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第三章 不良地质作用

3.1 一般规定

3.1.1 城市轨道交通工程建设场地存在不良地质作用时，应采取措施查明其种类、发育程度并分析评价其对工程建设可能造成的危害，必要时进行专项地质风险勘察评估。
3.1.2 城市轨道交通线路穿越不良地质作用中强发育区时，勘察、设计单位应进行专项勘察、专项设计（专项设计中应包含应急预案要求），施工单位应按照相关要求编制专项施工方案，并经过专家论证。
3.1.3 受不良地质作用影响场地，应按照施工工序逐项分析不良地质作用对明挖、矿山及盾构等工法施工带来的工程风险，并提出相应措施。

3.2 岩溶

3.2.1 特性与评价

1 岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层（碳酸盐类、硫酸盐类、卤盐类等）进行的以化学溶蚀作用为主，以流水冲蚀和潜蚀、坍塌和堆积等机械作用为辅，产生的各种地质作用、地表和地下形态、现象的总称，又称喀斯特地貌。中国是喀斯特地貌分布面积最大的国家，其中广西、贵州和云南东部是世界岩溶地貌分布最典型的集中区。
2 岩溶常有溶洞、土洞、溶沟、溶槽、溶隙、竖井、落水洞、暗河及岩溶塌陷区伴生， 岩溶发育程度及充填情况、覆盖层厚度等差异较大，富水性较强且含水极不均匀，是城市轨道交通工程建设的重要风险因素之一。
3 可按下列条件判断岩溶存在可能性：
1） 是否有可溶性岩石存在。
2） 岩石是否具有一定的透水性。
3） 是否具有溶蚀能力的流动地下水。
4 岩溶按埋藏条件分类应符合表 3.2.1 规定。

表 3.2.1 按埋藏条件的岩溶分类及其特征

类型	裸露型	浅覆盖型	深覆盖型	埋藏型
地表可溶岩出露情况	大部分	少量	几乎没有	无
覆盖层	土	土	土	非可溶岩
覆盖土厚度 h（m）	H＜10	10≤H＜30	H≥30	—
地表水与地下水连通情况	密切	较密切	一般不密切	不密切

注：岩溶、土洞按充填情况均可划分为无充填、半充填和全充填三种情况。

岩溶按发育情况分类应符合表 3.2.2 的规定。

表 3.2.2 岩溶发育程度等级划分表

岩溶发育程度	特征	参考性指标
		地表岩溶发育密 度（个/km2）	钻孔线溶率 （%）	钻孔遇溶率 （%）
强	碳酸盐岩性较纯，连续厚度较大， 出露面积较广，地表有较多洼地、漏斗、落水洞、地下岩溶发育，多岩溶 大泉和暗河，岩溶发育深度较大	＞5	＞20	＞30
中	以次纯碳酸盐为主，多间夹型。地表有洼地、漏斗、落水洞发育，地下洞穴通道不多，岩溶大泉数量较少， 暗河稀疏，深部岩溶不发育	5～1	20～5	30～10
弱	以不纯碳酸盐为主，多间夹型或互夹层，地表岩溶形态稀疏发育，地下 洞穴较少，岩溶大泉及暗河较少	＜1	＜5	＜10

注：发育程度从强烈发育到弱发育判定，满足其中一个条件即可定为该等级。

5 对轨道交通建设有直接影响的岩溶因素包括规模大小、覆跨比、充填情况、溶蚀裂隙的发育情况、发育强度等级、暗河、岩溶的富水情况和水力性质、岩溶水的流向、流速。其中主控因素为分布位置、岩溶规模、地下水水力性质及覆跨比。
6 岩溶的危害程度等级可参照表 3.2.3 执行。

表 3.2.3 岩溶危害程度等级参照表

危害程度等级	岩溶规模	地下水	覆跨比	充填情况
一级	直径大于 1.5m	岩溶水具承压性且水头大于10m 或有暗河及储水溶腔分布	小于 1	无填充
二级	直径在 1.0m~1.5m 之间	岩溶水具承压性且 水头大于 5m 小于等于 10m	大于等于 1、小于2	无填充
三级	直径在 0.5m~1.0m 之间	岩溶水具承压性且 水头小于等于 5m	大于等于 2、小于3	松散填充

 

四级

直径小于 0.5m

无地下水

大于等于 3

松散填充

注：岩溶规模、地下水、覆跨比中有一项满足，则基本危害程度等级按最高级考虑。

7 岩溶地层对工程结构可能产生以下不利影响：
1） 在岩溶危害程度等级为三级及以上的场地，应分析岩溶对结构可能产生的不良影响。
2） 岩溶发育可能带来地基承载力不足风险。当地基主要受力层范围内有岩溶发育或可溶性岩石发生断裂，在断裂、裂隙处，地下水流易将物质迁运至别处，使土层不断瓦解形成溶洞，最终上部覆盖层失稳，导致地基承载力不足。
3） 岩溶发育可能带来地基失稳风险。当基底附近存在岩溶时，受地铁运营振动影响，基底薄层岩层可能发生断裂、坍塌，造成地基失稳。
4） 隧道顶板、边墙影响范围若存在岩溶，处理不当，可能发生管片结构失稳，结构过大变形的风险。
5） 隧道顶板、边墙影响范围若存在岩溶水，若防渗质量较差、可能发生渗漏影响隧道使用的风险。
6） 岩溶水可能存在对结构腐蚀的风险。
7） 岩溶进一步发育、发展可能引起永久性结构破坏的风险。

3.2.2 明挖法风险

1 采用明挖法施工时，应按照施工工序逐项分析岩溶对明挖法施工带来的工程风险。
2 基坑围护结构施工可能发生卡钻、漏浆、埋钻的风险，以及岩面起伏造成围护结构施工和质量把控困难、造成工期长、接缝渗漏、墙底不能完全满足嵌固深度的风险。
3 基坑开挖过程中，可能发生突水、涌泥、涌砂、机械陷落、地基承载力不足、地基不稳定等风险。
4 基坑开挖过程中，可能出现基坑及周围地面坍塌、管线破裂、建（构）筑物损坏等风险。
3.2.3 矿山法风险

1 矿山法隧道施工时，因机器震动、爆破等因素影响对周边溶洞、土洞造成扰动，可能破坏其结构平衡诱发塌陷；或直接被揭露，从而发生岩溶水突涌现象，导致突水、突泥等事故发生的风险。
2 隧道开挖时揭露溶洞、土洞，其原有的平衡结构被打破，可导致开挖面及其周边区域的岩土体发生坍塌。
3 隧道开挖过程中，应预防岩溶洞穴中可能存在的有害气对人体可能造成危害的风险。

3.2.4 盾构法风险

1 盾构法施工应根据隧道穿越地段岩溶地质条件和地下水条件开展盾构机选型工作。
2 盾构隧道掘进施工过程中，可能破坏岩溶、土洞原有平衡，发生洞穴塌陷、进而导致地面塌陷和地面建筑物沉降过大的风险。
3 采用泥水平衡盾构时，大量岩块堆积在泥水仓底，存在搅拌棒、格栅易被破坏风险。
4 溶洞的存在使地层软硬不均，易发生盾构姿态偏移；遇见未查明岩洞、土洞时，易发生仓内瞬间失压、盾构栽头风险。
5 岩溶地层开挖面软硬不均、凹凸不平的特点对盾构机刀盘磨损严重，存在刀盘被快速破损的风险。
6 盾构隧道施工过程中，易发生岩溶水击穿盾尾密封，岩溶水涌入隧道的风险。
7 可溶岩表层粘性土及充填粘性土的存在以及大块岩石堆积在仓底，易发生结泥饼、滞排、喷涌风险。
3.2.5 勘察措施

1 岩溶勘察应采用工程地质测绘与调查、物探、钻探等多种手段结合的方法进行，应分阶段进行，并在代表性物探异常点布置验证钻孔查明下列内容：
1） 区域地表水、地下水的分布情况及汇流情况。
2） 区域构造尤其是断裂分布情况。
3） 可溶岩埋藏深度、岩面起伏情况及岩面附近覆土性质。
4） 土洞、溶洞的分布位置、连通性、规模大小、覆跨比、充填物的厚度、性质。
5） 岩溶溶蚀破碎带及裂隙的发育情况。
6） 岩溶的见洞率、线溶率及发育程度等级。
7） 可溶岩的富水情况及暗河的分布情况。
8） 岩溶水流向、流速、水位和水力性质。
2 岩溶勘察应满足下列要求：
1） 初步勘察阶段应查明岩溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、发育程度和发育规律，并按场地的稳定性和适宜性进行分区。
2） 详细勘察阶段应查明拟建工程范围及有影响地段的各种岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深，岩溶充填物性状和地下水特征，对地基基础设计和岩溶的治理提出建议。
3） 施工阶段为设计服务的补充勘察应进一步确定围护结构深度、桩基或地基处理深度。施工阶段为施工服务的补充勘察，应进一步查明拟建工程范围内岩溶洞隙和土洞的位置、规模、埋深，对岩溶处理措施提出建议。
3 初步勘察和详细勘察阶段，岩溶发育区勘察成果中宜提供中、微风化岩面等高线图。
4 当详勘钻孔间距过大或平面范围缺少钻孔，或勘察成果表明地质条件存在剧变，或勘察成果存在疑问或矛盾及设计认为有必要的其它情况时，应开展补充详勘工作。
5 由于溶（土）洞发育的复杂性，详勘及施工阶段为设计服务的补充勘察、专项勘察仍可能不足以指导施工阶段岩溶处理，因此施工阶段仍有必要开展施工勘察，对岩溶发育情况进行超前探测。
6 岩溶地区勘察钻孔在完成测试工作后，应对钻孔岩面以上土层及时进行封孔。勘察钻孔作为地下水的通道，可短期内诱发土洞、地面塌陷等，应及时封孔，封孔质量需按规定进行抽查。
7 在岩溶发育地区进行加密补勘以探明未知岩溶。
8 勘察报告中应对岩溶的工程风险进行系统性分析，并提出处理措施建议。

3.2.6 设计措施

1 当岩溶危害程度等级为三级及以上时，应开展岩溶控制的专项设计，专项设计中应包含应急预案要求。
2 设计应根据可溶岩的埋深、岩溶分布位置、发育程度对结构和施工的影响，研究线路的平面位置及合理埋置深度。
3 设计应根据可溶岩的强度、裂隙溶蚀发育情况、岩溶与结构的位置关系、岩溶发育程度、岩溶的充填情况及充填物物理力学性质、岩溶水的水力性质对盾构机进行选型分析。4 设计应开展应对基坑围护结构施工、土方开挖、基底突涌、隧道围岩及基底岩溶处理、防突水的专题研究分析。
5 设计应开展岩溶风险因素、风险事件及后果的专题研究分析。
6 设计应根据车站、区间的施工方法、岩溶的发育程度、岩溶与结构的位置关系、岩溶的覆跨比、岩溶裂隙发育情况、岩溶的充填情况、岩溶水的类型及运营后的风险等情况综合确定岩溶处理方案。
7 针对沿线房屋建筑，应根据不同线段岩溶发育情况、施工和运营风险进行房屋保护专项设计。
8 针对沿线既有铁路、公路、桥梁、文物、地表水体等重大风险源进行专项保护设计。

3.2.7 施工措施

1 施工单位应按照相关要求编制岩溶控制专项施工方案，并经过专家论证。
2 必要时应进行岩溶施工勘察，勘察应包括下列内容：
1） 核对岩溶工点的工程地质资料。
2） 对施工中发生的岩溶工程地质问题，提出工程措施意见和施工注意事项。
3） 岩溶发育路堑地段，宜在路基面上进行物探，辅以钻探验证，查明隐伏岩溶形态和空间分布。
4） 必要时采用物探或钎探、风枪钻等简易勘探对隧道基底岩溶发育情况进行普查和钻探验证。
5） 覆盖型岩溶可能产生地面塌陷地段，应根据施工揭露及钻探情况，分析可能塌陷的范围、程度，提出调整工程措施、建议。
6） 岩溶地质条件复杂、发育程度强烈，可能存在涌水突泥危害的隧道，应采用超前物探、钻探等综合超前预报方法，预报掌子面前方溶洞发育情况、充填情况及充填物性质，围岩裂隙产状及充填情况，地下水情况。
7） 岩溶强烈发育的线段，必要时进行补充钻探、孔内电视，查明岩溶发育情况。
3 施工单位在进行岩溶处理时，应严格按照设计提供的岩溶处理方案执行，明挖基坑岩溶处理应遵循“地面处理为主”的原则、隧道岩溶处理遵循“洞内和洞外措施相结合” 的原则。
4 岩溶处理施工时，做好施工方案和技术交底，并对现场管理人员和作业工人进行培训。
5 明挖法施工时，应采取以下施工措施：
1） 在岩溶发育地区进行加密补勘以探明未知岩溶。
2） 在溶洞顶板施钻时应先用小冲程开孔，并注意旋转钻头，溶洞开口后，要及时抛填片石和粘土块填筑，逐渐进入正常钻孔。
3） 采用“溶（土）洞填充+水泥土墩柱”的方法提高地基承载力。
4） 当发生围护结构成孔（槽）漏浆、埋钻时，可采用以下方法进行现场处理：
①穿透溶洞时，应密切注意护筒/槽内泥浆面的变化，发现漏浆及时提起钻头，向孔内补水注浆，采取相应堵浆措施，保持水压力。
②若不能保持水压，应及时进行抛填，将片石、粘土及水泥制成混合物，视漏浆程度反复抛填，每次应达到 1m～3m，直到不漏浆为止。
③对于钻孔灌注桩，当钢护筒底部漏浆时，可继续下沉钢护筒，并用粘土封闭护筒周围缝隙，防止地表水继续渗入，然后向孔内填掷粘土块和碎石，填筑高度以高出钢护筒底 1m 为宜，最后用小冲程反复冲砸，达到加固钢护筒底部孔壁与堵漏的目的。
④当漏浆太快，散填难以达到目的时，应采用集中抛填将粘土袋、袋装水泥、片石等集中在短时间内大量填入。
5） 对于溶洞较发育地区，如抛填措施无效时，可采用全护筒跟进方法，并使其长度跟进至岩溶底部岩层。
6） 采用格栅状抽条加固、水泥土墩柱可以对可能产生突水的节理、裂隙及通道进行处理，并实现对基坑进行分块，施工时当基底出现突（涌）水时可以分块进行处理。6 矿山法隧道施工，应采取以下施工措施：
1） 在岩溶发育地区需进行加密补勘、地质预报与超前钻孔以探明未知岩溶。
2） 对探明的危害程度等级为一二级的岩溶进行地面预填充、加固处理，采用“溶（土）洞填充+水泥土墩柱”的方法提高地基承载力。
3） 进行洞内超前小导管、大管棚支护。
4） 进行洞内预注浆、爆破等需钻孔时，应先查明钻机钻进范围内，是否存在岩溶水。
5） 爆破时采用短进尺、少装药、多炮眼的方式。
6） 隧道开挖后，及时进行后续支护施工、尽早封闭成环。
7） 隧道初支封闭后，应对初支壁后 3m 范围进行探测，发现有溶洞应及时填充。
7 盾构法隧道施工，应采取以下施工措施：
1） 在岩溶发育地区需进行加密补勘以探明未知岩溶。
2） 对探明的的危害程度等级为一二级的溶（土）洞可进行地面预填充、加固处理。
3） 对盾构设备停机进行专项维保，确保盾构机以正常姿态和完好的设备状态进入岩溶区，宜将盾构进入岩溶区初始段设为拭掘进段，对掘进参数及监测数据、巡视情况等进行详细记录并总结分析，形成岩溶段试掘进报告以指导后续施工。
4） 岩溶段掘进中应确保成型隧道轴线满足设计要求。推进过程保持速度平稳、姿态稳定，确保匀速地穿越，减少盾构推进对前方土体造成的扰动，尽量防止破坏溶洞。
5） 应根据掘进参数和岩层特性，选定适合常压开仓的位置对刀具进行检查、更换。
6） 在岩溶段地下水丰富的情况下，一旦出现螺旋机喷涌，应立即停止掘进，并施做止水环，以减少隧道后方来水。
7） 岩溶段宜采用双液同步注浆，快速固结稳定管片。
8） 岩溶段掘进通过后，及时进行洞内二次注浆，有效控制隧道沉降和渗漏水，同时做好工后沉降观测，对隧道总体稳定进行分析。
9） 采用盾构机测量自动导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态控制，确保掘进成型隧道满足设计要求，需要人工由盾构始发井对洞内控制桩点进行复测。
10） 根据上一环掘进前后的盾构姿态和盾尾间隙情况，选择合适的管片类型和最优的管片拼装点位；加强对管片拼装手的培训。
11） 安排专人进行隧道管片防水材料粘贴，使用前专人检查防水材料的粘贴质量， 管片运输至作业面后再次检查确认防水材料粘贴质量，不合格品运输至地面进行更换。
12） 结合地层情况，盾构掘进做好同步注浆，减少后期管片渗漏水情况。
8 预处理后的溶洞，应根据设计要求对其处理结果进行检测。

3.3 采空区

3.3.1 特性与评价

1 采空区指地下矿层采掘后遗留下来的地下空洞，采空区的存在使得轨道交通建设面临很大的安全问题，人员与机械设备均可能掉入采空区内部受到伤害。
2 采空区的存在常会引起岩层移动，进而造成地表拉裂、隆起、倾斜、扭曲，形成地表阶梯状、漏斗状塌陷坑等，具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。
3 采空区可能富集地下水及残留瓦斯，在隧道开挖施工期间诱发涌水及中毒、爆炸等风险。
4 采空区类型可根据开采规模、形式、时间、采深及矿层倾角及充填处理情况等进行划分：
1） 可根据开采规模和采空区面积划分为大面积采空区及小窑采空区。
2） 可根据矿层开采形式划分为长壁式开采、短壁式开采、条带式开采、房柱式开采等采空区。
3） 可根据开采时间和采空区地表变形阶段分为老采空区、新采空区和未来（准） 采空区。
4） 可根据埋深及采深、采厚比分为浅层采空区、中深层采空区和深层采空区。
5） 可根据矿层倾角分为水平（缓倾斜）采空区、倾斜采空区和急倾斜采空区。
4 采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点，应开展专项勘察、专项设计、制定专项施工方案及应急预案。
5 影响采空区风险的因素有采空区的类型、开采规模、埋深、矿体倾角、地表变形、是否储水、采空区连通情况等，其中主控风险指标为开采面积、开采深度、采厚比、矿体倾角、地表变形。
6 采空区的危害程度等级可参照表 3.3.1 执行。
表 3.3.1 采空区危害程度等级参照表
危害程度等
级
开采面积、深度、采厚比
矿体倾角
地表变形

一级 浅部缓倾斜矿层采空面积>拟建场区的 2/3，且法向采空厚
度>2.5m；浅部急倾斜矿层法向采
空厚度>3m

大于 55°
地表倾斜>10mm，地表曲率>0.6mm/m2 或水平变形>6mm/m

二级 浅部缓倾斜矿层采空面积≤拟建场区的 2/3，或法向采空厚度
<2.5m；浅部急倾斜矿层法向采空
厚度≤3m

30°-55°
地表倾斜大于 6-10mm， 地表曲率0.3-0.6mm/m2 或水平变形 3-6mm/m

三级 采空区深度 200-300m 且采厚比
<60
15°-30° 地表倾斜 3-6mm，地表曲
率0.2-0.3mm/m2 或水平变形 2-3mm/m

四级 采空区深度 300-400m 且采厚比
≥60
小于 15° 地表倾斜<3mm，地表曲率<0.2mm/m2 或水平变形
<2mm/m
注：1 采空区深度类型：
1） 浅层采空区：采空区深度<50m，或 50m-200m 且采厚比<30。
2） 中层采空区：采空区深度 50m-200m 且采厚比≥30，或采空区深度 200m-300m 且采厚比<60。
3） 深层采空区：采空区深度>300m 且采厚比≥60。
2 采空区角度类型：缓倾斜（水平）：角度小于 15°；倾斜平缓：15°-55°；急倾斜：>55°。
3 危害程度等级：一级：任何一条符合应定为一级；二级：符合一条，但不符合一级的定为二级；三级：符合一条，但不符合二级的定为三级；四级：三条均符合。
7 采空区对工程结构可能产生以下不利影响：
1） 在采空区危害程度等级为三级以上的场地，应分析采空区对结构可能产生的不良影响。
2） 采空区发育可能带来的地基稳定性问题，当基底存在采空区时，受地铁运营振动、地震、邻近施工等影响，基底岩层可能发生断裂、坍塌，造成地基失稳。
3） 施工通过采空区后在采空区内施作的永久结构，若施工过程中处理不到位可能在使用期间出现一些结构风险。一般来说明挖法和矿山法施工的结构可能出现渗漏水、结构开裂等结构风险；盾构法施工的结构可能存在渗漏水、管片错台等结构风险。
3.3.2 明挖法风险

1 基坑围护结构施工中，因施工工艺的选择不当，可能存在塌孔、埋钻的风险，若采空区内有回填土，存在填土中的大颗粒含量影响施工工艺适用性的风险。
2 采空区围岩一般为基岩地层，基岩岩性强度的各项异性，可能造成钻进困难，另外由于基岩裂隙发育，成孔过程中，容易出现漏浆现象，岩层倾角大，容易造成孔斜，严重时可折断钻杆，造成成孔困难或者钢筋笼无法下入。
3 明挖施工临近或通过采空区时，可能出现围护结构变形超限、基坑周边地表开裂和沉降变形，严重的出现基坑垮塌；明挖基坑采用锚拉支护结构的，若锚固段进入采空区影响区，可能存在锚固失效造成基坑失稳。
3.3.3 矿山法风险

1 矿山法隧道施工时，存在因机器震动、爆破对采空区围岩造成扰动，破坏其结构平衡诱发采空区塌陷的风险。
2 矿山施工遇到采空区位于隧道顶部或侧面时，可能出现涌突水、涌泥、隧道垮塌等风险；当采空区位于隧道底部时，可能出现隧道初支变形、沉降超限、隧道塌陷等风险。3 采空区若有瓦斯聚积，采用爆破施工时可能带来瓦斯爆炸的风险。
4 有毒有害气体对人体可能造成伤害的风险。

3.3.4 盾构法风险

1 采空区内可能存在人工回填土，填土成分复杂、对盾构机刀具可能造成损害；隧道掘进过程中遇见未查明的采空区，易发生盾构栽头风险；遇见基岩凸起，可能存在扭矩瞬间增大，盾构参数难以控制，易发生盾构姿态偏移的风险。
2 盾构法施工遇到采空区位于隧道下方时，容易造成盾构下沉，发生盾构停机甚至报废事件；采空区位于隧道侧面或顶部时可能造成盾构姿态难以控制，发生停机风险。
3.3.5 勘察措施

1 采空区勘察宜以收集资料、调查访问为主，辅以必要的钻探、物探、变形监测及水文测试等工作；已有资料不满足勘察要求时，应以钻探及物探工作为主。
2 采空区勘察范围宜以对拟建轨道有影响的采空区地表移动盆地分布范围为准，勘探深度宜深入采空区底板稳定地层 2m 以下。
3 收集资料宜包括矿层的特征、开采信息、地表已有变形特征、地表移动盆地特征、地下水开采情况、当地建筑变形及防治措施经验等。
4 物探宜根据采空区的埋深选择多种方法的综合物探，测线布置应重点沿轨道轴线，同时兼顾采空区的范围。
5 应根据地表变形监测资料划分移动盆地范围，预测后续变形值。
6 宜根据开采条件判别法、地表移动变形预测法、极限平衡分析法、数值模拟等方法对采空区场地稳定性进行评价，对轨道建设的适宜性及稳定性做出评价。
7 采空区描述应符合下列要求：
1） 采空区的类型、数量、规模及其连通性。
2） 勘察时采空区位埋深与标高。
3） 采空区周围岩土体稳定性。
4） 采空区是否储水和毒气。
8 勘察报告中应对采空区的工程风险进行系统性分析，并提出处理建议。
9 查明采空区附近的抽排水情况及其对采空区稳定性的影响。

3.3.6 设计措施

1 采空区位于地表移动活跃、非连续变形地段，设计应以规避风险为主。对探明的危害程度等级为一、二级的采空区应进行专项加固处理设计。
2 采空区位于隧道上方时，应根据隧道拱部与采空区底板的距离进行有针对性的设计， 可采取加强隧道超前支护和初期支护、加强二次衬砌、设置护拱、超前注浆或径向注浆等设计措施进行处理。对隧道上方采空区存在积水的情况，应设计钻孔并预留排水管的方式排水。
3 采空区位于隧道中部时，若采空区未坍塌充填，可在隧道衬砌两侧边墙外设计护墙和回填；若采空区已坍塌充填，对充填物可设计换填或周边注浆加固方式进行处理。
4 采空区位于隧道下方时，若采空区底板与隧底间的距离较小，可采取混凝土换填、注浆回填等设计措施处理；若采空区底板与隧底间的距离较大，可合理选择钢管桩注浆加固、混凝土回填或桩筏结构跨越等设计措施进行处理。在对采空区进行处理的同时，应加强隧道的初支及二衬结构设计。
5 对于开采为无序开采，私采乱挖，没有历史记录，同时无法保证勘察准确无误的采空区应采取注浆加固设计。
6 对于埋深较大且不易进入机械和人员的地下空体，设计可采用充填法进行处理。
7 采空区空体分布深度不同，且不易开辟运输通道时，设计可采取湿式充填。
8 对于采空区内埋深在 30m 以上的空体可以设计人工放顶后分层碾压或注浆充填处理方式进行处理，对于埋深在 30m 以下的地下空体设计可采取钻孔注浆充填。
9 采空区煤层为急倾煤层，采空区宽度较小、深度较大，地铁隧道可采用地下桥方案。
10 隧道穿越煤层采空区时，隧道开挖围岩可能产生较大变形，设计可适当增加衬砌结构的预留变形量。
3.3.7 施工措施

1 对探明危害程度等级为一二级的采空区应进行专项加固施工。
2 针对采空区引起的地面沉降、地面塌陷、地裂缝、基坑垮塌、隧道围岩破碎坍塌等地质灾害，应结合工程施工条件，选择如下施工措施：
1） 充填处理采空区。将废石或各种充填材料送入采空区，把采空区充填密实，用充填体支撑采空区，控制地压活动，减少矿体上部地表下沉量，并防止矿岩内因火灾。主要有开挖回填、注浆充填、水充填等。此方法适用于充填成本较低或无法穿越采空区的施工情况。
2） 预沉降法、高能量强夯法。此法主要适用于埋深浅、充分采动、顶板完全垮落 、基底压力小、地基处理设计等级为乙、丙级的采空区地基处理。
3） 注浆加固强化采空区围岩结构。此法适用于埋深较大，围岩质量相对较好的采空区处理。与注浆充填不同的，该法仅加固采空区围岩结构，并没有完全充填采空区。
4） 避绕法等。当采空区分布面积过大，充填注浆造价过高时，可考虑采用跨越和穿越法，并应综合采空区类型、顶板管理形式、停采时间、顶底板埋深及岩性、覆岩特征、冒落物形状、水文地质条件以及建筑的规模、功能、荷载性及其对差异变形的适应性、施工技术条件与环境等因素。
3 采空处理后应进行相关的检测：采用钻探取芯、物探检测、注浆结实体强度检测、孔
内成像、波速测试、补注浆、压水实验等方法结合起来进行注浆质量检测，包括注浆填充率、结石体强度、岩土体波速、注浆量等。若检测不满足工程实际需求，则需再次注浆及再次检测。
4 不同施工方法的施工要求：
1） 明挖法施工的部位，一般采用预处理填筑，确保明挖施工时不在基坑围护结构背后存在采空区。
2） 矿山法施工部位一般采用超前预注浆处理，对采空区进行注浆充填，待采空区充填密实后再暗挖通过，有积水和有毒有害气体的采空区，还应先打孔泄水和释放有毒有害气体再进行注浆充填；矿山法通过采空区时，应全程做好有毒有害气体实时监测。
3） 盾构法施工时应做好预处理，可通过盾构机进行超前注浆充填周边采空区，待周边孔洞充填密实后再掘进通过，并控制好盾构掘进速度和姿态。
5 隧道穿越瓦斯等有毒、有害气体地层属高风险作业。当工作面瓦斯气体浓度超过 5％
以上时，遇明火或火花易引起燃烧，甚至爆炸，将对人员和工程造成极大危害。因此在施工前，根据沿线隧道穿越范围有害气体分布情况和施工工法需要，对有毒有害气体进行提前释放。
6 虽然已对有害气体采取提前释放，在施工期间仍有可能出现有害气体局部积聚，影响
施工安全时，应做好施工通风工作。
7 施工过程中应对隧道内瓦斯浓度进行 24h 监测，尤其是隧道拱顶易于形成瓦斯积聚且风流不易到达的地方。监测采用人工监控和自动监控系统相结合的监控方案。