往溶洞里注浆起不到固化作用,那就想办法让注进的浆凝固。

    项目部专门成立了“岩溶处理施工注浆技术”攻关小组,通过对比国内外岩溶处理研究现状,以及武汉市周边岩溶塌陷案例进行深入分析。

    通过多次业务研讨分析,项目部找出了传统工法无法让注浆固化的原因。“一句话,以前只知道闷头往里灌,注多少,能增多少压力都是一本糊涂账。”阳建新说。

    经过仔细分析并征询相关地质专家意见,项目部实施了“地铁车站岩溶处理施工技术研究”,从理论计算到反复试验,最终形成岩溶处理总体施工新方案。“即结合传统工艺,加入跟管设备、灌浆记录仪和止浆塞。”阳建新说。

    30米深含水砂层,做浆水进出回管并拔出钢套管

    在阳建新的演示下,一个摸拟操作流程清晰地展示在记者眼前。

    先是一个钢套管竖直插设于砂层内部,并延伸至砂层和基岩层的交界处。然后,再把钢套管中的内管,也竖直插设于砂层和基岩层内部,内管的下端与砂层和基岩层的交界处距离为0.2-0.5米,优选为0.4米。

    “内管高于钢套管。把止浆塞置于内管中,并在其中做一个进出浆的回路,进浆管路延伸到溶洞底部,回浆管路延伸至溶洞项部。”阳建新边演示边解释。

    浆满后便从回管流出,然后等注进的浆凝固后,凭止浆塞拔出钢套管和内管。

    如此,一根根紧固的混凝土柱便牢牢地立在溶洞内,成为地铁6号线坚实的地基。

    “地铁车站岩溶处理施工技术研究”,填补了特殊地质岩溶处理注浆施工技术的空白,成果被命名为“城市地铁穿越岩深区软弱砂层钻孔注浆护壁结构”,并于2016年底获国家知识产权局授予国家专利。

    这一新技术正向全国轨道交通建设蔓延。

    日前,中国土木工程学会发文轨道交通分会发文,在全国地铁建设中推广这一地铁岩溶处理施工技术。

【责任编辑:董志成】

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