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1、新屋基隧道遇大型填充偏壓溶洞處理措施探索摘要:新屋基隧道位于碳酸鹽巖分布區(qū),巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)。左線隧道ZK26+362~ZK26+381段從特大偏壓填充型溶洞中穿過,施工初期采取的常規(guī)溶洞處治措施未能達(dá)到目的。最終創(chuàng)造性地利用預(yù)應(yīng)力錨索處治滑坡的思路,成功進(jìn)行了本項(xiàng)目的大型偏壓填充型溶洞的處理,以期能給其它此類溶洞處理施工的技術(shù)人員一些啟示。中國(guó)7/vie Abstract:Xinentarea.ZK26+362-ZK26+381segmentoftheleft-linetunnelpassesthroughtheextra-larg
2、eeccentricfilledbiascave.Theconventionalkarsttreatmentmeasuresusedintheinitialconstructionfailtoachievethegoal.Themethodofusingprestressedanchorcabletodealentoflargeeccentricfilledcavetosomeenlightenmenttothetechnicalpersonnelofthiskindofcave. 關(guān)鍵詞:新屋基隧道;溶洞處理;填充偏壓型;預(yù)應(yīng)力錨
3、索 Keyentofkarstcave;filledbiastype;prestressanchoragecable 中?D分類號(hào):U455.49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A:1006-4311(2017)12-0146-03 1工程簡(jiǎn)介 新屋基隧道是重慶沿江高速公路重慶至涪陵段的重要工程之一,隧道方向由西向東,最大埋深471m。為深埋特長(zhǎng)隧道分離式隧道?! ∑渲?,左線起止樁號(hào)ZK25+545~ZK31+547.077,長(zhǎng)6002.077m其中Ⅲ級(jí)圍巖2408m,Ⅳ級(jí)圍巖2617m,Ⅴ級(jí)圍巖957m。 隧道所經(jīng)地區(qū)為構(gòu)造侵蝕一溶蝕中低山地
4、貌。山脈多呈波狀高低起伏,欲連似斷,以坡陡、脊薄為其特點(diǎn),山上多為植被覆蓋,碳酸鹽巖分布較廣,在山間形成南北延伸的巖溶槽谷,密集分布著溶洞、洼地、落水洞、漏斗、溶溝、溶槽等。 2遇溶洞后的處理方案及效果 2.1揭示溶洞 左線隧道掘進(jìn)至里程ZK26+362時(shí)揭示了填充型溶洞,掌子面揭示溶腔內(nèi)填充物為軟塑狀黏土,含小石塊,結(jié)構(gòu)松散,含水量稍高,有弱巖溶水活動(dòng)跡象。超前地質(zhì)探孔表明前方填充物的工程地質(zhì)特征與掌子面所揭示相類似,發(fā)生突水、突泥等地質(zhì)災(zāi)害可能性很小?! 〉刭|(zhì)鉆孔探明隧道下溶洞填充物厚度為6~7m,其工程地質(zhì)特性也較好?! ?/p>
5、2.2初期采取的施工處理措施 根據(jù)所掌握的溶洞發(fā)育特征及填充物工程地質(zhì)情況,采取的超前支護(hù)措施為:超前帷幕預(yù)注漿+φ108大管棚。通過向溶腔內(nèi)填充物注入漿體,形成在隧道邊緣線外,厚度為5m的加固圈。以增加周邊圍巖的強(qiáng)度,使圍巖形成自穩(wěn)平衡拱?! 〔扇《膛_(tái)階法法開挖,初期噴射C25砼,厚度25cm,I16工字鋼拱架間距由1.0m加密至0.5m,拱腳處設(shè)置5m長(zhǎng)的鎖腳錨管?! ?.5m長(zhǎng)的?準(zhǔn)25中空錨桿作系統(tǒng)錨桿?! ?.3處理效果 當(dāng)掘進(jìn)至里程ZK26+369時(shí),發(fā)現(xiàn)位于溶腔內(nèi)的鋼拱架均出現(xiàn)變形,部分超限。等變形穩(wěn)定后進(jìn)行換拱,換
6、拱時(shí)出現(xiàn)小面積坍塌。但過了4d后,又出現(xiàn)鋼拱架變形及部分超限,支初噴混開裂及脫落現(xiàn)象。鋼拱架變形、超限和初支噴混開裂脫落部位基本集中在隧道左側(cè)?! ?對(duì)溶腔進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)勘察及鋼拱架變形原因分析 3.1詳細(xì)的地質(zhì)勘察 經(jīng)再次對(duì)隧道進(jìn)行詳細(xì)的鉆探勘察,發(fā)現(xiàn)左側(cè)填充層厚11~16.5m,填充物中含有巨型孤石。右側(cè)厚3~7m。前方洞壁位于隧身里程ZK26+381處,無法確定其堆積高度。溶洞兩側(cè)洞壁基本為垂直發(fā)育的形態(tài)?! ∑渲衂K26+368斷面的巖溶發(fā)育情況如圖1所示?! ?.2鋼拱架變形原因分析 根據(jù)鉆探勘察結(jié)果,對(duì)鋼拱架再次發(fā)
7、生變形超限的原因進(jìn)行了研究及分析,認(rèn)為是如下原因?! 、俚刭|(zhì)差,偏壓大。因溶腔內(nèi)填充物松散,巖溶水的存在增大了流動(dòng)性,自身不能形成自然平衡的普氏拱,且施工破壞了原來脆弱的平衡狀態(tài),致使所有上方填充物的壓力均作用于隧道洞身上?! ′摴凹芎笞冃吻窒拗饕性谒淼雷髠?cè),且左上方填充物中含有巨型孤石,說明溶腔內(nèi)填充物對(duì)隧道造成較大的左側(cè)偏壓,常規(guī)處治方法無法抵抗巨大偏壓力。為本次溶洞處理的關(guān)鍵技術(shù)難題?! 、谔畛鋵雍?。因左側(cè)填充層厚11~16.5m,右側(cè)厚3~7m。單根長(zhǎng)5m鎖腳錨管無法起到固定作用?! 、鄱_(tái)階法不適合該溶腔。為了便于機(jī)械作
8、業(yè),溶腔段的隧道掘進(jìn)采用二臺(tái)階法,但造成臨空面太大,不利于掌子面穩(wěn)定?! 、苌吓_(tái)階基腳軟弱。因洞身處于溶腔內(nèi),上臺(tái)階初支鋼架基腳落在承載能力差的軟弱填充物上,導(dǎo)致鋼拱架及拱頂下沉,易造成坍方?! ?本項(xiàng)目關(guān)鍵問題――偏壓