武汉地铁6号线岩溶发育特征及治理方案比选
第17卷第30期2017年10月1671 — 1815(2017)030-0336-07科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol. 17 No.30 Oct. 2017
?2017 Sci.Tech.Engrg.
武汉地铁'号线岩溶发育特征及治理方案比选
贺彬1钟世华1罗其奇2詹保华3陈聪4
(中铁五局集团有限公司1 $长沙410007 %中国地质大学（武汉）工程学院2$武汉430〇74 %
湖北交投鄂西北高速公路运营管理有限公司3$襄阳441100%武汉地铁集团有限公司4 $武汉430030)
摘要基于岩溶专项勘察资料，通过数学统计方法分析研究区岩溶发育特征。根据上覆盖土层和基岩之间的组合关系将 岩溶地质结构分为两大类，并结合岩溶发育特征提出对应治理方案。运用数值模拟手段研究岩溶塌陷发生时，I类岩溶地质 结构治理方案中两种不同类型的隔离桩的受力情况。研究结果表明，研究区岩溶主要发育于基岩面以下15 m范围内，以垂向 发育形态为主。绝大部分溶洞高度小于3 c，充填形式以全充填为主。岩溶治理方案由帷幕注浆、区间满铺注浆、隔离桩及溶 洞注浆等措施组成，其中B型隔离桩（单排旋喷桩+单排灌注桩）的受力特性优于A型隔离桩（三排旋喷桩），建议优先采用。
关键词地铁 岩溶发育特征 治理方案 数值模拟
中图法分类号U642.25; 文献标志码A
武汉市地处长江中下游，江汉平原东部，城市面积8 494 k m2，碳酸盐岩分布面积达1 100 k m2以上，占该市总面积的12.9%。同时，武汉市水系发育，地下水径流活动频繁，为岩溶发育提供了良好的条件，近几十年来在武昌区、洪山区、汉阳区和江夏区等区域累计发生了不下于20次岩溶地面塌陷地质灾害，不仅造成巨大的经济损失，也给工程建设带来了重大难题(1—5)。21世纪以来，武汉城市地铁建设飞速发展，目前共规划建设17条地铁线路，其中已有4条线路已开通运营，另外13条线路处于建设之中。根据统计，已建和在建的多条武汉地铁均在不同程度上受到岩溶地质灾害的影响[6,7]，地铁隧道一般穿越基岩浅表部和上覆砂层，基岩的溶洞和溶隙会造成穿越区上覆土层的漏失，进而造成塌陷发生，严重影响隧道运营的安全和稳定。
对于隧道工程建设中遇到的岩溶地质灾害问题，众多专家、学者从岩溶形成机理[8—10]、发育规律[11—13]和治理措施[14，15]等方面开展了探索和研究，为岩溶地区工程建设和防灾治灾工作提供了有效的指导。以上研究成果多为区域性的规律总结，结论适用性广，但若应用到具体工程中，则针对性稍
2017年1月14日收到武汉地铁集团有限公司
科研项目（PS-JZ-510)资助 第一作者简介:贺彬（1975—)，男，湖南安仁人，高级工程师。研 究方向：隧道围岩稳定性分析与灾害治理。
引用格式:贺彬，钟世华，罗其奇，等.武汉地铁6号线岩溶发育特 征及治理方案比选[J].科学技术与工程，2017,17(30): 336—342 He B in，Zhong Shihua，Luo Q iqi，et al. Characteristics of karst develop-
ment and karst treatments of Wuhan metro line 6 [ J ]. Science Technology and Engineering，2017，17(30) ：336—342显不足，而目前关于在建的武汉地铁6号线穿越岩溶发育地区的相关研究也相对较少。鉴于以上原因，本文以武汉地铁6号线第八标段隧道穿越岩溶区作为研究对象，总结标段内岩溶发育特征，提出适用于不同岩溶地质类型的治理方案，并结合数值模拟方法对不同方案进行了对比和优选，为该工程在岩溶发育区内的建设提供可靠的参考依据。
1研究区地质概况
! 1工程概况
汉道交通 6 第八标汉汉阳区，标段包含3个区间，分别为前进村站-红建路站区间（以下简称前红区间）、红建路站-马鹦路站区间（以下简称红马区间）、马鹦路站-钟家村站区间。其中，前红区间和红马区间是地铁隧道穿越岩溶区段，即本文的研究区。
前红区间起点里程K10 + 633. 72，终点里程K12 +035. 130,区间长度为1 401.4 m。红马区间起点里程K12 +223. 145,终点里程K13 + 163. 681，区间长度为940. 5 m。地铁沿线布置两条平行地铁隧道，隧道间距15 m，断面呈圆形，洞径6 m，顶板埋深9. 7 ~ 17. 0 m，米用盾构法施工。
!2地形地貌
场地地貌属长江一级阶地，地形较为平缓，地面高程介于22. 0 ~ 24. 1 m之间。长江位于场地以东，距地铁线路450 ~650m，近岸河床标高一般为5 ~ 10 m，局部深槽最低处为-11. 9 m。
!3地层岩性
根据现场勘查资料，场地覆盖土层由人工填土、溶洞堆积物、第四系残坡积层、第四系全新统冲积层