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1、新寨隧道溶洞處理與施工周俊成(中鐵十四局集團有限公司,山東,濟南,250014)【】云南廣(南)硯(山)高速公路新寨隧道施工中,遇到不同類型溶洞,采用及時封閉,片石回填,設置鋼筋混凝土托梁配合型鋼拱架加強支護,澆筑混凝土護拱并吹砂作為緩沖層等施工處理措施,安全通過了這些溶洞?!娟P鍵詞】溶洞;處理;施工1.工程概況云南屬典型的喀什特地貌,由于碳酸鹽巖溶水的侵蝕,多溶洞。新寨隧道位于云南廣南縣珠街鎮(zhèn),地質條件復雜,隧道埋深淺,洞口穩(wěn)定性差,洞口段地基承載力差,隧道進、出口中線與山體斜交,隧道偏壓嚴重。
2、在掘進過程中遇到了多層次、強烈發(fā)育、大小不等的許多溶洞,曾給施工造成了很大困難。這些溶洞一般特征是溶洞內被泥土和大小不一的石塊填充,開挖后填充物不斷滑移涌出,下落大塊巖石或孤石,在隧道側壁和頂部形成大大小小的空腔。部分溶洞宮含地下水,有的溶洞與暗河相連。2.工程地質條件隧道路線IX域地層主要有第四系(Q)和奧陶系下統(tǒng)紅花園組(Olhn),第四系主要分布于陡巖下部或緩坡凹地,谷地坡腳處,主要由粘土、亞粘土、碎石、塊石等松軟堆積物組成。奧陶系下統(tǒng)紅花園組為灰色中厚層狀灰?guī)r、泥質灰?guī)r、白云質灰?guī)r夾鈣質泥
3、巖。隧道左幅出口、右幅進口處巖層產狀310°∠17°,左幅進口、右幅出口處巖層產狀50°∠29°。隧道地區(qū)地層巖性為上覆亞粘土含碎石、碎石土,層厚2.2?13.8m,下伏基巖巖性為強?弱風化泥巖、鈣質泥巖及強~弱風化白云巖、白云質灰?guī)r,地下水類型主要為基巖裂隙水、巖溶水。1.溶洞揭示情況隧道右洞在丫K166+170?205段遇到了多層次、強烈發(fā)育的大型溶洞,溶洞內被泥土和大小不一的石塊所充填,開挖后充填物不斷滑落,向上塌至地表通天,塌高38m,在地表
4、形成長度約15m、寬度約10m的陷坑(見圖1)。右洞YK166+220?252段上斷面開挖吋右側拱部出現一大型溶洞,溶洞沿隧道中心向前及右上角延伸,溶洞呈倒漏斗型,充填物較少,主要為黃色松散碎土,溶洞頂距開挖拱頂約20mo隧道左洞ZK166+160?205段左側開挖揭示為溶洞,溶洞沿隧道中心向前后、向下延伸,充填物較少,巖塊上粘附有黃色粘土,溶洞壁圍巖十分破碎,溶洞向下發(fā)展深約30m,溶洞先后兩次侵入開挖斷面,里程范圍分別為K166+160?171和K166+178?190,溶洞背后連通。隧道右洞
5、YK166+781?750段開挖揭示為一大型溶洞,溶洞沿隧道中心向前和右上角發(fā)育,洞內奮兩處水流,流量約50L/Min,通過仰拱下溶腔流走;洞內充填物主要為溶壁風化掉下的大塊石,溶洞壁圍巖風化破碎嚴重,局部附奮黃色粘土,溶洞頂距開挖拱頂約10m(見圖2)。2.溶洞處理方案(1)溶洞處理原則隧道遭遇到發(fā)展和衰亡階段的巖溶中的大型溶洞、暗河時,應逐個溶洞逐個處理,設計中的通用原則為確保隧道的襯砌結構奮足夠的安全保證、在可預見期內洞穴的穩(wěn)定性有保證、原有水流通道不會被阻斷、方案比較經濟適用。隧道過溶洞處
6、置方式有增設邊墻梁及行車梁、托梁、支墩、懸壁梁承托縱梁、拱橋、加大隧道浄空寬度跨度跨越巖溶或對隧道周邊巖體進行封閉、注漿加固、支頂加固、加強襯砌等。(2)溶洞處理措施為了順利通過各類溶洞地段,根據施工現場實際情況,充分利用現場設備和材料,分別采取了不同的處理措施。其中YK166+170?205段人型溶洞、YK166+750?781段大型溶洞及暗河處理技術具有代表性。①YK166+170?205段大型溶洞處理隧道右洞在YK166+170?205段遇到了被泥土和人小不一的石塊所充填的溶洞,開挖后充填物
7、不斷滑落,并形成長35m,最寬處達16m,高38m的空腔,空腔通至地表,空腔頂部巖層與隧道斜交。為了隧道施工能順利通過溶洞地段,并能保證村砌結構在使用中長期穩(wěn)定,實際施工步驟和方法如下:4.1對通天地表進行刷坡,并打設錨桿,掛網噴錨,在地表陷坑四周挖好排水溝,防止地表水進入洞內,見圖1。4.2搭方木垛子,將最危險的快要垮塌的巖層頂住,使空腔暫時穩(wěn)定。4.3沿溶洞空腔頂部及溶洞壁施作Φ22的砂漿錨桿,長3.5m,呈梅花型布置,間距50cm,掛Φ8的鋼筋網片,網片規(guī)格20cm&time
8、s;20cm;噴射C25的噴射砼10cm厚。4.4采用120的型鋼,鋼拱架間距60cm;每榀均用連接鋼筋連接,間距為100cm,并掛Φ8的鋼筋網片,網片規(guī)格15cm×15cm。噴射C25砼30cm厚。4.5拱架背后設C25砼厚120cm,其余溶腔采用M7.5漿砌片石冋填至護拱頂50cm。4.6二次襯砌按原設計圖的襯砌斷面型式進行,頂部溶腔在二襯完畢后用土冋填,地表采用50cm厚M10砂漿封閉。②YK166+750?781段人型溶洞處理YK166+781?750段