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1、淺談隧道溶洞處理方法與選擇【摘要】:隨著社會的發(fā)展,科技的進步,隧道施工中的各個施工難點已呈現(xiàn)逐步瓦解的趨勢,而隧道溶洞對隧道現(xiàn)行施工以及未來的行車安全都有很大的影響,而隧道施工中每次遇到的溶洞類型與出現(xiàn)的具體位置都不盡相同,所以針對各種類型的溶洞必須制定不同的處理方法。溶洞是地表水和地下水對溶性巖層經(jīng)過化學(xué)作用和機械破壞作用而形成的地下溶蝕現(xiàn)象,巖溶對隧道的影響主要表現(xiàn)為是結(jié)構(gòu)物部分及全部懸空失穩(wěn),降低隧道通車的安全性及施工的連續(xù)性,季節(jié)性的巖溶洞穴涌水,給隧道施工和體系帶來不安全和不穩(wěn)定因素。因此,制定合理、科學(xué)、有效的溶洞處理方法對隧道順利穿越巖溶地段非常
2、重要?!娟P(guān)鍵詞】:隧道溶洞處理方法一、溶洞類型:溶洞,也稱巖溶洞穴,最易在西南片區(qū)卡斯特地貌中出現(xiàn),是因在石灰?guī)r地區(qū)溶性巖層長期受地表水和地下水的溶蝕作用而形成的溶蝕巖層,按照巖層分布的狀況,巖溶的形成一般可分為以下五種。(1)在石灰?guī)r地區(qū),沿著石灰?guī)r層內(nèi)的節(jié)理面或者滲裂面的地表水經(jīng)過長期與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在表層形成溶溝,或者稱溶槽,這樣一來,原先層層分布的巖層便被溶溝分離開來形成柱狀的石柱。6(2)經(jīng)過上述所講的化學(xué)反應(yīng),地表水沿石灰?guī)r滲裂裂縫向下滲流發(fā)生溶蝕作用,在巖層超過80-100m左右深處便會形成落水簾洞。(3)緊接著,在更深層的巖層下,從落水簾洞下落的
3、地下水到達石灰?guī)r巖層的含水層后發(fā)生流動,就會形成溶洞,溶槽。(4)當?shù)叵滤娜芪g與巖層的塌陷作用長期相結(jié)合的作用,就會形成坡立谷。(5)溶洞也會隨地下洞穴的形成在巖層地表發(fā)生塌陷,如果塌陷的深度大面積小,這樣的溶洞現(xiàn)象稱漏斗,而深度小面積大則稱陷塘。二、處理措施:隧道過溶洞處置方式有托梁、支墩、懸壁梁承托縱梁、拱橋、加大隧道凈空寬度跨度跨越巖溶或?qū)λ淼乐苓厧r體進行封閉、注漿加固、支頂加固、加強襯砌、內(nèi)增設(shè)邊墻梁及行車梁等。6溶洞按其中有無填充又可以分為有填充物溶洞和無填充物溶洞兩大類。其中無填充物溶洞相對來說相對好處理,若溶洞位于隧道頂部,主要對溶洞內(nèi)部做好加強
4、處理,包括中空注漿錨桿和砂漿錨桿或鋼軌都是可行的有效措施。處理至溶洞外邊緣時,務(wù)必重視溶洞邊緣加固引水措施,打設(shè)導(dǎo)管埋設(shè)盲管等都可以得到良好的效果。但是由于溶腔與隧道初期支護無法接觸,可能造成安全隱患,所以常采取C20噴砼作為止?jié){墻,預(yù)埋注漿管,注漿回填或是直接吹沙回填。如果溶槽位于隧道邊墻,則用漿砌片石漿砌回填,必須讓初期支護在通過溶槽時起到加固作用。若溶槽位于隧道底板,一般采取直接棄渣回填,但是在棄渣之前必須檢測溶洞最窄半徑及隧道底板厚度,若是底板厚度影響行車安全,則需在仰拱底部做一定厚度底板橋,搭橋通過,厚度需根據(jù)現(xiàn)場需要多方確定。若是溶洞半徑過小,必須對
5、棄渣土石半徑做好要求,避免由于棄渣半徑過大而堵塞溶孔,造成底板下方空洞,從而影響通車安全及隧道整體穩(wěn)定。當溶洞規(guī)模較大、溶洞內(nèi)充填物松軟,基礎(chǔ)處理工程修建困難、耗資巨大,或者溶洞雖小但水流較大時,可根據(jù)具體條件采用相應(yīng)的梁跨等形式跨越溶洞地段。此方式一般采用鋼筋混凝土梁跨越,梁體應(yīng)該采用抗侵蝕混凝土,避免在施工完成后由于水流作用造成混凝土侵蝕,當隧道襯砌斷面需要開挖圍巖才能滿足凈空要求時,應(yīng)先開挖圍巖,再施工跨越結(jié)構(gòu),以確保安全,同時應(yīng)注意不同受力結(jié)構(gòu)間的斷縫設(shè)置及連接措施的設(shè)放位置。當隧道穿過淤泥土填充溶洞,填充物的松散密實程度不一致時,隧道底部應(yīng)考慮采用鋼筋
6、混凝土底板加固,清除底板下松散體,回填碎石,并在底板下加設(shè)鋼筋混凝土樁或者用型鋼噴砼等形式進行支頂。對巖溶水的處理通常原則是以“排”為主,截、堵、排、防相結(jié)合的綜合處理措施,本人認為應(yīng)該是以“通”為主,截、排、堵相結(jié)合的綜合處理措施,“通”是指盡量保持原有過水通道,不能因為隧道的修建發(fā)生大的變化;“截”是指截斷原有地下水通道,改走其他通道;“堵”是封死相交的地下水通道;“排”是特指引入隧洞,通過排水溝排走;“防”是指防止地下水進入隧道即可。6排在本人的觀念中,留做最后一步來考慮,由于排可能引起水文環(huán)境變化,淡水資源本來就匱乏,必須予以考慮。巖溶水處理的較大工程措
7、施有泄水洞和涵洞兩類,泄水洞排水應(yīng)該屬于“排”和“截”的范圍,采用涵洞過水屬于“通”和“截”的范圍。當預(yù)測到隧道區(qū)域的巖溶水量大、水壓大,而隧道確實無法避開時,需考慮專門設(shè)置排水隧洞,達到排除巖溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞應(yīng)位于地下水來向的一側(cè),為防止巖溶水突然來襲,施工中要采用超前鉆孔探測,預(yù)備足夠的抽水設(shè)備,泄水洞的設(shè)置可能對生態(tài)環(huán)境有不利影響,是否采用應(yīng)從施工、環(huán)保、安全等多方面進行評價,以保證方案考慮周全。隧道斷面與巖溶水相交時,為保證巖溶水暢通,在隧道底部設(shè)鋼筋混凝土圓涵,同時涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實
8、。在采用此方案時要正確考