歌樂隧道充填型溶洞處理措施淺談

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1、歌樂隧道充填型溶洞處理措施淺談?wù)喝芏磳?duì)隧道工程施工影響較大，歌樂隧道在開挖過程中遇到了充填型溶洞。介紹了歌樂隧道的工程概況及溶洞概況，針對(duì)歌樂隧道的溶洞工程特點(diǎn)，采用噴射混凝土封閉溶腔口、施作超前中管棚對(duì)溶洞進(jìn)行處理，在合理開挖支護(hù)并配合監(jiān)控量測(cè)、地質(zhì)預(yù)報(bào)的前提下，順利通過了溶洞區(qū)域,總結(jié)了溶洞地段隧道施工的注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：歌樂隧道溶洞處理措施1工程概況歌樂隧道為改建鐵路貴陽(yáng)至昆明線六盤水至沾益段增建第二線的控制性工程之一。本區(qū)域地層為上覆第四系全新統(tǒng)坡洪積、坡殘積層：軟土、松軟土、黏土、礫砂、細(xì)圓礫土、粗圓礫土、粗角礫土；下伏基巖為二迭系上統(tǒng)峨嵋山組玄武巖組玄武巖、下統(tǒng)茅口組灰?guī)r；玄

2、武巖與灰?guī)r兩地層在隧道出口附近呈角度不整合接觸，玄武巖巖層節(jié)理極發(fā)育。歌樂隧道全長(zhǎng)4584m,最大埋深約144m；隧道進(jìn)口里程為DK401+546,出口里程:DK406+130,中心里程為DK403+838；隧道圍巖級(jí)別為III、IV、V級(jí)。歌樂隧道為雙線隧道，采用新奧法施工，111、IV級(jí)圍巖段采用臺(tái)階法開挖，V級(jí)圍巖采用中壁法開挖。全隧道采用錨噴初期支護(hù)，仰拱超前，拱墻一次襯砌。歌樂隧道出口段地質(zhì)情況復(fù)雜，褶皺發(fā)育，致使巖體節(jié)理發(fā)育、破碎，部分灰?guī)r區(qū)段因高溫高壓動(dòng)力變質(zhì)作用及地下水的溶蝕，溶洞、溶隙分布密集，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。2溶洞概況2008年6月25日，歌樂隧道施工至里程DK40

3、6+084,掌子面圍巖為IV級(jí)，巖性為灰?guī)r，完整性較差，含少量黏土,拱頂偏左處發(fā)育有一溶洞，洞內(nèi)充填碎石夾黏土，含水，爆破開挖后部分充填物涌出，涌出量約60m3,見圖1。初步判斷為充填型溶洞，溶洞口高4m,寬2.5m,溶洞順線路方向發(fā)育。圖1歌樂隧道里程DK406+084溶洞3溶洞處理措施項(xiàng)目組綜合各方面因素，決定按以下步驟快速處理通過：3.1噴射混凝土封閉溶腔口噴射混凝土封閉溶腔口因暫時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估溶洞深度及后續(xù)出水量，為防止出現(xiàn)涌水、突泥等更為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，立即在溶腔口、坍體及影響區(qū)域上懸掛①6(20cmX20cm)鋼筋網(wǎng)，噴射20cm厚混凝土，封閉溶腔。自溶洞內(nèi)涌出的碎石、黏土等坍體

4、起到支承溶洞內(nèi)保留充填物的作用，暫不挖除。3.2施做超前中管棚在溶洞口及周圍可能影響范圍內(nèi)鉆設(shè)①65中管棚，管棚長(zhǎng)6m,環(huán)向間距0.3m,鉆設(shè)完成后注漿固結(jié)前方圍巖及溶腔內(nèi)充填物。在溶洞口范圍內(nèi)鉆孔最深4.5m時(shí)接觸基巖,且孔內(nèi)出水量不斷減小，水質(zhì)不斷變清，可推測(cè)該溶洞規(guī)模不大，水量補(bǔ)給不強(qiáng)，屬于死、干、小的溶洞，后續(xù)開挖時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)支護(hù)即可順利通過。3.3洞身開挖及支護(hù)根據(jù)對(duì)溶洞規(guī)模及影響的推測(cè)，注漿完成后仍采用臺(tái)階法開挖，在原支護(hù)方案超前小導(dǎo)管支護(hù)參數(shù)不變的條件下，在溶洞分布處增設(shè)①42注漿小導(dǎo)管，原設(shè)計(jì)格柵鋼架縱向間距由80cm調(diào)整為60cm,鋼筋網(wǎng)增設(shè)為雙層。溶洞影響范圍內(nèi)圍巖大部分為

5、溶洞充填物，采用人工配合挖掘機(jī)開挖，開挖后溶腔采用C25混凝土掛板填充，工程量以實(shí)際發(fā)生為準(zhǔn)。3.4超前地質(zhì)探測(cè)常用的洞內(nèi)短距離超前地質(zhì)探測(cè)方法有地質(zhì)雷達(dá)法、陸地聲納法、水平聲波剖面法、紅外探水法等。歌樂隧道采用地質(zhì)雷法對(duì)前方30m圍巖進(jìn)行精確預(yù)測(cè)，并且在每循環(huán)開挖前鉆設(shè)3個(gè)超前探測(cè)孔，孔深4m,全面掌握掌子面前方地質(zhì)情況。3.5監(jiān)控量測(cè)在溶洞影響區(qū)段，每5m設(shè)一組監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為拱頂下沉和周邊收斂，密切監(jiān)視每一工況下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況并及時(shí)反饋，指導(dǎo)下一步施工。監(jiān)控量測(cè)結(jié)果表明，采用噴射混凝土封閉溶腔口、施作超前中管棚對(duì)溶洞進(jìn)行處理，并改變開挖、支護(hù)參數(shù)后，拱頂下沉和周邊收斂均在

6、可控范圍內(nèi)。4溶洞地段隧道施工的注意事項(xiàng)隧道穿過溶洞區(qū)段時(shí)，應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：(1)當(dāng)施工達(dá)到溶洞邊緣，各工序應(yīng)緊密銜接，支護(hù)和襯砌趕前。同時(shí)應(yīng)利用探孔或物探作超前預(yù)報(bào)，設(shè)法探明溶洞的形狀、范圍、大小、充填物及地下水等情況，據(jù)以制定施工處理方案及安全措施。(2)施工中注意檢查溶洞頂部，及時(shí)處理危石。當(dāng)溶洞較大較高且頂部破碎時(shí)，應(yīng)先噴射混凝土加固，再在靠近溶洞頂部附近打入錨桿，并應(yīng)設(shè)置施工防護(hù)架或鋼筋防護(hù)網(wǎng)。(3)在溶蝕地段的爆破作業(yè)應(yīng)盡量做到多打眼、打淺眼，并控制爆破藥量，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。防止在一次爆破后溶洞內(nèi)的充填物或溶洞水突然大量涌入隧道，造成嚴(yán)重?fù)p失。(4)在溶洞充填物中掘進(jìn)，如充填

7、物松軟，需加強(qiáng)超前支護(hù)。如充填物為極松散的礫石、塊石堆積或流塑狀黏土及沙黏土等，可于開挖前采用地表注漿、洞內(nèi)注漿或地表和洞內(nèi)注漿相結(jié)合加固。如遇顆粒細(xì)、含水量大的流塑狀土壤,可采用劈裂注漿技術(shù)，注入水泥漿或水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行加固。(1)溶洞未做出處理方案前，不要將棄渣隨意傾填于溶洞中。因棄渣覆蓋了溶洞，不但不能了解溶洞真實(shí)發(fā)育情況，處理時(shí)反而會(huì)造成更多困難。5結(jié)語(yǔ)通過以上處理措施的實(shí)施，安全通過了此處溶洞，