浅谈地层空洞对城市轨道交通建设的影响

摘要：随着经济社会的发展和进步，城市化进程日益加快，为了缓解城市交通拥堵问题，帮助人们适应快节奏的城市生活需要，我们国家各个城市都开始大举推进轨道交通工程建设项目。而随着地铁施工工作的大范围的开展，地层空洞等问题的出现极有可能会造成施工附近地标建筑物下沉、开裂或者是地下管线破裂等问题出现，这对轨道工程施工范围附近居民的生活和安全造成了极大地危害。本文以兰州市为例，分析该城市在修建地铁1号线的时候出现地层空洞的原因和类型，深入探究地层空洞对城市轨道交通建设的影响，并提出相关意见和建议。

关键词：地层空洞；城市轨道；建设

1 绪论

在城市轨道交通建设的过程中，由于地下压力减少或地下深处部分岩浆陷落后没有得到及时的地质补充从而倒追空洞出现并进而引发断裂或塌陷等危害，对周围居民的人身安全造成了极大的威胁。事实上，在城市轨道的建设过程中，兰州市区较为老旧，地质情况相对也比较复杂，尤其是五十年代修建的防空洞比较多，导致在修建地铁1号线的过程中频频发生地层空洞预警，严重影响了整个轨道交通建设项目的实施进程。

2 工程简介

整个兰州1号线轨道建设项目全长约26.798公里，设置了二十个车站，最大站间距2332m，最小站间距842m，平均站间距1344m，暗挖及盾构区间隧道全长36.3公里。全部贯穿于兰州主城区的地下。该项目的东岗路和西津路区域在五十年代建立了大量的防空洞等地下人防工程，不仅体量大，数量还多，导致该区域存在长期受到水害影响的空洞区域，使得该区域的地址条件复杂多变，增加了轨道交通施工的风险。

从地层空洞的种类来看，兰州地层空洞有一定比例是由于当地的自然地理条件造成的天然空洞，这一类的空洞一般深埋地下，且不易被发现，在不受到人为干扰的情况下其发展速度非常缓慢；由于兰州属于湿陷性黄土区域，在施工的过程中由于管道破损等原因导致土体被侵蚀或者软化也会形成区域性的地下空洞；此外，交通导改路面施工质量差以及盾构施工导致水土压力失衡等原因也会造成地层空洞，1号线的轨道建设工程就是因为这些原因导致空洞预警频发，严重影响工程进度。

3 地层空洞对城市轨道交通建设的影响

3.1 兰州1号线轨道建设过程中风险预警情况

在整个项目的实施过程中，兰州轨道1号线工程曾多次发生地层空洞预警，同时还发生了多起其他因为人为操作失误导致的预警事件，从相关数据分析可以看出，在所有发生的风险预警中，地层空洞是最大的影响因素，由于当地自然条件以及后天人为破坏等原因导致该地区施工条件较差，在施工中极为容易因为地层空洞而造成安全隐患。因此，在整个兰州1号线的建设过程中，不得不增加工作量，加大项目建设的投入来对地层空洞进行探测和治理，以防止施工事故的发生，减少安全隐患。这无疑给兰州1号线轨道建设项目的落实增加了难度和工程量，影响了工程建设的进度。

3.2 兰州1号线轨道建设空洞风险预警情况

2016年2月4日至3月14日期间，在兰州1号线的西站十字～七里河区间发生既有空洞区域地表和管线持续沉降的风险预警；

2016年5月7日至5月19日期间，在兰州1号线的拱星墩至焦家湾区间因为施工导致自来水管爆裂漏水，地表发生塌陷；

2016年6月15日至6月28日期间，在五里铺至东部市场区间发生刀盘上方地表及管线检测点沉降速率异常，严重超过相关标准；

2016年1月9日至1月24日期间，在西客站至西站十字区间发生330环既有空洞塌陷；

2016年5月11日至6月30日期间，在西客站至西站十字区间发生左线320环～340环地层空洞造成地表沉陷和房屋开裂。

通过对兰州1号线建设空洞风险预警情况进行分析，我们不难看出在整个兰州1号线轨道建设项目的施工过程中，底层空洞所导致的安全预警主要以土体损失为主，这也是最直观的、最严重的表现形式，同时此类风险发生的频率还比较高，超过了百分之八十，对于该轨道建设项目的实施推进造成了极为不利的影响。

4 预防措施

从上述我们对兰州1号线轨道交通建设项目实施过程中出现的地层空洞风险预警的分析情况来看，在轨道建设项目的施工过程中一定要做好空洞区域的探测并准确掌握空洞形成的原因，在掌握足够信息的情况下及时采取预防措施。另一方面，针对盾构结构施工的情况，在施工前可对地表进行加固处理，根据情况选择水泥浆或者双液浆进行加固，避免因为空洞或者土质疏松而导致事故。

5 总结

综上所有，地层空洞对于轨道建设项目的实施十分不利，尤其对于兰州这样典型的老城区，城市基础设施较为陈旧，管线复杂，因此在项目建设前期的排查十分重要，同时还要充分考虑到当地特殊的地理环境，高度重视交通改造路面施工质量的重视，全面探查地层空洞情况并及时采取治理措施，通过对路面进行浇筑、洞内注浆以及其他能夠改善土质松软和地层空洞的措施来保证施工质量和施工安全，避免安全隐患的发生，确保轨道建设项目顺利实施。

参考文献：

[1]兰州地铁1号线马滩～土门墩区间岩土工程勘察报告.2013.

[2] 兰州地铁 1 号线东方红广场～盘旋路区间岩土工程勘察报告，2013 .

[3]兰州地铁1号线土门墩～西客站区间岩土工程勘察报告，2013 .

[4]兰州地铁1号线盘旋路～五里铺区间岩土工程勘察报告，2013.

作者简介：崔成荣（1991），男，汉族，江苏东台人，本科，助理工程师，目前主要从事轨道交通与市政工程地质勘察。