【摘要】溶洞、土洞发育是广州地铁主要不良地质问题，为了更好地控制地铁不良地质体施工的突水风险,本文以广州地铁九线为例，基本查明九号线及周边地区岩溶发育程度，结合地质条件和水文地质条件，评估地铁建设和运营中岩溶稳定性，并对岩溶塌陷的处理措施提出相关建议。 【关键词】： 广州地铁；岩溶； 涌水；水文地质条件； 地质灾害； 岩溶地面塌陷 【 abstract 】 : cave, holes development of guangzhou metro is main adverse geological problems, in order to better control the subway construction poor geographical the water-inrush risk, based on guangzhou metro line nine as an example, the basic find out the number nine lines and surrounding area karst development level, with geological conditions and hydrological, geological conditions of the evaluation subway during construction and operation karst stability, and the processing of karst collapse measures related Suggestions.
【 keywords 】 : guangzhou subway; Karst; Water gushing; Hydrogeological conditions; Geological disasters; Karst ground subsidence
引言
趵突泉广州市轨道交通九号线路工程总体呈东西走向，位于广州市北面花都区及白云区范围，线路西起花都区汽车城西侧的飞蛾岭，横穿花都新华镇，至广州市白云区高增与三号线接驳，线路全长约库尔斯克会战20.116km。
广州地铁二、三、六、九号线等均通过岩溶发育区。岩溶对地下线、高架线均带来较大的不良影响。对地下线而言，可能造成盾构机跌落事故，明挖或矿山法施工时岩溶承压水可能击穿隔水底板或者揭露到岩溶含水层，造成岩溶突水；对高架线来说岩溶及洞穴导致持力层选择困难、桩基施工卡钻、漏浆、造成地面塌陷并影响地面建筑和地下管线的安全；岩溶（尤其是土洞）的发展对地铁的运营也十分不利，如土洞发展可能造成结构沉降，影
响地铁工程及环境安全。
2、区域地质及水文地质概况
2.1区域地质特征
广州大地构造处于华南褶皱系中的粤中拗陷构造单元，其中，北东向的广从断裂和东西向的瘦狗岭断裂将广州划分为三个构造区，并控制各区的第四纪沉积的展布。
广州市北部为广花盆地，属于岩溶发育地段，区内的地层岩性组基本以北东向呈条带状展布为主，而广州地铁九号线近东西走向，因此，线路间隔多次重复地穿过石炭系（C）和二叠系（P）的地层岩性组段（C1+2ht、C1ds、C1dc、C1dz、P1q等），并与多条断裂相交，线路在高增附近为第三系(E)。岩性主要为灰岩，次为炭质灰岩、炭质页岩、泥岩等。
2.2旅游景点简单介绍水文地质条件
广州市地处珠江三角洲，河流纵横分布，地下水丰富，埋藏较浅。地下水按赋存方式可分 为第四系孔隙水、基岩风化裂隙水及碳酸盐岩溶裂隙水。地下水位受季节、潮汐的影响明显。另外，广州发育多个褶皱、断裂构造，受构造裂隙和断裂破碎带的影响，水文地质条件复杂。
3、岩溶分布特征
广州地铁九号线沿线地下水各含水层透水性不均，地下水赋水性中等～丰富，变化大。由于受断层和岩溶裂隙影响，地下水迳流强烈，其运移规律复杂（图3-1）。
注：据《广州市轨道交通九号线工程地下水综合示踪测试分析研究报告》资料,河海大学。
图3-1宏观地下水平面流动
岩溶发育与岩性、地质构造、岩层产状及地下水位升降等因素有关。根据九号线初、详勘阶段资料，参加统计的3771个钻孔，揭露发育溶洞的钻孔1336个（不含土洞），见洞率为35.4%，其中有44.7%钻孔揭露两层以上串珠式溶洞，土洞、溶洞呈层状分布。场地内岩溶发育强烈，详见表（3-1）。
表3-1 九号线主要钻孔揭露岩溶发育情况统计表
综合影响岩溶塌陷环境条件的众多因素，判断九号线飞鹅岭站～秀全中学、新华第五小学～高增 (C,灰岩) 等段岩溶地面塌陷稳定性为不稳定；高增站附近(E,砂岩，龙归沉积盆地、飞鹅岭站，秀全中学～新华第五小学）范围，只在局部石灰岩夹层或钙质砾岩中发育有溶洞，地面较为稳定。
4、岩溶地区突水危险性分析及防治措施
4.1岩溶充填情况
千岛湖自驾游攻略三日游沿线岩溶洞隙大部分呈半充填或全充填状态，充填物主要为流塑、软塑状粘性土，局部为可塑状粉质粘土或充填泥砂，易被水流冲蚀(局部洞体充填物夹碎石，为近期塌落物)常州恐龙园值得去吗，多属于不稳定洞体，钻探中表现为漏水，地层软弱，钻具自重下沉现象，部分钻孔揭露岩溶无充填物为空洞，在钻探中出现掉钻现象，严重漏水。因此对线路稳定性很不利。
4.2岩溶对地铁项目的影响
岩溶对轨道交通地下线掘进影响较大，可能造成地面塌陷和突水、盾构机具塌落等工程事故。
岩溶对桩基影响主要有以下几点：①由于岩面起伏较大，这使桩长控制有一定困难；②施工过程中机械振动及加载容易引发岩溶地面塌陷，地下水水位的急剧变动亦易引发岩溶地面塌陷，故施工过程中应加强防范，避免事故发生后造成较大损失；③由于岩溶在垂向方向上较发育，溶洞呈多层状分布，当桩端下有隐伏溶洞分布时，若顶板强度不够、或顶板受力沿节理裂隙剪坏、或水动力条件改变时，易出现桩基下沉失稳问题，从而破坏和危害桥梁。
在地铁工程施工过程中，隧道在通过岩溶发育地段及断层破碎地带隧道涌水量较大，甚至可能出现突水涌泥现象，另外，人为改变地下水迳流方式和强度则可能引起地面塌陷和地面沉降。总之，研究区域水文地质条件复杂，对拟建线路工程影响较大。
4.3岩溶塌陷的防治措施
隧道施工过程中，加强超前预测预报工作，加强施工管理，加强监测，加强信息化施工对防止突水发生是关键和重要的工作。建议防治措施如下：
①对位于岩溶发育区桥基，宜对桩位进行工程地质超前钻探。浅部宜采用爆破强行振塌，深部桩基应穿过溶洞嵌入完整基岩内；若采用溶洞顶板作持力层，则应查明溶洞发育规模、顶板厚度及裂隙切割情况，并对顶板强度进行验算；
②岩溶发育区范围内不宜进行大降深抽排地下水，以防引发塌陷；
③设计施工时，可采用跨越结构，并根据荷载及跨度，适当调整桩距；
④若隧道底板下有溶洞分布时，宜采用灌浆堵塞，并视具体情况可采用梁板配合处理；
⑤对施工附近地面及建筑物进行位移变形监测和地质灾害监测，一旦地面出现裂缝、地面沉降等地质灾害，应及时采取措施处理。
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
