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涉水、岩溶区域地下工程施工管理答疑

  • 嘉宾:市住房建设局薛峰副局长嘉宾:市住房建设局薛峰副局长
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主题:涉水、岩溶区域地下工程施工管理答疑

时间:2022年9月22日(周四)9:00-12:00

嘉宾:深圳市住房和建设局副局长薛峰;教授级高级工程师金亚兵;教授级高级工程师丁锐

主办单位:市住房建设局

实录内容

  【主持人:赵新平】亲爱的观众朋友们,大家好,欢迎大家收看和关注建设工程技术网络答疑活动,我是主持人新平。作为一项重要的群众性质量活动,我国“质量月”活动持续开展多年,已经形成了相关政府部门统一部署,以企业为主力军,各行各业和广大群众广泛参与,具有中国特色的“质量月”活动模式。

  根据2022年我们的“质量月”活动要求,围绕“推动质量变革创新,促进质量强国建设”活动主题,按照国家、省、市对“质量月”活动的统一部署,作为以建筑领域技术和管理为交流核心主题的网络答疑活动“问道”,成为我们鹏城“质量月”重要活动之一。

  本次问道由深圳市住房和建设局主办、深圳市市政工程质量安全监督总站承办、深圳市诠释界文化有限公司全程策划执行,论坛将重点答疑涉水、岩溶区域地下工程施工管理的难点问题,包括但是不限于轨道交通、重大基础设施各类的工程涉水、岩溶地区地下工程的质量控制的问题,本期活动重点面向建设工程参建的责任主体,主要包括建设、勘察、设计、监理、施工等单位,我们也欢迎各参建单位在建的项目负责人和管理人员踊跃参与。

  本次活动发布预告以来,很多的技术人员特别关注我们这次论坛将会请出哪些专家,接下来我非常荣幸为大家介绍今天进入我们直播间的两位专家,他们是:

  金亚兵先生,教授级高级工程师,现任深圳市地质局副局长,长期从事岩土工程勘察设计与地质灾害防治工作,完成省市级重要科研项目14项,获得省部级科技进步奖及工程技术奖12项,主编、参编规范20部,出版专著3部,发表论文50余篇。

  丁锐先生,教授级高级工程师,现任中电建南方建设投资有限公司副总经理,从事隧道与地下工程建设管理工作30余年,主持10余项隧道、轨道交通项目的技术、生产管理工作。参与研究国家级工法专利6项,省部级工法2项,获得省部级科技进步奖7项,参与制定标准2项,发表论文15项。

  可以说,两位专家都是在相关的工程技术领域深耕多年、卓有建树的技术权威。

  今天我们论坛时间安排了三个板块,第一个板块是主题阐述,第二个板块是现场答疑互动,第三个板块是技术重点总结。在重点概述的环节,两位专家将会以本期的主题作为核心,各有侧重点地阐述他们提前准备的本期的内容。

  如果您正在收看我们这个节目并且有相关的问题,想要向两位专家请教,请在我们屏幕下方的答疑问惑的栏目里面提出你的问题,我们的后台技术人员将会把您的问题通过技术手段梳理之后传达到我们的直播间,让两位专家对我们的问题进行解答。

  让我们先进入我们的主题阐述环节,首先有请金亚兵金工给我们做主题阐述。   

  【金亚兵】尊敬的线上线下的各位朋友大家早上好,今天非常荣幸参与深圳市住建局组织召开的第四期“问道”网络活动,这一期的“问道”是问哪个方面的“道”呢?根据组委会的安排,这一期就地下工程中涉及的涉水和岩溶问题进行跟大家的交流和互动。

  今天我和丁总就深圳市地下工程的涉水和岩溶问题,通过网络的形式跟大家进行交流,希望大家畅所欲言,我们尽量在主持人的引导下,把大家在施工过程当中碰到的一些疑难问题进行交流和畅所欲言,尽量把我们在学习当中学到的一些认知或者在工程当中的一些体会与大家一起分享。

  今天是个好日子,1937年的9月22日国共两党第二次合作宣言就是这一天发布的,从此全国建立了抗日统一战线,并取得了近一百年来中国御外抗敌的伟大胜利;1949年的9月22日,我们的周恩来总理在全国第一届中国政治协商会议上,因为刚解放发展经济是全国的头等大事,发表了全国各阶层经济合作发展纲领;1999年9月22日,江泽民主席在纪念中国人民政协成立50周年的大会上强调,团结和民主是中国政治协商和继往开来的方向和使命;2009年9月22日,胡锦涛主席在全球气候变化峰会上强调,我们现在全球面临的主要问题,除了经济发展问题外是我们的环境问题,我们不能以发展经济牺牲了我们赖以共同生存的环境;2020年9月22日,习近平主席在第75届联大会议上推出他的执政理念,我们要树立命运共同体的意识和合作共赢的发展理念。

  从上面一些时点发生的重要事件,和党和国家的领导人在不同时期发表的这些重要讲话精神中,我深刻地体会到,合作、团结是全民共同的话题,我们地下工程也需要各个责任主体之间的交流合作。

  我希望以后线上线下的朋友们,多创造一些像今天这样的一个机会,促进彼此之间的相互交流,共同进步,为建设美丽的深圳做出自己的贡献,我也预祝今天的“问道”活动取得圆满成功。

  【主持人:赵新平】谢谢金工给我们做了一个开篇的释义,把我们今天的日子和今天要一起要讨论的主题结合在一起,接下来请丁工给我们做一个主题阐释。    

  【丁锐】大家好,非常高兴在今天举办的“问道”节目中,和大家一起探讨涉水、岩溶区域地下工程施工管理问题。我们都知道,地下工程在地下水和河流的相互作用下,经常会发生突发性涌水,造成地面坍塌和建构筑物的破坏,地下水是地下工程发生灾害的一个重要的原因,据不完全的统计,有45%的地下工程发生地质灾害都是由地下水引起的,在岩溶地区尤为突出。

  在基坑施工过程中,由于地下水的作用,容易出现围护结构成槽过程中坍塌、围护结构渗漏水、基坑开挖过程中基底突涌水和地表塌陷等风险。盾构施工容易出现地表塌陷、螺旋机渣土喷涌、盾构机栽头卡机、刀具受力不均易偏磨、管片线型超标、盾构密封被岩溶水击穿、联络通道涌水等风险。在矿山施工过程当中,会发生洞内淹没、掌子面坍塌等一系列的灾害。同时造成地面坍塌和其他的次生灾害。

  今天在这里也非常荣幸地和大家一块探讨,针对上述问题如何进行预防,以及遇到这类的问题我们怎么样进行处理。在下面的问答环节,我也将以我的毕生所学所知跟大家一起分享,共同学习,共同探讨。谢谢大家。

  【主持人:赵新平】接下来让我们直入正题,进入今天我们的答疑解惑的环节。

  我们看到现在的直播平台上有很多的企业,包括很多的“中”字号的企业进入我们的答疑“问道”栏目,向我们两位专家提出问题,还有很多人在打卡。

  第一道问题来了,岩溶发育区进行隧道或者是基坑施工对于周边的环境影响范围比一般地区大,深圳地区有没有这方面的研究,在施工进场前对周边的环境调查多大范围比较合适?

  【金亚兵】这个问题涉及两个方面:第一个是岩溶区域进行地下工程建设,比如轨道工程建设和基坑的建设,他比一般的地层影响的范围要大,这是一个方面。第二,实际操作上面,我在工程开工之前到底调查范围多大比较合适,第一要达到各方面的技术要求,第二也要经济合理。

  我先回答后面这一部分的问题,一般来讲调查的范围在我们建设工程实践当中没有硬性的规定,我们工程实践当中也发现,我自己的亲身经历,发现了岩溶地区的影响范围达到了800米左右,2020年12月5日龙岗区龙园路地面塌陷的这个项目,有一个工地正在做支护桩的施工,引起了旁边400米龙园路的坍塌,同时引起了1200米原来龙岗和中心区出现了大量的涌水,在深圳地区应该说工程实践当中,影响范围达到1000米左右,这个应该是都有案例的。

  国家标准地质灾害危险性评估规范里面对灾害作了一定的规定,宜取500—1000米的范围,还有一个前提对重要的线路工程,一定要把灾害影响的边界确定好以后,这个调查范围要达到灾害边界条件。我在深圳的工作体会是,要根据岩溶的发育程度和溶洞埋深的位置来确定,如果说是强发育的岩溶区,取上限1000m左右我认为是合适的,对于中等发育和弱发育取300—500米我认为是合适的,这个要根据具体工程所在的位置来定。这是第一个。

  第二个是关于影响范围和深圳市的岩溶发育产生的这些现象的本质是什么,从90年代开始,随着坪山大工业区开发建设的需要,陆续有一些单位在开展这方面的研究,我们单位深圳市地质局从1995—1998年,开展了龙岗中心区、坪山区(当时叫坪山镇),坪山、坪地、坑梓四个区的岩溶地质调查工作,调查面积普查开展了369平方公里的普查,详查是169.4平方公里,当时龙岗区政府给市规划国土局打了一个报告,他们要开发龙岗大工业区,经常发生地面塌陷,房屋掉到地底下去,或者很多的地方冒水这些现象,到底是怎么回事,请市里面帮助龙岗区解决这个问题。

  后来市规划国土局联合我们深圳市地质局,向当时的国家计委申请了这个专项,就是龙岗大工业区岩溶地方的灾害专项调查,这个工作进行了三年的时间。我们当时采取了多种的方法,首先是地质测绘、地质调查、地球物理勘探、钻探、地下水位的动态监测,还有地下水的连通性试验。

  通过这些手段我们取得了几个重大的成果:

  第一是我们找到了深圳市岩溶分布的区域,根据目前的相关数据,因为后来陆陆续续有一些区域开展这方面的工作,现在应该说达到了100平方公里。

  第二我们找到了深圳市产生岩溶现象这些地层是什么,根据相关物理化学分析,深圳发现岩溶的地层就是下石炭纪石磴子组的深厚层的灰岩和大理岩,这两个地层的覆盖层是第四系的冲洪积层和河流冲积层。少数的地方覆盖层是下石炭纪的测水组的砂岩页岩,还有老第三系红层,这是第四级的综合力层和河流冲击层,少数的地方覆盖层是下石炭纪的测水组的砂岩页岩,还有老第三系的红层,就是红色的粘性土。这是发现了岩溶的地层和它上面的覆盖层。

  同时我们找到为什么这两个地层有强烈发育的原因,就是因为深圳岩溶地层受到了一个东北方向的大断裂带的影响,我们把称为“莲花山大断裂”,这个断裂长度大概500米左右,宽度有几百米,厚度达到了200多米,这个断裂带对整个深圳市的地质情况影响非常大。还有一个是北西向,深圳到五华的次层断裂。

  由于两组断裂高度的切割,把灰岩和大理岩挤压破碎,所以岩石高度地挤压破碎以后,在地表水、河水、人工降雨和水库的水的流动下,对灰岩碳酸盐高度地溶蚀和侵蚀作用。

  这两个地层是在龙岗的复式向斜,这个向斜就是地层正常情况下往下变形是向斜,往上变形是背斜,刚好这两个地质是一个向斜,而且是多次褶皱形成的,复式就是刺激在那个轴部的位置。由于这一系列的构造作用,这个地层就有这些条件,形成了高度的岩溶现象。

  这个科研课题是1998年在深圳市当时科技局组织验收,全国的7位院士和3位顶级专家进行了成果的鉴定,一致评定达到了国际的先进水平,也是获得了2020年广东省的科技进步奖。应该说这个项目的工作特别是成果,就开启了深圳市岩溶区深入和广泛的工作。因为从1995年以后,大家都知道龙岗区在大量地开发,这项科研工作起到了一个引领的作用。

  之后也陆陆续续地,我们单位还有深圳市其他的兄弟单位都在开展这方面的工作,2016年—2018年,我们深圳市地质局在中国地质科学院和深圳市地质工程院士工作站的支持下,主要是在坪山区又开展了深圳市岩溶地区地下空间开发的地质环境评价的模型进一步完善的工作,这个工作我们也得到了广西岩溶所他们的合作和支持,应该说把岩溶地区开展地下空间开发稳定性的问题,模型的建立和参数的选取进行了一个进一步的精细化。

  2020年,在深圳市地铁集团的资助下,我们开展了轨道工程的岩溶专项的专题,叫“高风险地区富水岩溶地下工程建设关键技术”,这个课题包括了五个子课题,我们当时是牵头单位,我们这个共同体还有深圳大学的陈湘生团队这个团队,还有北京城建开发设计有限研究院有限公司,还有中铁南方投资集团公司,还有我们山东大学等单位。

  哪几个子课题呢?

  第一个是对深圳市的岩溶分布的规律进行深度地调查,以前都做了一些调查的工作但是是比较零散的,这次由于地铁集团要在岩溶区形成一套技术的标准,所以这次我们认为岩溶分布规律调查是一个深度调查。第二是在岩溶地区用什么样的开发手段和技术方法,是最适合深圳市的岩溶分布区的专题。

  第二是针对轨道交通工程安全控制技术,我们现在对轨道交通工程的周边三维空间一定的范围内溶洞我们采取了措施,但是一定的范围以外我们没有理会的,多大的范围是安全的、是合理的,因为14号线、16号线才开始建设,今年年底可能要开始通车,之前没有先例的。我们进行14号线和16号线建设的时候,借用了广州和武汉地区的经验,深圳市是没有的,我们深圳出的这些边界的范围是不是合理的、是不是安全的,我们要进行科学研究,用科学数据来做决策。

  第三岩溶区分布的规律比较复杂,对一些不良的地质体既有岩溶的问题还有不良的地质构造的问题,用什么样的方法处理它是比较安全和比较合理的,目前也没有形成统一的一个认识。这是第三个专题。

  第四个专题是针对地铁像车站的一些突涌的问题,我们知道每一个地铁线路有20、30个车站,车站大部分都要明挖得多,既然明挖就有深基坑的问题,我们经常碰到很多的开发基坑的过程当中出现突涌这些现象,怎么样防治突涌的问题,是我们课题的第四个专项。

  还想建立一个风险管控的体系,甚至在最后我们立项的时候大家共同探讨的时候要建立一个安全管控的平台,要把深圳市地铁整个轨道交通工程安全管控起来,我们怎么管控,建立一个什么样的平台。

  所以这个专项既是深圳市地铁集团目前急需要解决的难题,也是我们陈湘生院士现在在深圳大学土木工程学院院长,他们也需要来解决的重要的难题,我们是在他的指导下开展这个课题。同时在这个合约里,要求我们在三年的合约期内,也就是明年的8月份,要完成地方标准,岩溶地区轨道交通工程勘察设计与施工规范,院士的想法是希望把这个地方标准变成一个权威性的行业标准,所以这项工作对整个深圳市轨道交通工程建设来讲是一个非常大的促进作用,目前正在紧张地编制当中。

  【主持人:赵新平】已经立项了。

  【金亚兵】已经立项了,去年深圳市住建局已经组织专家评审已经公告了,去年7月2号已经公告了,现在还有不到一年的时间,现在正在紧张地编制当中。应该说对岩溶地区的科学研究还有工程使用技术的应用都在开展当中,只不过是不同的责任主体可能都在各个方向上开展研究工作,我想总有哪一天,各个单位或者各条线上的这些研究成果能够结合在一起,为我们深圳市的地铁轨道交通工程或者地下工程建设起到一个保驾护航的作用。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,可以说金工对这个问题里面,重点地把深圳在这方面做了哪些研究,甚至是有什么样的进度,包括哪些项目有没有立项,现在到了什么样的阶段都做了非常完整系统化地回答。

  我们看下面一个问题,岩溶地质盾构施工,经过了区域注浆后,掘进过程中仍然渗水严重,在施工控制方面有什么补救的措施?同时如何预防周边建筑物产生沉降?

  【丁锐】岩溶地质盾构施工的风险应该是比较大的,首先我们要确定这个区域的岩溶勘察是否到位,处理是否到位,如果在勘察和岩溶处理到位的情况下,如果地下水主要是由于裂隙比较发育,地下水位比较高,那么在盾构施工的过程中,首先要加强同步注浆,在同步注浆的过程中,我们要选择和易性比较好的,遇水不容易离析的浆液。在必要的时候,我们要选择双液浆,水泥和粉煤灰砂浆和聚丙烯酰胺这种双液浆,这种浆液的后期强度和单液、双液浆的强度是一样的,这种双液浆在注入地层以后,他形成一种果冻膏状的物质,遇水不容易离析,这样的情况下它的注浆效果比较好。

  我需要强调一点的是,我们盾构施工中的同步注浆,现在中国基本上以单液浆为主,大家知道我们的盾构是从国外引进来的,包括施工方法也是从国外引进过来的,在国外、在欧洲西方的国家,包括日本,他们的同步注浆大部分是双液浆,是否注双液浆可能受当时引进来的施工熟练程度和成本造价影响,当时我们一般都选择单液浆,所以单液浆一直延续到现在,但是通过我们的研究发现,必要的时候要注双液浆,双液浆的注浆效果,无论从止水的效果还是成本方面,都有不可比拟的优越性。中国电建目前新购盾构机都具备了双液浆注浆功能,在比较复杂的地质掘进过程中,如果我们的盾构同步注浆没有双液浆注浆功能,我们现在还要给他改装双液浆注浆功能。

  第二是二次注浆,每环做一道工序,每环都要进行二次注浆,尽量多次少量地注浆,因为同步注浆实际做的过程中效果都不是很好,希望我们的同行要高度重视二次注浆。

  第三点,五环做一道止水环,每五环采用水泥、水玻璃双液浆,做一道止水环。

  把这三点做到以后,盾体后方的水将不会进入土仓,我们可以在土仓里加入粘稠剂改善盾体刀盘前方的水或盾体上方的水,同时调节闸门的出闸量,可以达到在地下水比较大的情况下盾构安全的掘进。

  如果周边建筑物出现沉降问题,除了做好上面的三件工作以外,我们还应该:

  第一,因刀盘掘进机断面的尺寸比盾体的尺寸要大,这是盾构机设计制造时,为了防止盾构机掘进过程中出现卡顿现象,在我们分析之后,盾构掘进过程中,盾体上方的土体会造成变形,土体变形会造成建构筑物沉降。这种情况下,我们应该在盾体周围注入类似于克泥效、膨润土这方面的材料,以减少土体变形。

  第二点,在管片四周进行径向注浆。盾构机在掘进的过程中对四周的土体是有扰动的,在盾体的四周进行径向注浆,以加固四周松动的土体。

  第三点,要保持盾构连续均衡地掘进,避免盾构机长时间在软弱土体停留,只有这样才能减少盾体上方土体的损失。

  第四点,如果有必要,我们应该对建筑物进行加固。

  【主持人:赵新平】谢谢丁工,里面有很多的关键词,大家一定要做好我们的小笔记。

  第三道问题,新规划的地铁线路在穿越既有轨道交通线的时候,既有结构下岩溶探测的困难,有没有好的一些解决方案?

  【金亚兵】应该说深圳地铁的线路到目前为止正在运行的大概有370多公里,按照计划今年年底应该是6号线的深圳线,12号线、14号线、16号线都要通车,这几条线加起来是126公里,到年底深圳要实现500公里轨道交通的线路运营。但是按照地铁规划,在未来“十四五”到“十五五”,应该还要打造500公里,我听有关的专家说,深圳可能最终可能要向1500公里的地铁目标奋斗。

  这么多的地铁线路,在不到2000平方公里的这样一个土地上分布,肯定会出现纵横交叉,新规划的线路要从老的线路要么上穿要么是下穿。我们的14号线、16号线有的位置地下的管廊,有些上穿轨道,有些是下穿的,这在深圳市的以后工程建设当中是会经常发生的。

  怎么解决岩溶探测下穿也好或者是上穿困难的问题呢?理论上来讲,因为深圳市的规划综合水平在全球都是走向在前列的,对于整个可能要发生上穿或者是下穿的这些区域应该都做好了充分的预计,如果说事先规划已经在某一个交通枢纽的位置要设定下穿的线路,那可能在已经建成的轨道交通车站的时候,就已经做好了深度勘察了。

  但是如果没有做怎么办呢?根据以往的一些工程经验,特别是指下穿,因为上穿,过去的勘察包括我们施工当中积累了很多的信息,包括地质信息,包括其他方面的信息,应该能够满足新建轨道交通工程勘察设计施工要求的。

  针对下穿也有采取打纵横的斜孔,比较复杂,因为牵涉到岩溶区,也有采用跨孔弹性波CT法,在轨道两侧或者是交通枢纽四个不同的角落位置纵孔以后,再在两个孔之间用物探的方法把两个孔之间的地质条件查清楚,特别是岩溶地质条件查清楚。

  但是我们都知道CT法由于它有一定的适用范围,跨度太大肯定是效果不好或者是精度不高,我们在实际的过程当中,有时候可能采取一些其他的方式,比方说在地铁停运期间或者是晚上修整的时候,我们就可以在轨道面或者是车站的站台面进行一些物探的工作,比方说高密度电法,比如浅层地震法,或者是瞬变电磁法,这些我们都经常采用的这些方法,通过这些物探的方法,来间接对拟建轨道交通线路下部的地层进一步调查。

  总之这些方法有多样化的,关键是根据各个工点实际的环境条件、地质条件,采取相应的应对措施。

  【主持人:赵新平】其实也就是说我们的地下施工的时候上穿和下穿的情况都有,但是上穿只要依据原来的施工设计方案基本上能解决的,因为他有一个前瞻性,特别重要的可能要关注到下穿的时候,我们要采用多种的方法技术手段,来避免我们遇到的这些技术难题。

  【金亚兵】对。

  【主持人:赵新平】这道题是,岩溶处理区有的设计为混凝土填充,实际施工过程当中难以实现,这种情况如何处理比较妥当?

  【丁锐】岩溶处理过程中,常常采用灌混凝土的措施是比较有效的,但是由于轨道交通或者其他城市地下工程所经过的沿路大部分都在城市繁华区,一般情况下大型的灌注设备比较难以采用,在这种情况下,实际施工中,往往灌混凝土的钻孔都是用钻机钻的,这种钻孔太小,灌混凝土容易堵管,第二是灌注范围比较小,混凝土容易沉积在一个地方不能往两面扩散。

  这种情况下,如果采用混凝土从水面上从孔口直接落下的话,混凝土容易离析,离析后的碎石在孔口位置,不容易流到其他的位置,堆积起来以后,灌到一定的程度就容易灌不下去了。我们应该把钻孔扩大,采用水下混凝土关键技术,将导管下到水底,这样混凝土不容易离析。

  第三点,溶洞应保证有足够的排气孔,水下灌混凝土时,溶洞溶腔不管是半填充还是全填充,溶洞里面都有地下水,或者即使地下水位没有灌满,溶洞里面也是有空气的,这种情况下,在灌水下混凝土的时候,必须要有足够的排气孔,将水和空气能够排出来,如果排不出来,混凝土也灌不进去。

  第四点,混凝土配合比要有针对性的设计,应设计出和易性比较好的混凝土,这样一来混凝土流得比较广。

  对这个问题来说,做到以上四点,我们的灌注肯定是没有问题的。

  【主持人:赵新平】里面涉及很多的方法,您已经有四个方法,包括我们关注添加剂的问题,让混凝土的质量更加达到我们的要求,甚至有一些微观的空气,包括在离析过程当中如何掌握好这个比例,感谢丁工。

  接下来的问题是,相比全国其他地区的岩溶,深圳地区的岩溶发育有什么特点,主要形成年代是否存在松散的砂层覆盖层,包括像串珠状的溶洞?

  【金亚兵】这个问题挺好,也比较难回答。我先回答后面的部分,岩溶的覆盖层的问题,岩溶分布的状态问题。根据工程的实践,包括我自己亲身去现场开专家会察看的一些工程现象,在岩溶上面,特别是溶沟、溶槽、溶隙,尤其是溶洞的上方分布比较厚的或者比较松散的砂层这种工程案例是很多的。我举一个例子,龙岗中心医院,当时深基坑之后的方案是我参加评审的,由于坑底以下就是冲洪地层,冲洪地层以下就是岩溶发育,就是溶沟溶槽非常突出的岩溶地貌,当时设计的方案是四周围封,再把整个基坑底封起来,那个费用特别高。

  后来我们就提了建议,这个底下先不封,等把基坑支护结构和支护围护做完之后,再在坑内抽水,看技能内和外水利的联系怎么样,结果最后在基坑内做了降水井之后水根本降不下去。就是说坑内地下水或者是岩溶水跟坑外是连通的,那怎么办?后来做不下去又开专家会。这个时候我们就讨论这个问题,这个地层早知道采用原先的方案,把底下全部封起来,后来又在1/3的面积把底下封了6米之后一个相当于一个止水板。类似的这种情况非常多。

  还有串珠状溶洞的分布,串珠是竖向垂直方向的,这个工程案例多得是,每一个强发育的地段会存在这种状态,这是比较普遍的现象,不管是在龙岗区还是在葵涌都存在这个问题。

  比较难回答的是第一个问题,第一个问题要回答我先在宏观上跟大家作一些交流。谈到岩溶,我们知道中国南方凸显的,岩溶分布比较突出的。大家去过贵州,贵州都是石头山,他们形容贵州的山石头多有一首诗“要问山下多少山,多半跑到贵州来”,意思就是你到贵州去,你很少见得到平原,有些地级市或者是县城在一些山里一个很小的谷地或者是盆地,就像我们深圳的龙岗和葵涌一样,基本上都是灰岩、大理岩,还有一些白云岩,由于构造运动形成了这些高山。这是典型的岩溶分布省,如果去过贵州旅游就知道,基本上都是岩溶,它是裸露在地表以上的。

  再往东边来我们的广西,广西简称“半山半土”,我们从桂林往南一看,桂林以北基本上是湖南,是中原地带冲积平原的地形地貌偏平原的。桂林很特别,所以在桂林的时候可以想到说,“桂州南去与谁同,处处山连水自通”,他的山孤立的一座一座的,但是山之间都有一些水体的环绕。这是桂林的典型岩溶地貌,它是半山半水。

  再往东边走是我们的广东,聚焦到我们的深圳,我们深圳的岩溶主要分布在龙岗谷地、我们葵涌的盆地,四周都是小高山,深圳没有很高的山,最高的946米就是大梧桐山。岩溶都是分布在谷地,这是我们深圳岩溶分布的一个典型的特征。

  第二我们深圳的岩溶分布是埋藏型,覆盖型和埋藏型,岩溶分三大类,一个是裸露的我刚才说的贵州的,广西的一半都是裸露的。地下也有,地上也有。深圳的都在地下,所以深圳的“敌人”都暗藏在地下。基本上埋藏在地面以下5—20米左右,最深的地层的厚度在葵涌有的达到130多米厚。

  深圳市的岩溶从空间上的分布投映到地面上的表象来看,跟很多其他的区域也差不多。深圳主要受东方向的构造带的作用,所以基本上都是东北向的一个带状分布,在谷地和盆地都是基本上带状分布。

  大家去过武汉吗?武汉是江汉平原,武汉岩溶分布占了武汉市的13%,基本上垂直于长江都是条带状分布,这在各个地方分布的规律差不多,当然跟贵州和广西有明显的差异。因为武汉地区也是覆盖型的,岩溶的分布都是在地面以下的。

  深圳的岩溶发育特别强烈,根据有关指标的划分,如果你用每平方公里岩溶出入的点数来评价他的话,全是强发育。如果说是以见洞率指标来判定的话,大约有25%到30%是强风化,中风化达到50%以上,所以深圳市的岩溶发育非常强,基本上都是中等以上到强发育。

  深圳的溶洞的分布,深度基本上是从地面以下大概5米到45米的范围,90%是45米以上。大家去过湖南的张家界没有,湖南的张家界那个九天洞现在开发到第三层溶洞,地面下去埋深,现在第三层溶洞现在可能也达到了超过40多米,深圳的溶洞往地下延伸的深度还是比较大的。所以深圳地铁建设如果是把轨道放在20米到30米的范围,见到溶洞的概率非常高。如果把地铁放到40—50米的范围也有很大的风险,也有很多的工点会见到岩溶用地。

  这是总体来讲深圳岩溶分布的特色,有宏观上的我们能够感觉到的,还有要通过一些技术的手段把它调查出来冲击分析。关于深圳岩溶的特点问题我就讲这么多,有关更多的一些信息,比如岩溶水的状态,岩溶水pH值多少,岩溶水的总硬度是什么情况。因为我们知道深圳的岩溶发育强不强烈,他主要受构造作用,还有地下水,这个地下水如果说是静止的,如果说构造是静止的或者是比较弱的,那他的岩溶就没有这些动力,它的发育就会弱一些。如果这个地下水很丰富,构造运动很剧烈,岩溶发育就跟着剧烈,这就是外力的作用是相辅相成的。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,谈到这个问题的时候,让人不由自主地想起来,深圳作为世界有名的可以说是“数字重镇”,我们现在的城市发展当中很多的地下工程,特别是地下轨道交通,涉及很多和我们的岩溶区施工有关的难题,但是我们深圳这些能工巧匠和建筑行业的大师们集思广益发明很多的方法,包括金工提到的陈湘生院士,包括大家很熟悉的地下的暗挖法和冷冻法,这些都是一步一步怎么来控制我们地下的这些松散层、砂土层、涉水工程。

  接下来我们看一下网友的提问,盾构区间设计的溶洞位置位于既有的建筑物下方,如果采用打斜孔的方式进行注浆加固,处理的效果能不能满足施工的安全要求,处理之后怎么其验收处理的效果?

  【丁锐】首先要确定建筑的范围,如果建筑的范围很大很宽,可能斜孔解决起来有一点困难,如果在建筑范围内,能够通过钻孔探明建构物下面溶洞的发育情况,打斜孔是完全可以来进行处理的。

  斜孔注浆是一项非常成熟的工艺了,主要是我们在施工过程中,施工工艺、施工的参数能否严格满足设计的要求,这对施工质量是非常重要的。我们在施工的过程中,我们一般建构筑物的附近肯定有大量的管线,我们在钻孔的过程中要避免管线,不要触及管线。

  第二因为斜孔毕竟没有直孔好控制,斜孔的深度和角度要控制好。

  再一个在注浆中,我们要严格控制注浆的参数,如注浆的配比、注浆的压力、注浆量,如果过量注浆,或者注浆压力比较大,有可能造成建筑物隆起和破坏,所以注浆要控制好压力和注浆量,同时要对建筑物进行监测,建筑物的隆起比沉降造成的危害可能会更大,只要严格按照设计要求来做,控制好注浆压力和注浆量,我认为能够达到加固效果的。

  至于说检测,检测的方法很多,有钻孔取芯法、有跨孔CT法、还有压水试验法等等,方法很多,都能够检测我们的加固效果。

  【主持人:赵新平】谢谢丁工,后面我们丁工是把各种的方法介绍明确了,我们发现在以上的问题当中,无论是金工和丁工他们都不由自主地提到一个问题,这是一个前提,所有的施工必须要重视前期的施工设计,也就是我们施工的要求,在施工要求能够达到我们的标准情况下,是能够避免很多过程当中发现的问题。

  刚才两位专家提出了在施工当中大家要注意的细节要求,包括刚才说的建设当的配比的压力、总量、角度,这也是我们施工当中需要注意的一些方向。

  接下来看一看网友提出的问题,盾构法施工穿越河道,我们深圳也是有很多的河道的地理面貌,在穿越河道的时候,如果出现了河道冒浆、掌子面涌水等情况,有什么好的解决措施和方法?

  【丁锐】在深圳地区采用盾构下穿河道施工,一般分为土压平衡和泥水平衡盾构,下穿河道一般不会采用TBM盾构,如果采用TBM盾构那应该是河道底下的地质条件比较好。

  所以我们首先说一下土压平衡盾构施工,对于河面冒泡,我们要进行分析,盾构上方的土体地质条件怎么样,厚度够不够。如果地质条件比较好,土仓内出渣没有超方,土仓里面的含水量没有明显的变化,我们可以稍微减少一下土仓的压力,减少土仓的泡沫含量,增加粘稠剂,然后可以直接推过去。如果土仓冒泡比较大,土仓内存在出渣超方,土仓内的含水量比较大,甚至发生管涌喷涌,这种情况下,我们应该立即关闭闸门,保好土压,分析原因,采取针对性措施。如果地面有条件,应该在地面进行注浆加固,如果地面没有条件,那就在土仓内,利用盾构机自己带的钻机注浆加固,同时在注浆时要对盾体的周围打满油脂,避免由于注浆导致盾构机抱死。

  如果发生掌子面涌水,盾构机掌子面涌水主要是螺机发生喷涌,这个主要是针对土压盾构,泥水平衡盾构机不存在这个问题。这种情况下我们第一件事就是要关闭螺机,关闭螺机的过程当中,由于受到渣土石土和其他方面的影响,螺机可能关不严,这种情况下我们应该往土仓内注入聚氨酯,还有螺机里面注入聚氨酯,把土仓和螺机里面填充满,填充满以后避免地下水再涌入隧道里面,把现场的险情暂时控制住以后再谈研究方案,采取针对性的措施进行来处理。

  【主持人:赵新平】如果冒浆发生大量的不可管控的时候,失控的时候,有没有什么好的要求或者有什么规范?

  【丁锐】如果已经发生失控了,那必须撤离。

  【主持人:赵新平】现场人员必须马上撤离。

  【丁锐】保证人身安全是我们的第一要务。    

  【主持人:赵新平】谢谢丁工的回答,看看下面的网友提出的问题。对于有填充的岩溶进行注浆的固结处理,地下水丰富且地下水是活动的,溶腔内存有填充物,除了采用双液浆加速凝固以外还有没有什么好的办法?

  【金亚兵】对溶洞或者土洞进行填充处理是我们轨道交通工程常用的方法,一般来讲针对岩溶的地质处理方法,包括填充法,浅层的溶洞、开口的溶洞,把软弱的土体换掉,用好的土体来填充,通过分层压密的方式,这是动开口的洞或者是浅层的洞比较合适的。

  还有一种方法是跨越法,用梁跨越,叫梁越,还有用板跨越,叫板越。还有做成一个拱字形,我们过去没有钢筋水泥的情况下做石拱桥就是利用拱受力的特殊的方式,用拱越法这种方式,拱越法在铁路工程当中经常使用,60、70年代、70、80年代大量地使用,现在经济条件好了,各方面的技术水平也提高了,新的方法就替换了。

  还有一种方法是升级塑法,升级塑法实际上也就是用桩基穿越,把软弱的地质条件把它穿越掉。

  刚才说的用得最多的就是注浆法,有些把注浆法也划为填充法一类,我个人认为包括有些规范他是分开的,填充是填充。但是我们的工程施工单位很多就把这两个概念搞混了,注浆实际上跟填充是两种不同的工艺,两种不同的适用条件。

  还有一种乳炼层,这个乳炼层对一些浅层的建筑物还有一些道路工程用得比较多,乳炼层跟填充法很相近,在公路工程里面用得比较多。

  回到题目里面讲到的双液注浆,注浆法按照机理分析是四大类,压密、填充、劈裂、渗透,这是机理分类。但是我们从施工工艺的角度分三大类,第一个是花管注浆、第二是底孔注浆、第三是袖阀管注浆。我们的双液注浆其实就是底孔注浆其中的一种措施,就是把水泥浆用缓凝剂、加速剂或者速凝剂,两种不同的管在一个地方交叉以后,插入到地下水渗漏的地方快速注浆,4秒钟、5秒钟、6秒钟,都是很快速的注浆方法。

  在岩溶地区、在隧道掘进的过程当中,或者是在车站基坑开挖的过程当中,出现一些渗漏点,双液注浆的效果是非常好的,不光是轨道交通,我们在建筑过程当中,坑壁深水、溶水、堵水,都是采用双液注浆,所以双液注浆在地下工程里面应用的范围和使用的频率是非常大也是非常高的。

  但是双液注浆也不是万能的,在地下水流速非常高的情况下,或者是地下水流量比较高的情况下,他的使用是受到限制的。所以我们在采用双液注浆,特别是用到溶洞处理里面,我们要掌握两个原则,第一个是要把地下水的流速降下来,怎么降?刚才我们的丁总谈到了,灌混凝土有很多的碎石之后被离析掉了,高压水把水泥洗走了或者洗掉了很多的碎石堆在那里。但是碎石我们在双液注浆,在封堵的时候这种粗颗粒还是有效的,可以先埋管再把粗颗粒灌下去,来减缓地下水的流速,这是第一个。第二,我们要把地下水的流动的通道变小,比如现在流通的管道从一个溶隙一个很小的缝隙到了一个管道了比如10—20厘米了,要把这个断面把它减小。所以一个是把速度降下来,第二个要把断面降下来。在这两个条件具备的情况下,双液注浆的效果才能比较好的。

  我们经常在突涌的地方也采用双液注浆,但是一个前提是,我要把这个突涌的洞堵住,从洞边上用棉絮或者是什么物质能够把水止住,它从旁边渗没有问题,把通道断面变小的情况下我再双液注浆是可以的。所以双液注浆在用于溶洞的处理的时候,我们要掌握这两个原则,以后来充分发挥他的价值,不然的话双液注浆效果是不明显的,而且达不到效果。

  【主持人:赵新平】刚才其实我们的金工给了很多的福利,前面在回答这个问题之前也特别提醒大家,包括注浆和填充看似都是方法,但是他们是在不同的情况下利用起来的话,效果是各有不同的,大家要注意这样一点。同时也把双液注浆的好处,包括双液注浆过程当中需要注意的工程技术点给大家提了一下。

  这位网友也问了,除了加速凝固之外还有没有什么好的办法没有,包括也有人在问了,有没有听到过有一种流态固化土填充基坑肥槽,有这样的一个概念,这个看金工能不能给大家讲一讲。

  【金亚兵】好的,最近几年在基坑工程大量的使用一种新的工艺,它不是叫一种新的材料,叫“流化固态土”,就是把现场挖出来的桩里面或者坑里面的土放在边上,搅拌一下加一点水泥,这样再回填进去那个强度比土要强很多。

  另外,他比你回填素混凝土和石粉渣也要便宜,就是废物再利用,本来坑里挖的土体运到外面去还要交钱给别人,那就变废为宝,把现场的土在旁边稍作加工以后再回填进去。这在基坑工程里面大量使用,用于肥槽的回填。

  但是用在隧道工程里边也有尝试,我想随着工艺的逐渐完善,以后在隧道工程里面可能也会得到广泛的应用,但是他有一个前提,我的配比、我怎么样一个施工把这种流态固化土充填到溶洞里面去这是要探讨的,因为在基坑肥槽都是很干的开阔的一个空间里面我充填没有问题的,但是你要在水下去浇灌这种流态的固化土,可能还存在一些经验上还要进一步积累的过程。

  【主持人:赵新平】金工把这个方法跟大家做了一个阐述,同时也提醒大家在用这个方法的时候,要根据不同的施工条件、施工环境来善用这个方法。这个方法现在更有待于大家再去标准化它。

  我们看下一个问题,岩溶区钻孔、跨孔的CT仍存在一个探测上的盲区,有没有更好的类似的探测手段供大家在实践当中使用?

  【金亚兵】这个主要是勘察方面的问题,我来回答。一般来讲,钻探法还有跨孔弹性波我们简称为CT法,广泛用在岩溶地区的勘察,这两种方法也是非常有效的方法,但是这两个方法也有他的应用受到一些限制,大家知道我要钻一个孔那要花很多钱的,如果说你过多地钻孔和过多地CT孔,那这个工程的费用一般来讲是承受不了的,如果说你这个钻孔数量还有它的距离恰到好处,这要相当的工程经验。但是你不管密到什么程度,由于它本身的工艺决定的。

  比如钻孔,钻孔只能把我钻的上下的位置查清楚。CT是两个孔之间的,把这个查清楚。我就再密也有很多的盲区,哪怕一个小方块钻五个孔,这五个孔其他的位置也还是盲区。因为两个工艺还有他的方法本身的特性决定的,不能布得太密,因为你成本受不了。还有,他每一个孔能探测的范围也是有限的。

  所以这两种方法虽然说在大量使用,但是也有他的一些问题,怎么样来规避这些问题,所以最近几年也有很多技术人员在探索其他的方法,比方说九十年代我们做跨孔CT基本上都是距离不超过10米,现在随着技术的进步,慢慢地工艺改进了,现在也打了25米。所以在武汉市地方标准岩溶地区勘探设计与施工规程里面,他就规定是CT法他建议是15米到25米,我们深圳的经验是超过15米效果就会不太理想,我们在龙岗做过大量的对比试验,如果说这个CT的孔间距在10米以内,我们自动画出来的色谱图非常鲜艳,如果孔距是12.8米的位置,色彩就比10米以内的要差一点,但是也还可以。我们也做过17.7米、17.8米这么一个间距的,比12米多的又要差一点。

  所以我个人的经验就是,对强发育区CT孔不宜大于15米,对于弱发育区可以根据武汉市的地方标准可以放到25米,这是CT法的一个适用的范围。

  这里面跟大家多交流一点的就是,这个物探方法到底有多少种方法,到底具体的工程我用什么方法,我们知道经常看勘察报告,经常不同的单位做的勘察,这个单位可能是弹性波CT法,那个单位可能是高密度电法,还有微动法,到底哪一个方法适合我们的工地呢?

  我先科普一下,广东省有一个《岩溶地区建筑地基基础技术规范》(DBJT15-136)2018,已经发布了三年多了,把物探的方法分为四大类15小类,第一大类是地震法,地震法里面分四小类。下来是电法,电法下面有三到四类,省里的标准划成三类,也有四类的,还有一个是电磁法有三、四种,还有一个是钻孔里面的探测方法。一共是四大类15小类。

  国家规程岩溶地区建筑地基基础技术规程里面,就把这个岩溶推荐了六大类22小类的物探方法,每一种方法都有他的使用条件和适用性,到底哪一种方法适合于我这个工程,这是比较复杂的一个多选题,有一些项目是业主要求你采用什么方法,有一些是你自选的方法。

  比方说我们最近从去年4月份到现在正在做的深圳市重点项目,深圳市城市地质调查专项,现在十个区,除了汕尾的合作区以外,深圳市开展了,昨天刚刚进行了野外验收,昨天有一个光明区和龙岗区的两个区的水文地质功能地质调查,他规定了三种方法,微动法、水密电磁法、还有高密度电法。

  但是不管你用什么方法,我们物探的方法就是利用地质介质两个特性,第一个是电阻率,任何一个材料和物质有一个电阻率,第二这个介质在外面的波的振动的一些波的影响下他的传播的速度,无非就是利用地质介质的两个特性。围绕这两个特性仁者见仁智者见智,不同的公司或者是不同的专业人员喜欢或者是擅长哪一种方法,所以可能这种方法就多一点。

  具体的工程CT法合不合适,钻孔方法合不合适,我认为这两种方法都是很好的方法,但是由于经济性的问题,所以往往应用上受到一些限制。不管怎么样,钻孔方法都是最终要采取的方法,我们在龙岗岩溶区调查的时候,先土察用物探,最后验证必须用钻孔的方法,所以这两种方法在工作当中效果非常好的,但是由于经济问题有所侧重。

  最近的十来年,随着科学理论对物探的一些新的理论、新的方法,特别是一些仪器设备的水平进一步地提高,利用施工之前的勘察和施工过程当中的勘察相结合的这种方法,现在这个理念也越来越得到大多数人的认可,很多人以为施工之前做的勘察就是唯一的依据,但是我们往往在工程施工过程当中发现很多异常的情况,采取比方说超前预报,比如说盾构机的施工过程当中,中间休息的时候,我把探头一伸出去,对前面的地质体进行超前预报,发现异常,或者是跟施工开工前看到的资料发生异常,或者不一样的地方,我立马预警。

  【主持人:赵新平】超前预报,也就是预先有一个预报。

  【金亚兵】对。我们地铁的8号线,从莲塘往盐田方向,就采用了TGP地质超前预报这样的一个系统,还用了瑞士生产的Ramac Gpr地质雷达仪器设备,这是进口的设备,原理也就是超前预报,采用地质雷达的这种方法进行超前预报,这是8号线用的一些新的设备和一些新的方法。

  给大家推荐一个新的方法,就是我们山东大学新校长李树才院士,他2002年从武汉到了山东大学以后,建立了山东省的一个重点的实验室——岩溶超前预报的实验室,非常先进。我是2017年的9月份去参观过他们的实验室,他对不良地质体超前预报的理论方法和他研发的一些设备都非常先进。

  比方说他在地铁头,我参观他的实验室的时候,当时在盾构机施工休息的时候,他的探头就伸出去,有14个探头发射电磁波,能探测到前方30米不良的水体,水量多少都能够探得出来,位置不用说了。不良的水体里面量有多少都能够探得出来,30米基本上是100%精准的,30—60米范围内稍微有一点点小误差,60—100米的范围内又稍微差一点点。

  但是如果说像我们盾构机施工的速度来讲,每天你不可能超过30米,所以这种方法大家可以去参观学习一下,我参观了他实验室以后就感触很深,地下工程除了有扎实的理论功底,还有深入实践的长期扎根施工现场的这种精神,以后再创造发明。这个李院士他说他长期待在隧道里面,所以他针对隧道的一些地下水的问题,不良地质体的超前预报问题,所以他拿了四个国家科技进步奖。

  他跟我同年的,他是2019年年轻的院士,我听他们的博士生说很辛苦,每天工作到深更半夜,他经常深更半夜三四点钟突然想到什么问题打电话博士生说“赶紧起床”,他说“我现在有一个新的想法,你马上来实验室”这么干出来的。我们搞隧道工程,如果有机会我们做一个广告推荐大家去参观学习一下,这是我们在进行施工过程当中的超前预报一些新的方法,做这样一个科普或者是做一个推介。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,金工今天给我们爆了一个料,在我们建筑工程施工领域山东大学的李树才院士。

  【金亚兵】也是刚刚上任的校长。

  【主持人:赵新平】山东大学的校长。

  【金亚兵】对。

  【主持人:赵新平】他发明了一种超前预报法。

  【金亚兵】隧道不良地质体的超前预报法。

  【主持人:赵新平】不良地质施工过程中的这种超前预报,这个可以让我们想起来,我们中国古代传说当中有一种人叫做“千里眼”,虽然说我们达不到千里眼。

  【金亚兵】你说得很对,他的TBM(音)就是隧道钻孔设备前面装了探头,简称为“火眼金睛”。

  【主持人:赵新平】过去我们说“日行千里”,我们的目标是千里,但是实际上金工讲了,我们每天盾构的前进范围也就是30米的范围,差不多是这样一个范围,可能还达不到。其实3在0—60米之内都可以用超前的预报法,但是30米之内基本准确度是很高的,如果在每天施工的要求下装上这样一个“火眼金睛”不亚于我们就成了一个“千里眼”,非常好的这样一个福利介绍,希望大家有时间可以去山东大学找我们的李院长去参观学习、去观摩一下。

  看下面网友问出的问题,涉水区域的盾构隧道施工管片上浮量偏大,有什么有效的控制管片上浮的方法?

  【丁锐】我们盾构机刀盘掘进的断面尺寸比管片的外径一般情况下大30厘米左右,根据我们隧道直径的大小它有所不同,一般是30厘米左右。盾构机管片拼装以后,背后上下各有大约15厘米的空隙,如果这个空隙调整不好,在地下水的作用下管片就会上浮,因为管片的重量比水浮力要小,所以它会上浮。

  所以这样一来,我们在施工过程当中我们必须把管片外围空隙填充密实。首先是做同步注浆,我在回答第一个问题的时候也说这个问题,同步注浆在地下水的作用下,他有可能注得不是很密实,这样的情况下我们要做二次注浆。二次注浆以后,管面的背后填密实了,他想浮也浮不起来了。

  第三,在盾构掘进的过程当中,要有意识地控制盾构机的掘进姿态,盾构机盾尾拖出管片时是有上浮量的,它的上浮量是有规律可循的,如果每次拖出管片以后它有上浮,我们盾构机的掘进过程中应有意识地把盾体姿态放低一点,让他的上浮跟我们的线形是一样的。

  通过这三个方面的措施,我们可以把盾构机线性控制非常好,满足我们实际规范的要求。

  【主持人:赵新平】谢谢丁工,我们看网友继续问的问题,微动探测在岩溶探测中的准确性如何,在深圳有应用经验,这个问题的范畴应该是金工这边可以回答的。把时间交给金工。

  【金亚兵】微动探测的这种方法是近十年才应用的,首先微动的振幅是几个微米到几十个微米,第二微动它的振动很小幅度,微动他的这种振动可能大家可能没有特别的感知,它都是利用自然的比如地震、潮汐、雷电等等,这些振动。还有人为的一些活动产生的,比如放炮,比方说打桩,比方说汽车造成的或者是产生的声音,大家应该有印象就是跑车的声音很厉害,跑车从楼下过感觉让人有点受不了。

  他就是利用这样的一个特性,同时很多其他的物探的方法,在现场作业的时候要进行交通管控,还有人类活动的空间的限制,还有一些电磁干扰,总之,其他的一些物探的方法受到施工条件的限制,不宜在城市或者在城区里面开展工作的方法,我们的微动就迎合了这么一个监测的环境,他的基本原理就是利用这些微弱的大家难以感知到的工作的振动,通过在检测区阵列式的方法,很多的设备按照规则摆放的,比方说在现场我要测这个微动的情况,我在这个区域上实质性的,是数字形的或者是圆环形的,或者也有L形的,就是把这个起伏器放在现场,还有一些人为活动造成的振动监测。

  我们把这个波竖向传播的曲线画出来,只要这个地方有断裂带或者是不良地质体,他的速度就不一样,这个地方有洞那个曲线立马凹进去了,非常明显的。同时由于他的施工和操作非常简便,所以大量的在使用。

  我刚才提到了,我们最近正在做的深圳市城市地质调查,不光是我们光明区和龙华区要求采用微动,其他的区包括在龙岗区做岩溶区的深度调查也是要求采用微动。所以这个微动可能是未来一个主要的一种物探的方法。

  根据我们在光明和龙华区城市地质调查的情况看,三种物探的方法,微动方法和电动率法效果还是比较好的。在深圳14号线、16号线的地铁,好像我了解基本上都是采用了这种方法,还有很多建筑工程也是采用了微动的方法。实际上微动方法类似于90年代我们经常使用的甚低频电磁法,所以说这个微动方法我认为有很好的应用的前景,他的精度随着大家大量地推广应用,积累经验以后,找出它一些不良的或者一些短板去克服它,或者把这些短板避免掉。这种方法可能是未来城市建设工作当中一种主流的物探的方法。

  【主持人:赵新平】谢谢金工对我们的这个问题的回答,这个回答也非常全面,我们的技术组在金工回答这问题的时候,联动他刚才回答的核心,也在相关资料里面查到了有一条重要的信息,就是中国科技产业协会团体的标准《微动探测技术规范》已于2020年的12月31日发布实施了,大家有兴趣可以上网查询或者是购买了解我们微动探测技术,作为一个新的物探技术是怎么样应用,怎么样的原理和怎么样的操作。

  看看下一个问题,这位网友在问,由于溶洞的连通性,岩溶处理工程量难以预计,对于建设方投资控制和施工方成本控制影响较大,有没有更好的一个解决方案?

  【丁锐】如果岩溶是连通的,岩溶填充过程中,注浆的浆液会走得很远。所以这种情况下,首先会要求我们勘察岩溶专勘做到位,把岩溶的大小分布和填充情况摸清楚,进行针对性的设计。进行针对性设计以后,我们首先在施工过程当中要进行封边,在封边的时候,由于岩溶是连通的,封边的材料肯定有很大的一部分会流失或者是有损耗,这一点我们设计单位应该根据具体情况对材料的损耗进行针对性的设计。

  岩溶施工过程中封边以后再在中间进行填充设计,这样一来我们无论从成本、速度或者是效率,就会大大提高。我想做到上述两点,对于投资控制也会有比较好的,无论是建设单位和施工单位都能够比较好的控制。

  【主持人:赵新平】换句话说我们从规划设计阶段其实就要重视这个问题了。

  【丁锐】对。

  【主持人:赵新平】不能临时问题出现在面前了,我们再来考虑怎么解决,这个时候我们要去解决成本就比较高了。

  【丁锐】有可能会存在扯皮现象了。

  【主持人:赵新平】包括责任划分的问题,在我们施工过程当中有很多这种情况出现。

  【丁锐】对。

  【主持人:赵新平】第二是需要具体问题具体分析,因地制宜地来解决我们面临的问题。

  【丁锐】对。

  【主持人:赵新平】接下来的问题,岩溶处理往往只有填充处理,如何避免高水压下溶腔窜水,有无更有效的控制措施?

  【金亚兵】这个题目我不太明白,因为溶腔的窜水有洞外往里面窜,也有洞里面的水往外窜,我理解应该是外面的水往溶腔里面窜,这在溶腔如果有排泄通道的情况下,一部分的水在高压水头的作用下充填到溶腔里面。另外的一个方位或者是其他的地方溶隙的通道把溶腔里面的水往外排泄,这是达到一种动态的平衡。如果仅仅是外面往溶腔里面窜水,溶腔里面的水得不到排泄,这是不可能的。

  但是我们进行溶腔或者是溶洞填充的时候,怎么样来去解决高水头的问题,这个里面我作一点一些个人认识的强调。刚才也提到了,如果说是溶腔外面的高水头的水往溶腔里面窜的话,对于我正在进行注浆也好,或者是其他的充填方式,来充填溶洞的话是不利的。所以在采取注浆充填之前,就要一个是封堵,要把通道堵上,尽最大的可能性堵上。同时要采取降压的方式,把高水头降下来,如果这个水头降不下来,我浆注进去以后就是浆和地下水的一种动态平衡了,所以注浆想让它留在溶腔里面是比较困难的。

  怎么样达到这样一种平衡,大约2020年12月12号晚上左右的时间,在溶洞村地铁站基坑挖到将近20米的时候,突然一个位置出现了大量地溶水,我到那里的时候已经晚上12点多了,我说你赶紧测一下溶水量一天能够达到多少,他们通过测量说达到了7000方,一天这个溶水量达到的7000方,这个水头坑底以上冒上来,因为它的水是往上冒的冲得很高,冲得1、2米高,他用混凝土去反压这个水头是压不住的,所以你浇多少那个水就冲多少。

  后来我就想,现在这么高的水头,而且水量也这么大,你用快速的双液浆是很难填充的,你看在表面的混凝土都填不了都封不住,咋办呢?我说这样,你等它降到每天达到1千方左右,这个水头往上冒的高度小于1米或者更低一点,这个时候你再去注浆看看它怎么样。

  后来过了3天我打电话去问他,他2天多一点的时间,这个溶水量就从7000方降到1200方,这个水头降到50厘米左右,这个快速用双液注浆就把溶洞堵上了、填上了。这是一个我想要强调的。

  第二个在溶洞里面注浆,刚才我们丁总也讲到了,你还要设一些泄压孔或者是排气孔,如果说外面的高压水往溶洞里面冲,这边再高压注浆进去,要是气球早就爆炸了,当然溶洞它不会炸,但是这个浆进不去,它没有空间。我们要注意,一定要做好合适的排气孔或者是泄压孔,只有做到这些措施才能解决高压水向溶腔里面窜水的问题。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,重点还提示一下,我们的注浆方法应以底孔注浆法为主,这是我们提倡的也是推广的。

  【金亚兵】对,我刚刚说了注浆三种工艺的方法,一个是花管、一个是底孔注浆,还有一个是袖阀管注浆,我们袖阀管针对的是全填充的溶洞,像刚刚说的动态水的情况下,袖阀管注浆口量是按不住的,往往对这样的一种情况,最佳的方法就是底孔注浆,因为注浆孔在注浆管的底部,插到洞底,从洞底往上挤压,这种叫底孔注浆。

  【主持人:赵新平】我们看下一道网友问的问题,深圳作为海滨城市,临海区域的地下水是否受到海水潮汐的影响,这种海水潮汐是否会对地下工程的质量有影响,该怎么样处理?

  【丁锐】深圳滨海地区地下工程施工肯定受到海水潮涨潮落、地下水位高低影响是比较大的,基坑的抗腐、围护结构受力、土方的开挖都会受到地下水位的影响。

  这种情况下我们首先应该从设计角度考虑这个问题,考虑钢筋混凝土、防水材料等要耐腐蚀,对氯离子含量这方面都要做一些严格的要求。同时基坑支撑的压力和围护结构,要根据潮汐最不利情况进行考虑,这是设计阶段。施工阶段要加强施工质量的控制,特别是围护结构迎水面应该要做平,还有垫层要做平。我们施工过程当中,要把地下水降到基坑下0.5米以下,这样便于施工。

  对于这种房屋建筑比较多,围护结构一般设计有肥槽,这种情况下要填充好,把肥槽填充密实成为一个隔水层,这样一来地下水对结构的影响就会比较小。

  我们的结构施工应该注意施工的质量,能够抗渗抗裂,阻止地下水的渗漏,这一来也是对我们工程质量一个比较好的帮助。

  【主持人:赵新平】我们来看下一道网友在平台上问出的问题,在深圳龙岗区有很多的地下溶洞,看来这是一个探测方面的问题,特别是在有一些灰岩地层,有些溶洞的尺寸还挺大,如何探明溶洞的具体位置和大小,一般采用怎么样的溶洞处理措施?

  【金亚兵】这个问题既有勘察方面的问题,也有溶洞处理方面的问题,根据我们的工作程序或者是工作经验,要想探明溶洞的空间分布状态和大小,首先要进行地质测绘和地质调查,把岩溶空间分布的位置圈定,把他的大致位置圈定了以后,在地面上布置一些物探的测面和相应的物探的钻孔,把岩溶空间分布的规律摸一摸,甚至说可能有些洞的大小尺寸不一定很准,物探的方法都有一定的误差,但是基本上能把他分布的位置和大致的情况有一个了解。

  做到这些工作以后,就要进行验证,就是要采取钻探的方式来进行验证,对岩溶地下水的调查一般都要进行一些抽水试验,有些地方可能要做一些压水试验,要把地下水的动态查清楚,还要进行连通性的试验,很多串珠状的平面上连体状的溶洞,之间的连通性怎么样,要做一些连通性的试验。有时候还要测地下水的流向还有流量,要把地下水的运动空间的轨迹最好能把它找到,掌握它的规律。所以通过这些手段,基本上就能把岩溶的空间分布状态和刚才说的大小查清楚。

  深圳市的岩溶刚才之前有一些介绍,深圳的溶洞大小根据我们掌握的一些资料,大部分都是在4—5米的高度,在大理岩那边的平均的厚度高度小一些大约2.5米,在灰岩里面,因为灰岩的发育程度比大理岩发育的程度高一些,洞高达到4.2米。最高的达到了40米,当然这个40米的洞我没有去到现场看过。但是龙岗中心医院的溶洞我们是去了现场的,他的高度达到了38米。这是第一个。

  第二个,深圳的溶洞发育的一个基本特征就是,如果是按照地面出露岩溶的密度来划分,他是100%的强发育。溶洞空间的分布上更加复杂,有些是溶沟,有些是溶槽,还有溶隙这些东西,所以有些不一定是洞,岩溶不一定就是一个有形状的一个洞,它有可能是一个空间。这是怎么样把溶洞探测出来,大小可能有一些概念上的误差。有些人认为溶洞就是一个实实在在的洞,实际上很多岩溶现象是看不到一个洞的,但是他确实存在地下水的流动性,像溶隙、溶沟、溶槽这些东西。

  问题的第二个方面在前面已经做了介绍,怎么样把这些溶洞填充好,实际上就是刚才我谈到的,岩溶处理的几种方法里面的最重要的一种方法,也是大家深圳地区普遍采用的方法就是注浆方法,也有像十多年前2010年前后,我们在大运中心,当时很多的土洞,大运中心上面很多的场馆,基岩上刚好是石磴子组的灰岩是下浮的,有些位置是上浮的,测水组的砂页岩两个岩层交互的地方,这是外力的作用,这两个地层挤压一个地方或者是教会的地方,岩溶发育的强度是非常高的。

  由于工程的作用,或者是人类活动的作用,这个地方岩溶接漏得也比较多,当时经验不是特别丰富,碰到土洞基本上用素混凝土或者是低标号的混凝土,有些用碎石,有些用粘土,把这个洞填下去,然后冲孔再灌注混凝土,这样解决地下工程的施工问题。

  所以岩溶的填充问题要根据岩溶发育的强度,还有岩溶空间分布的状态,还有工程的特性,来综合选定。目前深圳市主要的主流的一种方法,在隧道工程的主流方法就是注浆法,注水泥浆还是砂浆都不一样。也有一些地方,像隧道处理边界的位置用素混凝土灌注封边,用浆封不了边,因为浆是流动性的,地面上不像混凝土能够慢慢形成一个边界,注浆是很难形成边界的,也有采用素混凝土进行充填的方法,主要是封边采用的方法。

  【主持人:赵新平】金工特别提出了除了要技术可行之外,成本上也要合理,要把握这两项。

  下一个问题,岩溶强发育区域的深基坑设计上,增加护围结构嵌固深度来解决基坑内外水力联系的方案是否可行,或者是作用有多大?

  【金亚兵】刚刚的问题是增加围护结构的嵌固深度,它的作用到底有多少,这个方案是否可行。我们知道在基坑工程支护结构设计的时候一般有两种设计方法,一种就是强度设计法,我设计要确保我这个支护的体系稳定性是可靠的,各个构件的受力和强度是满足要求的。还有变形控制设计,这可能也是以后基坑工程一个主要的努力方向,或者一个主要的发展方向,就是我的支护体系要确保周边环境的安全,特别是我们现在在城区搞地下工程的建设,更是要确保周边环境的安全。

  理论上来讲,如果竖向的支护体是地下的连续墙或者是咬合桩,你增加入坑底的深度就是嵌固的深度,一般来说能够提高支护体系的稳定性,也能够提高对周边的变形的控制能力的。但是从强度设计的角度,他有一个极限值,超过这个极限值也是没有什么意义的。从变形控制理论上来讲也是有一定的作用,但是如果是因为地下水这个因素的话,往往是很难的,我们在很多工点就发现,特别是16号线很多的工点发现,我们到现场去,基坑挖到底以后,这个地下水从地下连续墙侧壁往上冒,应该说这些位置地面墙嵌固深度都很深的,为什么从地下往上冒呢,一个是墙底或者是桩底沉渣处理不好,它本身是一个薄弱的环节。还有岩溶水它是非常复杂,深圳的岩溶发育最大的深度达到100米,根据有关资料的记录,我见过有80米深的,这个地下水这么深,我支护结构不可能做那么深。

  所以到底能不能采取加固嵌入坑底的深度,来解决坑内外的水地联系,要根据基坑内外的地质条件,还有岩溶发育的特征,还有岩溶发育的强度,来综合地判定,一味地去增加嵌固的深度是没有用的。

  我刚刚提到的龙岗中心医院的工程,支护结构也是咬合桩,也很深。但是在做抽水试验的时候,在坑内设降水井抽水,观察孔的水位根本不下降,原封不动,就是因为地下水内外的水是连通的,而且不是说坑壁深水,那时候基坑还没挖,就是因为地下的岩溶水,所以后来就采取了四面封堵都不行,后面采取了五面封堵,要把地下做成一个防渗板,这样解决了基坑开挖渗水的问题。

  所以具体的工程要根据这些因素综合确定,一味地增加是没有什么用的。

  【主持人:赵新平】下一道网友问的问题,也是说到了溶洞的主题,岩溶地区施工一般都要先处理溶洞,如果出现溶洞未处理好或者是有溶洞未勘察处理,在盾构施工的时候可能会有较大的风险,如果发生了像涌水、涌砂、陷落,包括我们盾构机头的栽落,请问这个风险是否有预兆,如何避免?

  【丁锐】在盾构的施工过程中,虽然说我们可能对岩溶地段已经进行了勘察并处理了,但是毕竟地下工程是看不见摸不着的,有可能存在遗漏的情况,存在着盲区。所以我们在盾构施工过程中往往会出现栽头、地面塌陷等方方面面的问题。这些有没有征兆呢,应该说还是有征兆的,一般的情况下,没有岩溶地层是相对比较均衡的,如果遇到没有处理的岩溶或者是没探明的岩溶,盾构机钻到地质不均匀或者空腔时,盾构机的扭矩会突然发生变化。

  第二假设我们的岩溶是填充的岩溶,具有大量的水和泥浆,这种情况下,本来盾构土仓内的压力比较小,突然仓内的压力变大,仓内的含水量变大,或者是发生喷涌的现象,也可以判断是遇到岩溶。

  第三点是我们的渣土变化了,在中风化、微风化岩石里面渣土是块状的,突然一下子变成土状或者是泥状的,这种情况它都是可能遇到岩溶的情况。

  遇到上述这些情况,我们第一件事是马上停机,土仓能够保压尽量保压,有的时候遇到较大的溶腔,土仓保压是难以保住,同时探察一下地面有没有冒泡,做完这些措施后,再来勘察岩溶大小、分布的情况,要进行针对性的设计,要进行针对性的处理。

  应该说一个有经验的承包商,或者是有经验的盾构操作司机,从盾构操作的过程中就能够发现上述这些情况。但是最好的规避措施还是把岩溶勘察好、设计好、处理好,这是最好的避免措施。

  【主持人:赵新平】谢谢丁工,还是我们老祖宗那句话,“凡事预则立”还有一句是“未雨绸缪”,一定要把我们的勘察工作和预防工作做在前面。

  【丁锐】对。

  【主持人:赵新平】看下一位网友问的问题,岩溶通过袖阀管注浆处理后,形成土水泥分层结合体,该种注浆效果能否达到要求?

  【金亚兵】刚刚提到注浆方法从工艺上分类分三种,袖阀管注浆、底孔注浆、花管注浆。袖阀管注浆由于它可以反复注浆和定深注浆,定深注浆就是我想在哪一个地方多注一点我就可以把注浆头拉在那个位置。正是因为他有这样的一个特性或者是优势,所以现在在地质处理的过程当中得到了广泛应用。

  正是因为它的工艺、它的技术有这样的优势,它的工艺也显得相对来说比较复杂一点,所以它的成本也比较高,也不是说袖阀管注浆就没有他的劣势。

  我们在实际的工程当中发现,有时候我们去查勘现场,有时候我们看一些施工方案,看一些设计方案,很多人包括有一些设计师,甚至有一些监理总监,对袖阀管注浆的工艺还是一知半解,这是普遍的现象。因为我做过三年,我都在现场做,包括套口料配比在现场,都是在固定的温度下来做配比试验的。所以很多的项目出一些质量的问题,比如“千层饼”、“夹层饼”、“夹心饼”、“夹心饼干”之类的这种现象,只要你按照袖阀管注浆工艺和规范相应的一些要求来做,一般问题就不是很大。

  袖阀管注浆有几个关键的环节,第一个就是套口料,套口料的配比,比如水比水泥和粘土的比,比如1.88、1.94,这是很精确的,同时他对这种配比在某一个温度下,比如20度的情况下他的配比。如果现在施工现场是30几度了还用这个配比行吗?不行,这是一个。

  第二个就是开料,套口料水泥和水泥和在一起有一定的强度,一般是4天就是96个小时,要在4天左右开套口料,早了不行,太晚了可能很多地方开不了,这是关于套口料时间的掌控。

  第三注浆的时候,我们一般的袖阀管都是设计成33厘米一节,这个节里面都是有一排溢浆孔,刚才问题里面说是层状的,我很少做出这样的成果出来,注浆出来是一个层状的水泥土体,实际上不是这样的,这是你没有掌握好注浆的方法。

  这几个环节都是袖阀管注浆能否成功或者是达到理想效果的主要影响因素,我们在很多的地铁站点方案审查的时候,有时候设计单位汇报,有时候施工单位汇报施工方案,我就问一下参数,设计人、汇报人都回答不出来,可想而知,现场施工的人员能做得好吗?做不好。所以袖阀管如果检测出现这样那样的一些问题,我可以说大部分的原因是因为施工人员没有真正掌握袖阀管注浆的工艺,这可能是目前我们施工单位要提高的一个重要的技术,也希望线上线下的朋友,以后在你们接受袖阀管注浆的时候,一定要看一看这个袖阀管是怎么做,怎么样能够把袖阀管做得好。

  如果说你把工艺掌握好了,袖阀管是一个非常可靠的注浆方法,当然他有适用条件,不适用于这个袖阀管的条件是另外一回事,只要这个地方适用于袖阀管注浆,袖阀管注浆的质量绝对是可靠的,大家可以放的心用。

  我们在溶洞处理的时候,很多人不知道这个袖阀管适用全充填的还是半充填的,还是空洞,我就告诉大家,溶洞的充填尽量不要用袖阀管,因为理想的全充填的实际上也不太多,或者是不太存在,根据深圳相关的资料分析,深圳市的溶洞全充填只占了21%左右,半充填占了52%左右,剩下的27%基本上都是没有充填的,有些是空的,有些都是水体。所以很多的半充填的项目设计方案也是袖阀管注浆,很多到现场去以后,看到连底孔注浆都不是的,这样质量怎么能够达到?所以袖阀管注浆大家都在选这个工艺,因为他造价高,可能方案在投标的过程当中设计有这个要求,施工过程当中根本意识本身主观上就没有想采用标准的袖阀管注浆,那客观上因陋就简吧,可能是越简单的方法那我就用吧。结果最后检验不合格,把这个责任归咎到这个方法上有问题,这是冤枉了,袖阀管注浆其实是非常有效的方法。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,其实我们归根结底还是讲一句话,这种工艺是成熟的也是可靠的,关键在于我们的施工人员有没有正确掌握注浆工艺,有没有按照施工规范来正确地操作施工。同时也要注意我们在这个过程当中,我们题面是问该种注浆效果能否达到效果,毋庸置疑,这种分层的结合体肯定达不到我们施工标准的,关键回过头来还是要看一看,不要去埋怨这个工艺,要看一看是否掌握好这个工艺。

  来看下一个网友问的问题,大埋深地下涉水区间,盾构隧道管片是否需要单独设计?

  【丁锐】可以非常肯定的地说要进行单独设计,如果大埋深的深水地下隧道造成了破坏,比常规埋深隧道造成的后果严重得多,所以这个地方应该针对隧道所处的特殊环境、考虑结构安全可靠性,对管片进行单独设计。

  【主持人:赵新平】再来问一个问题,在深圳片区的全、强风化花岗岩的地层,有一个极强的遇水崩解的特点,在地下基坑的开挖过程当中,如何处理好这种花岗岩遇水崩解造成基坑开挖困难的可能?

  【金亚兵】这个题目应该说是花岗岩的残积土甚至包括一些部分全风化,遇到水迅速地软化崩解,但是“强风化”这样地去描述他,可能我个人见少还是什么原因,应该说“强风化”这种现象不突出,比较突出的还是在残积土里面。我2004、2005、2006年做过深圳市花岗岩残积土边坡的稳定性研究,发现很多花岗岩的残积土边坡在强降雨的时候,在强降雨渗入到土体当中,几个小时这个土体的强度急剧下降,这就是因为花岗岩这个残积土的矿物成分起到主要的作用,我们知道花岗岩从岩石的矿物主要是石英、残石和云母片,由于长期的风化作用,它有些矿物已经变异了,到了残积土这种状态以后,残积土的主要的石英和残石的颗粒我们称之为固体的矿物质,云母片就慢慢风化以后,通过变质一些作用最后变成了高岭石和伊利石,这两种矿物质进一步风化,就变成了粘性土了,它见到水以后很快就膨胀,它一膨胀以后就把固体的颗粒石英的残石迅速分离,颗粒间的吸力、颗粒间的连接强度就急剧下降。

  根据相关的资料室内试验,就是把花岗岩的残积土拿到室内进行泡水试验,就发现一般是头15分钟花岗岩的残积土在15分钟之内它的强度就下降了20%,但是这个过程还是比较缓慢,但是在15—45分钟之间这个强度急剧下降,差不多下降了60%,就是前面两个阶段差不多达到了80%了,后续的这个强度急剧下降以后,他有一个残余强度或者还有一些颗粒间的吸力慢慢地再下降20%,这个过程要比较长一点,要达到1个小时甚至2、3个小时。

  我们要基于花岗岩的残积土的特性,在基坑支护的时候,如果基坑的四周做了止水帷幕,能够把坑外的水止住,那对坑外的地下水对坑内造成的不良的影响就可以把他避免掉,但是往往是我们很多工程在坑内开挖土方了以后,一没有把坑壁上的渗水和地表有一些流下去的水,特别是强降雨雨水,没有及时地把他排走,比方说我今天刚把残积土挖到一个标高以后,一场降雨下来,这个水没有及时地排,那到了明天这个土就很软了,一软了以后就很难开挖。

  所以针对残积土比较厚的,或者是分布范围比较大的基坑场地,要把四周的排水沟提前做到预开挖的标高以下,这是一个。第二个是把地表水也要引到排水沟和积水井里面去。第三,如果是遇到突降雨的时候怎么办,比如说我今天突然降暴雨了,但是今天早上又挖出一个新鲜的开挖面怎么办,最好用雨布快速遮上等强降雨过了以后再揭开再继续弄,这样可以避免残积土的软化和湿化,引起下挖的过程,造成施工场地的泥泞的这种现象。

  总之,这是从施工的一些措施方面可以解决这些问题的。

  【主持人:赵新平】我们的互动答疑阶段就告一段落,接下来我们将请两位专家根据我们今天的主题,结合我们刚才所有的问题给我们作总结性的一个阐述。首先把时间交给我们的金工。

  【金亚兵】原来计划是3个小时时间很长,没有想到这么快就到快要结束的时间了。今天非常高兴渡过了一个愉快的上午,非常快,今天在市建设局的组织下,我和我们的丁总在主持人的引导下,因为这个题目的来源都要通过平台转到我们的主持人手上,他通过提炼以后把这个题目传到我们两位嘉宾这里。

  通过将近3个小时大家的交流、互动,应该说对深圳市地下工程涉及的涉水、岩溶的问题有一个基本的交流,丁总对涉水的问题讲得比较透,比如隧道渗水的问题,突涌突泥的问题,还有斜孔注浆对环境加固的这些问题。

  我就从岩溶方面的,比如深圳市岩溶分布规律,深圳市的岩溶地区用什么样的勘察手段,另外地基处理的一些方法方面,特别是大家比较注重的袖阀管注浆,高水头下双液注浆,这些方面进行了交流。

  当然,涉水的问题也好,岩溶的问题也好,还有很多一些重点的问题,或者大家经常碰到的一些疑难的问题。由于时间的关系,我们下一次或者是线下以后找机会,我们再进一步地交流。

  我和丁总今天交流的这些内容,可能因为自己的知识水平的问题,或者说是自己的工程经历或者是工程经验的问题,总之可能会出现一些有点偏颇或者是不当之处,或者是有些谬误或者大家认为是错的地方,也希望大家多多包涵。同时,如果大家对我负责任的话,大家还可以通过发微信、打电话的方式,予以纠正,我表示衷心的感谢!

  趁剩下还有一点点时间,我今天跟大家解答了一些问题,我也希望大家帮一帮我,下一步有关岩溶方面的问题向大家讨教。

  第一个,我们在深圳地区刚才提到了要编制一本深圳地方标准,《岩溶地区轨道交通工程勘察设计与施工技术规范》,这个规范的要求是比较高的,里面有一个重要的问题一直到现在没有解决,就是深圳市岩溶地质结构的分类问题,目前国家标准《建筑地基基础技术规程》GB/T51238—2018和广东省的《标准岩溶地区地基基础技术规范》DBJ/T15,136—2018,都是2018年颁布实施的两个规范,里边都没有提到岩溶地质结构怎么划分,就是方法上没有提供。还有标准上也没有,我们在编制这本规范在全国进行了搜集,目前只找到了一本武汉市的地方标准,就叫《武汉市岩溶地区勘察设计与施工规程》,这份规程叫DB401/T632—2020,把岩溶地质结构分为四大类八小类,我们深圳地区的地质条件我也反复作了一些对比,跟武汉有一些类似,但是也有很大的差异,因为他们毕竟是长江冲积平原,形成的平原地貌的特征比较明显,我们深圳主要是丘陵、台地的地貌。所以我们到底是采用什么样的一个划分标准,我也希望大家多献计献策。

  第二个,大家都知道岩溶发育的程度分三大类强、中、弱,但是国家标准和广东省的标准他的应用的指标还有标准存在较大的差异,我也翻了一下,武汉市他采用的是国家标准,我们广东省因为跟国标有明显的差异,我们深圳市到底是采用哪一个标准。

  最近有一本深圳市的地方标准《深圳市市政工程勘察规范》,里面也是采用了国家标准,但是我感觉,如果武汉市采用国家标准的话,深圳市也采用国家标准,我觉得是不当的。到底是采用哪个标准?还有我对岩溶程度的划分,是以见洞率来划分好还是以线岩溶率发育好,还是以单位每平方公里岩溶出露的点数划分好。三种不同的划分方法结论差异非常大,一个场地不可能有几种结论。

  我希望这些方面大家发表你们的意见,最好如果有书面的意见以后发给我,我表示感谢,因为这份规范现在已经是时间比较紧了,这也是我们的陈院士主导的这一本地方标准,他的目标是在这个标准基础之上要升格为行业标准,所以要求是非常高。

  最后,感谢深圳市住建局,感谢深圳市市政监督总站,感谢线上线下的朋友,感谢主持人非常及时地、非常精准地把线上的朋友的一些问题表达给我们两位嘉宾,让我们才有这样的一个发言清晰逻辑,让大家能够听得明白。感谢主持人,感谢现场的各位工作人员,这两天给予了我很多的温暖。我就先说这么多。

  【主持人:赵新平】谢谢金工,我们把时间交给丁工。

  【丁锐】非常感谢,有机会在这里跟大家做交流。在刚才的交流过程中,我们针对涉水、岩溶施工中存在的一些问题,探讨了如何进行应对和如何进行预防,在这里我还要强调几个问题:

  第一,大家可能都注意到了,我在解读问题之中我一直强调,先勘察好、设计好、处理好,再进行工程施工。

  第二,在设备的选型设计和工法设计中,应该选用先进的设备和先进的工法,这一点是非常重要的,我们在涉水工程中尽量选用盾构机施工,如果遇见地下水、水道河水、海水,覆盖层不是很厚,甚至有贯通可能的情况,要选择泥水平衡盾构,这样安全性会更大一些。

  同时我们知道在盾构的施工过程当中,最大的问题是三大密封问题,主驱动密封、铰接密封和盾尾密封,如果三大密封不出问题,那盾构施工不会有大的问题,也不会有大的安全问题。

  我们在盾构选型当中,对三大密封的抗水压的能力和质量要作严格的要求,要满足我们涉水的需求,在施工过程当中,三大密封最容易损坏的是尾刷,首先我们要选择高质量的尾刷,盾构机一般有四道尾刷,分别是三道钢丝尾刷和一道钢板密封,尾刷保护得好不好对盾构安全性影响很大。我记得原来我在施工地铁11号线车红区间时,掘进3.5公里,尾刷从头到尾没换过,在狮子洋隧道施工中,掘进5公里尾刷也没坏。但是前年我到福州参加过一个抢险,不到1公里盾构尾刷就坏了。

  怎样对尾刷保护,第一个是要选择高质量的尾刷。第二个是在施工的过程中及时对尾刷注入油脂,第一个油脂量要够,在油脂的作用下它就不容易摩擦。第二点我们要选择油脂的质量,现在的油脂质量差别很大,价钱能够差几倍,所以我们要选择好的油脂质量,这个过程中对尾刷起到保护是非常有效的。

  第三点,我们在同步注浆的时候,刚刚一直强调同步注浆,同步注浆的压力一定不能太大,满足能够把浆注进去、注满就可以了,如果同步注浆的压力过大容易对尾刷造成损坏。

  第四点,我们要注意盾构姿态的控制,如果盾构机在行走的过程当中,就像扭麻花一样,尾刷两边会造成不平衡地磨损。为什么强调这个事,因为大家都知道前几年佛山盾构出了件大事,它就是尾刷被破坏了以后造成了这种事情。

  当尾刷被损坏的时候,我们要根据损坏的情况考虑措施,如果损坏不是很严重,隧道的上方地层又比较好,这种情况下我们尽快进行更换。如果地质情况比较差,并且上面的地下水比较大,这种情况下我们应该立即停止,应该以抢险的状态立即对尾刷进行注浆,在盾体和管片四周进行注浆封堵,把尾刷的漏水堵住,把尾刷的水堵住以后,才能想办法来更换尾刷。这是我们想强调的第一点。

  第二点在抢险的过程当中,我们要根据针对具体的情况具体分析,往往我们在抢险过程当中发现涌水的时候,第一件事想的赶紧把水抽走,但是这个水抽走并不一定都是好事,因为水抽走以后,外面的地下水肯定补充进来了,会造成周边地下水位的下降,进而造成周边的建筑物的沉降、管线的破坏等次生灾害。前一段时间有人找我,他说丁总我那个基坑已经挖到底了,基底也是岩石基底,现在水很大,7台泵都抽不赢,现在周边的房子已经沉降得非常厉害,问我怎么办。我说第一建议你不要继续抽水,本来坑不大,坑是30米见方的坑,你现在保持水位的平衡,因为基底是一个岩石的基底,这样一来先把周边的环境稳定下来以后,再来想办法处理,这种情况下,“哗啦哗啦”地你把水抽了以后,即使把基底底板做了,底板的抗浮也不好解决,还有一系列的问题。所以我们做的时候,应该要针对具体的情况具体分析,避免在施工的抢险过程当中产生次生灾害。

  【主持人:赵新平】谢谢两位专家,非常感谢两位专家在今天的论坛当中给我们分享了这么多精彩内容。可以说两位的专家分享非常有深度、有见地,也非常有价值,也希望我们所有的观众,所有在线上收看两位专家论坛分享的各位同行们,能够在我们的现实实践当中能够认真学习,全面地消化,把他融入到我们深圳市高质量建筑行业发展的每一个细节之中,推进我们“深圳建造”的品牌,让我们每一个人的每一份力量都能得到最大的发挥。

  今天非常高兴,我们也请到了深圳市住房和建设局党组成员、二级调研员、副局长薛峰女士,来到我们的论坛现场。接下来将把时间交给她,听我们的薛局长给我们讲一讲,她是如何看待我们的网络技术答疑活动,以及对我们论坛的要求。

  【薛峰】谢谢赵先生,各位专家、各位同行、各位市民朋友,大家上午好!

  欢迎大家在百忙之中参加这次“涉水、岩溶区域地下工程施工管理网络直播答疑活动”,首先我代表深圳市住建局对出席本次直播活动的两位专家金亚兵先生、丁锐先生,另外也是对通过网络直播平台参与到本次活动的各建设、勘察、施工、监理单位的工程管理人员、技术人员以及市民朋友表示衷心的感谢。

  我们这次活动根据2020年国家省市有关“质量月”的活动安排进行部署的,这次“质量月”的主题是“推动质量变革创新 促进质量强国建设”,围绕着这个主题我们安排了本次网络答疑活动,大家都知道,深圳岩溶地质分布广泛,地下水丰富,涉水、岩溶区域地下施工难度大、风险高,为了确保涉水、岩溶区域施工质量安全,我们确定了本次网络直播答疑的主题,这也是市住建局自2019年以来第四次开展这样的网络直播答疑活动,我们每一次的网络直播答疑活动,应该说都受到了业内同行高度地关注和好评,在这里我们也是非常感谢!

  今年的活动主题鲜明、内容突出,通过技术交流、案例分析、经验分享、难点解答等形式,对涉水、岩溶区域地下工程施工管理所涉及的方方面面,应该说都进行了分析讲解,我们直播互动的时间虽然短也就两个多小时,但是从活动开展的情况来看,应该说参与活动的专家和各界同行都是齐心协力,同频共振,在两个多小时的时间里进行了非常有益的探索,呈现了很多新的亮点,形成新的共识,也探索出了一些新的思路,达到我们活动预期效果。

  我们相信通过两位专家高水平的宣贯和答疑,通过我们往上同仁踊跃地参与和交流,有利于引导建设工程各参建责任主体,强化涉水、岩溶区域地下工程施工管理的风险意识,加强施工管理应急处置措施,确保施工质量安全,我们也希望通过类似的网络直播活动,在全社会、全行业,营造政府重视质量,企业追求质量,社会崇尚质量,人人关心质量,这样一个良好的氛围,也希望大家以这样的活动为契机,共同探讨和解决影响我们工程质量安全管理的一些突出问题,努力推动城市建设工程质量安全治理体系和治理能力的现代化。

  质量永无止境,质量成就未来,在这里我再次感谢大家的积极参与,祝各位身体健康,工作顺利。谢谢大家!

  【主持人:赵新平】感谢薛局对我们“问道技术论坛”的支持和对我们的期望,时间过得飞快,我们的节目即将进入尾声,再次感谢主办方、承办方和所有对我们“问道”论坛的支持,特别是感谢诠释界文化传媒全程策划支持,本次节目的全程影响可以在节目结束之后在原链接的位置进行重复地观看,全部的论坛答疑内容经过整理之后,将会在我们页面下方进入到我们的论坛回顾的环节。将以活动回顾的形式呈现给我们每一位的观看者。

  欢迎大家继续在我们的解道答惑的栏目里面留下你们的问题,我们的专家将会在后续的时间里面和我们进行互动。9月30号之前我们将在我们的留言栏里面随机抽出三位幸运者,赠与我们的一份特别的礼品,再次感谢两位专家,感谢薛局。

  女士们,先生们,各位观众朋友们,本期的“问道”论坛到此结束,让我们下一期再见。

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