摘要：隧道施工完成后，在处理封堵预留的岩溶管道水时，出现隧道底板渗漏水现象，后期处理底板渗漏水时，发现隧底隐伏溶洞，考虑结构的稳定和安全，需要进行处理。为确保施工的质量和安全，参加各方进行了施工方案比选，最终选择的桩板结构结合隧底浅层注浆止水方案，实践证明，方案合理、效果理想。
关键词：隧底，隐伏溶洞，后期处理，方案比选，成功
引言
贵阳为岩溶地区，城市轨道区间暗挖隧道采用全封防水工艺，设计工法采取了较为稳妥的矿山法，但由于地上结构物密集、埋深较深，地勘方法、工况受限，需对施工后发现的结构物底隐伏溶洞进行处理，受施工条件和部位影响，经过认真研究和分析，并参考一些工程实例后选择了树根桩加固方案，结合周边注浆、桩板连接方案进行处理。
1 工程概况
贵阳轨道交通1号线试验段行政中心～会展中心区间主体结构施工完成后，进行了2#斜井段预留的岩溶水管道封堵处理，在处治结束时YDK7+100～+130段隧道底板出现了渗漏水现象，随后紧接着进行隧道底板渗漏水治理，治理期间隧底有上抬现象且长治不愈，根据地勘单位判断YDK7+080～+130段隧底应该有软土充填型岩溶存在。
地勘单位于3月下旬粗略进行了补勘，并根据预判，提供以下地勘资料：YDK7+080～+130隧底分布软～流塑状粘土充填型溶洞，其中：YDK7+080～+100段底板以下2～5m范围内断续分布软～流塑状粘土;YDK7+100～+130段底板以下2～5m范围内较为连续地分布有软粘土。溶洞主要分布于K7+100～+130段，其横向宽约12m，超出隧道右边墙外约1.2m，纵向长约23m，深约3～4m。充填物为软塑粘土。其余段（K7+080～+100）为断续分布充填型小溶洞。溶洞分布平、纵面分别如下图1、图2所示：
2 拟定方案
根据地勘资料和参加各方的初步讨论结果，并参考一些工程实例，尤其是贵阳地区和岩溶地区的工程实体案例，提出以下几种隧底溶洞软基处理方案：
2.1方案1：基底支承桩方案。
在仰拱底下设置直径1.25m支承桩进行基底加固，以满足隧道承载力要求。支护承桩顶与仰拱连接一体，桩底嵌岩。当溶洞充填体为软塑状粘土，采用砼护壁人工挖孔桩。当充填体为流塑状时，则采用钢护筒施作支承桩。
2.2方案2：基底树根桩加固方案。
K7+100～+130段隧道岩溶充填段基底采用φ150mm树根桩加固，桩间距1.2×1.2m，梅花型布置，树根桩平面布置示意见图5、树根桩横向布置示意见图6。桩顶伸入仰拱填充体与其结合一体，桩底支于基岩面，桩边预留注浆孔后期注浆密实。树根桩施工工艺：钻机成孔后置入钢筋笼，采用C30细石子混凝土填实（从下往上灌注、边灌注边提管）。
2.3方案3：仰拱底开孔换填方案。
若溶洞充填物体及涌水情况允许，则可采用隧底开孔、对基底下岩溶充填物彻底清除后换填处理的方案。溶洞段仰拱底分段开孔（1.5m×1.5m方孔，孔间距3m左右.对岩溶充填物分段进行清除并采用C20混凝土换填。对岩壁出水处进行深孔注浆止水。
3 方案比选
以上三种方案各有优劣，具体比选指标如下表：
方案 优点 缺点 工程费用估算
方案一 隧道支承桩方案 开孔少，对已施工的隧底影响较小;岩溶充填体不管为软塑或流塑状，涌水量大小，都可施作。 施工周期较长、人工挖孔桩施工安全风险大;隧底仰拱须加固，才能使其与桩共同承载。 70万
方案二 基底树根桩加固方案 通过压力注浆，使桩与土体紧密结合。施工作业面小，施工工期短，可采用地质钻机施工。 对已施作仰拱及初支破坏大，须加固仰拱;装间距密，施作过程中受仰拱钢架及二衬钢筋影响大。 70万
方案三 隧底开孔软基换填方案 若充填物为软塑状，可分幅施作换填，处理彻底，施工工艺简单易操作。 基底涌水量较大或为流塑状充填物时，人工清底不易施作;人工清底存在较大施工安全风险。 60万
三种方案中，第三种方案经济性最佳，但第一、第三种方案安全隐患较大，第二种方案施工难度较大。我们针对上述拟定方案，又认真组织了一次参建各方的研讨会，在充分考虑了隧道仰拱初支及二衬已施工情况，包括轮廓线、注浆隆起及其处理情况下有可能存在仰拱衬砌破损;溶洞分布的不确定情况，包括溶洞分布边界、充填物性质及物理力学指标、水压、涌水情况等等。综合比较考虑，保安全是第一位，在投资一样的情况，宁愿选择施工相对复杂，也要采用较为安全稳妥的方案，故最终选定第二种处理方案。
4 方案实施
4.1总体设计方案
按照治理底板下隐伏岩溶时与治水并重考虑，治理方案要考虑一次性根治，安全可靠、不留隐患的原则。2012年6月地勘单位进行了一次比较详细的补勘，设计院针对性的采取了以下处理方案：采用了φ300mm机械钻孔桩，桩的纵向间距为3m，桩身采用C35钢筋混凝土灌注，分别沿左线、停车带、右线轨道下布置;原混凝土底板从表面往下凿除40cm厚，然后采用P10.C35钢筋混凝土重新浇筑;桩浇筑并达到70%强度后，于每根桩附近采用预留的钢花管进行注浆加固止水。
4.2施工方案与步骤
在兼顾仰拱凿除过长造成的安全隐患大和分块过多、施工缝多、不利于防水的情况下，我们分四段进行跳段流水施工：第一段（K7+067-093.6）、第二段（K7+129.2-147）、第三段（K7+093.6-111.4）、第四段（K7+111.4-129.2）。各段施工顺序依次：钻孔桩施工→凿除混凝土施工→桩质量检查→注浆加固及止水施工→防水层施工（含基面防水处理）→底板钢筋连接及混凝土施工→养护→地勘孔封堵。 4.2.1钻孔桩施工：施工准备→（埋设护筒）铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→钢筋加工及安装→混凝土浇筑。
4.2.2凿除混凝土施工：待钻孔桩施工完成后凿除该段原仰拱填充面层混凝土，凿除深度满足设计厚度40cm。破除时先用切割机对每次需要破除的区域沿板四周切缝，一次达不到切割和破除深度的就采用切缝-破除-切缝-破除的方式多次作业完成整个破除工作，板块中间部分破除也采用切割机配合作业，减少震动;采用机械（炮机）破除，并采用人工配合手持小型机具配合;尤其是桩头及周边和板的两侧采用人工持小型机具清除，尽量减少对桩头钢筋、混凝土以及拱脚处钢筋的损害。凿除表面应保证平整，并将表面的杂物、积水清理干净，不能影响防水层的施工。桩头混凝土凿毛、清理等同样按此标准执行。
在破除底板的同时或者过程中，在两侧边沟安装φ100（或者φ50）的PVC管或者钢管，两端头设堰封堵、中间在管子接头处进行支撑，用来临时引排上游流水至下游施工区域外。管道具体型号、排水、数量根据施做时现场两侧边沟流水流量确定，并考虑一定的富余量。配置一定数量的抽水机进行坑内抽水、并至少每个施工段落设置一个临时集水井（抽水坑）;两侧边沟也各配置一台抽水机用于不能顺利引排和引排能力不够时的应急处理。
4.2.3桩质量检查：每桩采用低应变检查桩的连续性、并及时检测每批混凝土试块强度。
4.2.4注浆加固及止水施工：当凿除混凝土施工完成和孔桩浇筑完成强度达到70%后，于每根桩周边1m范围内钻孔安设一根Ф32、壁厚4mm、长3.5m的钢花管进行注浆加固止水，浆液采用水泥浆，水灰比1：1，水泥标号32.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。桩间无渗漏水的桩位周边不需要设置。
4.2.5防水层施工：先进行注浆止水、然后施工基面水泥基渗透结晶防水层、然后采用高分子复合自粘防水卷材。桩头处理时桩头部位四周凿毛并清理干净，涂刷水泥基渗透结晶防水材料，然后在桩头位置设置橡胶止水带，止水带凹槽内充填密封胶，防水卷材在转角及特殊地方采用密封胶连接。在纵横向施工缝部位采取涂刷水泥基或环氧树脂封闭。
4.2.6底板钢筋连接及混凝土施工：在防水层施工完成后对该段进行钢筋绑扎施工，保证每一段的钢筋搭接和混凝土连接，底板钢筋与桩头钢筋焊接牢固，使底板混凝土与钻孔桩形成一个整体。混凝土采用每一段一次浇筑完成，分段根据现场实际情况定，第二次浇筑时做好接头处施工缝防水处理，当混凝土强度达到设计强度的85%时才能进行下一段混凝土施工。
4.2.7养护施工方案：混凝土强度达到2.5MPa以上及时洒水养护，在初凝以后开始覆盖草席、编制袋晒水养护，养护时间不少于14天。
5 结论及体会
施工成功完成后，各项指标合格，满足了溶洞处理效果和基底承载力的要求，本段的渗漏水问题也得到了彻底解决，为类似工程施工提供了借鉴经验。
同时，也提醒大家和建议，对于类似工程地质工程，一定要加强施工时隧道基底承载力检测（勘探）和鉴定工作，尽可能的避免后续处理难度和安全隐患。
参考文献
[1] 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.
[2] 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）.
[3] 《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）.
[4] 《铁路混凝土工程质量验收标准》（TB10424-2010）.
[5] 《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）.
[6] 罗兴财.地铁浅埋暗挖施工阶段安全风险分析与风险技术管理.2010中国城市轨道工程技术论坛《论文汇编》.
关键词：隧底，隐伏溶洞，后期处理，方案比选，成功
引言
贵阳为岩溶地区，城市轨道区间暗挖隧道采用全封防水工艺，设计工法采取了较为稳妥的矿山法，但由于地上结构物密集、埋深较深，地勘方法、工况受限，需对施工后发现的结构物底隐伏溶洞进行处理，受施工条件和部位影响，经过认真研究和分析，并参考一些工程实例后选择了树根桩加固方案，结合周边注浆、桩板连接方案进行处理。
1 工程概况
贵阳轨道交通1号线试验段行政中心～会展中心区间主体结构施工完成后，进行了2#斜井段预留的岩溶水管道封堵处理，在处治结束时YDK7+100～+130段隧道底板出现了渗漏水现象，随后紧接着进行隧道底板渗漏水治理，治理期间隧底有上抬现象且长治不愈，根据地勘单位判断YDK7+080～+130段隧底应该有软土充填型岩溶存在。
地勘单位于3月下旬粗略进行了补勘，并根据预判，提供以下地勘资料：YDK7+080～+130隧底分布软～流塑状粘土充填型溶洞，其中：YDK7+080～+100段底板以下2～5m范围内断续分布软～流塑状粘土;YDK7+100～+130段底板以下2～5m范围内较为连续地分布有软粘土。溶洞主要分布于K7+100～+130段，其横向宽约12m，超出隧道右边墙外约1.2m，纵向长约23m，深约3～4m。充填物为软塑粘土。其余段（K7+080～+100）为断续分布充填型小溶洞。溶洞分布平、纵面分别如下图1、图2所示：
2 拟定方案
根据地勘资料和参加各方的初步讨论结果，并参考一些工程实例，尤其是贵阳地区和岩溶地区的工程实体案例，提出以下几种隧底溶洞软基处理方案：
2.1方案1：基底支承桩方案。
在仰拱底下设置直径1.25m支承桩进行基底加固，以满足隧道承载力要求。支护承桩顶与仰拱连接一体，桩底嵌岩。当溶洞充填体为软塑状粘土，采用砼护壁人工挖孔桩。当充填体为流塑状时，则采用钢护筒施作支承桩。
2.2方案2：基底树根桩加固方案。
K7+100～+130段隧道岩溶充填段基底采用φ150mm树根桩加固，桩间距1.2×1.2m，梅花型布置，树根桩平面布置示意见图5、树根桩横向布置示意见图6。桩顶伸入仰拱填充体与其结合一体，桩底支于基岩面，桩边预留注浆孔后期注浆密实。树根桩施工工艺：钻机成孔后置入钢筋笼，采用C30细石子混凝土填实（从下往上灌注、边灌注边提管）。
2.3方案3：仰拱底开孔换填方案。
若溶洞充填物体及涌水情况允许，则可采用隧底开孔、对基底下岩溶充填物彻底清除后换填处理的方案。溶洞段仰拱底分段开孔（1.5m×1.5m方孔，孔间距3m左右.对岩溶充填物分段进行清除并采用C20混凝土换填。对岩壁出水处进行深孔注浆止水。
3 方案比选
以上三种方案各有优劣，具体比选指标如下表：
方案 优点 缺点 工程费用估算
方案一 隧道支承桩方案 开孔少，对已施工的隧底影响较小;岩溶充填体不管为软塑或流塑状，涌水量大小，都可施作。 施工周期较长、人工挖孔桩施工安全风险大;隧底仰拱须加固，才能使其与桩共同承载。 70万
方案二 基底树根桩加固方案 通过压力注浆，使桩与土体紧密结合。施工作业面小，施工工期短，可采用地质钻机施工。 对已施作仰拱及初支破坏大，须加固仰拱;装间距密，施作过程中受仰拱钢架及二衬钢筋影响大。 70万
方案三 隧底开孔软基换填方案 若充填物为软塑状，可分幅施作换填，处理彻底，施工工艺简单易操作。 基底涌水量较大或为流塑状充填物时，人工清底不易施作;人工清底存在较大施工安全风险。 60万
三种方案中，第三种方案经济性最佳，但第一、第三种方案安全隐患较大，第二种方案施工难度较大。我们针对上述拟定方案，又认真组织了一次参建各方的研讨会，在充分考虑了隧道仰拱初支及二衬已施工情况，包括轮廓线、注浆隆起及其处理情况下有可能存在仰拱衬砌破损;溶洞分布的不确定情况，包括溶洞分布边界、充填物性质及物理力学指标、水压、涌水情况等等。综合比较考虑，保安全是第一位，在投资一样的情况，宁愿选择施工相对复杂，也要采用较为安全稳妥的方案，故最终选定第二种处理方案。
4 方案实施
4.1总体设计方案
按照治理底板下隐伏岩溶时与治水并重考虑，治理方案要考虑一次性根治，安全可靠、不留隐患的原则。2012年6月地勘单位进行了一次比较详细的补勘，设计院针对性的采取了以下处理方案：采用了φ300mm机械钻孔桩，桩的纵向间距为3m，桩身采用C35钢筋混凝土灌注，分别沿左线、停车带、右线轨道下布置;原混凝土底板从表面往下凿除40cm厚，然后采用P10.C35钢筋混凝土重新浇筑;桩浇筑并达到70%强度后，于每根桩附近采用预留的钢花管进行注浆加固止水。
4.2施工方案与步骤
在兼顾仰拱凿除过长造成的安全隐患大和分块过多、施工缝多、不利于防水的情况下，我们分四段进行跳段流水施工：第一段（K7+067-093.6）、第二段（K7+129.2-147）、第三段（K7+093.6-111.4）、第四段（K7+111.4-129.2）。各段施工顺序依次：钻孔桩施工→凿除混凝土施工→桩质量检查→注浆加固及止水施工→防水层施工（含基面防水处理）→底板钢筋连接及混凝土施工→养护→地勘孔封堵。 4.2.1钻孔桩施工：施工准备→（埋设护筒）铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→钢筋加工及安装→混凝土浇筑。
4.2.2凿除混凝土施工：待钻孔桩施工完成后凿除该段原仰拱填充面层混凝土，凿除深度满足设计厚度40cm。破除时先用切割机对每次需要破除的区域沿板四周切缝，一次达不到切割和破除深度的就采用切缝-破除-切缝-破除的方式多次作业完成整个破除工作，板块中间部分破除也采用切割机配合作业，减少震动;采用机械（炮机）破除，并采用人工配合手持小型机具配合;尤其是桩头及周边和板的两侧采用人工持小型机具清除，尽量减少对桩头钢筋、混凝土以及拱脚处钢筋的损害。凿除表面应保证平整，并将表面的杂物、积水清理干净，不能影响防水层的施工。桩头混凝土凿毛、清理等同样按此标准执行。
在破除底板的同时或者过程中，在两侧边沟安装φ100（或者φ50）的PVC管或者钢管，两端头设堰封堵、中间在管子接头处进行支撑，用来临时引排上游流水至下游施工区域外。管道具体型号、排水、数量根据施做时现场两侧边沟流水流量确定，并考虑一定的富余量。配置一定数量的抽水机进行坑内抽水、并至少每个施工段落设置一个临时集水井（抽水坑）;两侧边沟也各配置一台抽水机用于不能顺利引排和引排能力不够时的应急处理。
4.2.3桩质量检查：每桩采用低应变检查桩的连续性、并及时检测每批混凝土试块强度。
4.2.4注浆加固及止水施工：当凿除混凝土施工完成和孔桩浇筑完成强度达到70%后，于每根桩周边1m范围内钻孔安设一根Ф32、壁厚4mm、长3.5m的钢花管进行注浆加固止水，浆液采用水泥浆，水灰比1：1，水泥标号32.5，注浆压力0.5～1.0Mpa。桩间无渗漏水的桩位周边不需要设置。
4.2.5防水层施工：先进行注浆止水、然后施工基面水泥基渗透结晶防水层、然后采用高分子复合自粘防水卷材。桩头处理时桩头部位四周凿毛并清理干净，涂刷水泥基渗透结晶防水材料，然后在桩头位置设置橡胶止水带，止水带凹槽内充填密封胶，防水卷材在转角及特殊地方采用密封胶连接。在纵横向施工缝部位采取涂刷水泥基或环氧树脂封闭。
4.2.6底板钢筋连接及混凝土施工：在防水层施工完成后对该段进行钢筋绑扎施工，保证每一段的钢筋搭接和混凝土连接，底板钢筋与桩头钢筋焊接牢固，使底板混凝土与钻孔桩形成一个整体。混凝土采用每一段一次浇筑完成，分段根据现场实际情况定，第二次浇筑时做好接头处施工缝防水处理，当混凝土强度达到设计强度的85%时才能进行下一段混凝土施工。
4.2.7养护施工方案：混凝土强度达到2.5MPa以上及时洒水养护，在初凝以后开始覆盖草席、编制袋晒水养护，养护时间不少于14天。
5 结论及体会
施工成功完成后，各项指标合格，满足了溶洞处理效果和基底承载力的要求，本段的渗漏水问题也得到了彻底解决，为类似工程施工提供了借鉴经验。
同时，也提醒大家和建议，对于类似工程地质工程，一定要加强施工时隧道基底承载力检测（勘探）和鉴定工作，尽可能的避免后续处理难度和安全隐患。
参考文献
[1] 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.
[2] 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）.
[3] 《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）.
[4] 《铁路混凝土工程质量验收标准》（TB10424-2010）.
[5] 《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）.
[6] 罗兴财.地铁浅埋暗挖施工阶段安全风险分析与风险技术管理.2010中国城市轨道工程技术论坛《论文汇编》.