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1、論文THEsIs隧道特大溶洞處理施工技術(shù)文／廣東省英德市地方公路管理站賴永青廣東省銀英公路英德段擴(kuò)建工程第二合同段鴉鷹頭隧道為一座上下行分離隧道，左幅全長(zhǎng)444m，最大埋深約172m，右幅全長(zhǎng)112m，最大埋深132m。隧址區(qū)屬構(gòu)造溶蝕侵蝕山嶺重丘地貌單元，山體覆蓋層不連續(xù)發(fā)育，厚度不均一。區(qū)內(nèi)地表水不發(fā)育，地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，可分為第四系松散層孔隙滯水、基巖裂隙水及巖溶裂隙水。隧道穿越巖層屬可溶巖地層，巖溶極度發(fā)育。隧道地質(zhì)資料顯示出口段(K104+300—K104+398)為V級(jí)圍巖，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖溶發(fā)
2、育，巖體破碎。地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)結(jié)果顯示，鴉鷹頭隧道K104+373一K104+355段溶蝕裂隙發(fā)育，發(fā)育有泥質(zhì)填充的溶洞或軟弱夾泥層和空的溶洞或溶溝，故現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照“弱爆破、短掘進(jìn)、勤觀測(cè)、早封閉”的要求進(jìn)行施工。在K104+365一K104+355段仰拱底面出現(xiàn)有含泥質(zhì)充填物的溶槽，2011年3月20日，鴉鷹頭隧道左洞施工至K104+355掌子面時(shí)，在面對(duì)掌子面的右側(cè)拱腳處揭露出一個(gè)溶洞口，高寬約2．5m×3m，內(nèi)部為一特大空腔，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無法測(cè)量出溶洞具體位置及尺寸。溶洞探測(cè)因K104+355溶洞大且位于主洞中線右側(cè)及左右
3、主洞之間，普通測(cè)量?jī)x器無法測(cè)量，本方案采用地質(zhì)雷達(dá)+TGP隧道地質(zhì)探測(cè)+人工現(xiàn)場(chǎng)勘察三種手段相結(jié)合的方式進(jìn)行探測(cè)。人工現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)該溶洞無填充物，溶洞圍巖為中風(fēng)化灰?guī)r，溶蝕裂隙發(fā)育，暴雨后洞內(nèi)無明水，部分地方會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)狀滴水。根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)和TGP隧道地質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定出該溶洞為溶洞群組成，包含溶腔主洞及3個(gè)分支溶洞，溶腔主洞樁號(hào)范圍為K104+355一K104+327，洞1由掌子面右側(cè)拱腳向左側(cè)拱腰發(fā)展，洞2位于主洞仰拱以下10m至11m處，洞3為主腔下部的溶洞漏斗。溶洞處理施工工藝溶洞處理總體方案根據(jù)安全可靠、技
4、術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工便捷的原則，在分析了溶洞的發(fā)育特征、規(guī)模大小、位置特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，制定了K104+355特大溶洞處理的總體施工工藝。溶洞暴雨后無明水，如果對(duì)溶洞進(jìn)行回填，回填料不會(huì)被流水侵蝕，回填體能基本穩(wěn)定；鴉鷹頭隧道左洞洞身圍巖主要為中風(fēng)化灰?guī)r，洞渣粒徑較均勻，能作為較好的回填材料，且可以就近利用，不用棄運(yùn)。故采用回填方式處理溶洞是較好的選擇。因回填體較高，且溶洞下部回填無法壓實(shí)，回填體在長(zhǎng)時(shí)間自重作用下會(huì)出現(xiàn)沉降，容易造成隧道主洞襯砌結(jié)構(gòu)拉裂，須在回填體和仰拱之間設(shè)置C30鋼筋混凝土地梁。為防止溶洞頂部出現(xiàn)墜石
5、砸壞襯砌結(jié)構(gòu)，在襯砌外側(cè)地梁之上設(shè)置一道C30混凝土護(hù)拱保護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)，也能作為襯砌結(jié)構(gòu)溶洞側(cè)的偏壓墻，防止主洞施工時(shí)因圍巖偏壓造成安全事故。K104+355一K104+325段主洞圍巖裂隙發(fā)育，須對(duì)主洞襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，同時(shí)做好超前支護(hù)。為減小主洞開挖施工對(duì)圍巖的擾動(dòng)，穿越溶洞施工時(shí)主洞開挖采取環(huán)形開挖預(yù)留核心土法。施工過程中做好監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整施工工藝和支護(hù)參數(shù)。溶洞回填采用破碎頭將溶洞洞口擴(kuò)大，利于溶腔回填施工。洞3為漏斗型，為避免直接回填洞渣從漏斗處滑落，首先采用大塊片石回填洞3和溶腔主洞底部，回填高
6、度至洞2頂部以上5m處。以上至主洞仰拱底采用隧道洞渣進(jìn)行分層填筑和壓實(shí)。回填壓實(shí)采用小型挖掘機(jī)鋪平和壓實(shí)為主，小型打夯機(jī)進(jìn)行人工夯實(shí)為輔，當(dāng)回填至仰拱下1m時(shí)，換用18t壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。鋼筋混凝土地粱為避免因回填材料沉降造成主洞襯砌結(jié)構(gòu)拉裂破壞，106chinaHighway監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器位移速率(mm／d)測(cè)試頻率≥52次／d1—51次／d拱頂下沉全站儀o．5．11次／2d水平收斂o．2—o．51次／3d<眈1次／周表1水平收斂、拱頂下沉量測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表水平收斂拱頂下沉斷面編號(hào)樁號(hào)最大變化速率(Ⅱm／d)累計(jì)最大收斂值
7、(向m)最大變化速率(mm／d)累計(jì)最大沉降值(mm)YFIsDI廠009K104+3601．8211．312YYTSDL旬10K104+3552．O231．617YV璐DL旬11K104+3502．1刀1．715YVIsDLDl2K104+34522252220YyIsDL013K104+3401．8191．718YYIsDL旬14K104+3351．9282123YY磚DL015K104+33020231．921YYTSDLDl6K104+3251．7191．514表2水平收斂、拱頂下沉量測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表保證隧道主體結(jié)構(gòu)
8、通行安全，在溶洞回填頂面主洞仰拱底下澆筑一道C30鋼筋混凝土地梁，地梁也作為襯砌外側(cè)混凝土護(hù)拱的基礎(chǔ)，地梁長(zhǎng)28m，寬4m，厚度80cm?；炷磷o(hù)拱防護(hù)鋼筋混凝土地梁完成后，即在主洞襯砌右側(cè)地梁之上施作C30混凝土護(hù)拱，且護(hù)拱與襯砌之間采用C15混凝土填充，為襯砌右側(cè)脫空部分提供支撐，防止襯砌因圍巖偏壓破壞?；炷磷o(hù)
