隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)探究

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1、隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)探究　　【摘要】溶洞是喀斯特地貌區(qū)隧道施工中經(jīng)常遇到的一種地質(zhì)現(xiàn)象，它的出現(xiàn)極容易導(dǎo)致突泥、涌水、塌方及隧道支護(hù)變形、開裂、下沉，侵入凈空等病害，影響施工進(jìn)度，危及施工安全?，幷淼赖靥幋笪髂系湫偷目λ固氐孛矃^(qū)，施工過程中多次遇到不同類型溶洞，文中以工程實(shí)例為依托，通過對(duì)溶洞處理進(jìn)行研究，提出不同類型溶洞處理的基本模型，總結(jié)不同類型的溶洞的不同處理方法，形成一套經(jīng)濟(jì)可行的隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)，有效地解決了隧道施工過程中溶洞處理難題。【關(guān)鍵詞】土木建筑；工程施工；隧道；溶洞；處理技術(shù)；研究引言溶洞是

2、喀斯特地貌山區(qū)隧道工程建設(shè)中常見的地質(zhì)現(xiàn)象，每年都有因不同程度的類似地質(zhì)災(zāi)害造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡事故。因此，總結(jié)形成一套經(jīng)濟(jì)可行的隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)迫在眉捷，有效解決隧道溶洞施工難題，提高行業(yè)技術(shù)管理水平，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)服務(wù)于其他同類工程。1研究目的及方法（1）研究目的：總結(jié)形成一套經(jīng)濟(jì)可行的隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)7（2）研究方法：收集資料，以瑤寨隧道工程實(shí)體為依托，對(duì)各種不同形態(tài)的溶洞積極進(jìn)行處理，以處理效果詮釋方法的可行性。2研究結(jié)果及分析2.1研究結(jié)果經(jīng)過兩年時(shí)間的施工總結(jié)，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的研究目標(biāo)，總結(jié)出了

3、一套經(jīng)濟(jì)可行的隧道在溶洞地段施工處理技術(shù)方案。該方案把溶洞發(fā)育基本劃分為三種類別，分別作了詳細(xì)地說明，并以工程實(shí)例說明其可行性。2.2分析隧道施工遇到溶洞時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，查明溶洞基本情況，分別以引、堵、越、繞等措施進(jìn)行處理[1]。據(jù)此及以往工程類比、施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合瑤寨隧道施工過程中所遇到的溶洞情況，將溶洞劃分為三種不同類別，并建立模型，采用不同方法進(jìn)行處理。2.2.1空腔型穿越方案（1）小型空腔（空腔寬度不大于洞徑且高度不大于隧洞凈高）如隧道拱部、邊墻或底部存在小型干溶洞或空腔、內(nèi)部幾乎無充填物、無水，可采用砂石料、

4、漿砌片石、干砌片石、水泥砂漿或混凝土等全部填充。7（2）大型空腔（空腔寬度大于洞徑或空腔高度大于隧洞凈高）空腔在拱拱：對(duì)空腔不做處理，直接采用隧道初期支護(hù)做內(nèi)模，泵送砼一定數(shù)量做護(hù)拱，再進(jìn)行泵送砂或鋸末作緩沖層，防止溶洞空腔壁掉落碎石直接沖擊?？涨辉诠皦ν鈧?cè)：采用漿砌片石砌擋墻封堵，砌筑高于隧道拱頂1-3m，而后做初期支護(hù)，防止拱墻外側(cè)溶洞長(zhǎng)期風(fēng)化崩塌，直接擠壓隧道結(jié)構(gòu)?？涨辉谘龉暗祝喝缟疃容^?。ú淮笥?5m），范圍較大，可按路基填筑方法施工，填至仰拱底標(biāo)高，進(jìn)行仰拱施工；如深度較大，范圍較小，可采用工字鋼或槽鋼等高強(qiáng)度鋼材作梁

5、，兩端置于堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，而后進(jìn)行仰拱等后續(xù)工程施工。工程實(shí)例：瑤寨隧道進(jìn)口側(cè)左線開挖至ZK45+752～ZK45+758處，揭露一朝下朝右發(fā)育的溶洞，朝下方向洞口面積約為5m（縱向）×7m（橫向），洞口朝下5m后溶腔變大為17m（橫向）×7m（縱向），且溶洞垂直朝下走45m后變?yōu)槌短?hào)約50度斜角向下發(fā)展。朝右方向7m（縱向）×6m（橫向）×4m（高）一溶腔，以1m（寬）×1.5m（高）溶隙向右發(fā)展。掌子面呈中風(fēng)化灰?guī)r，層狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，有1-10cm填充物。處理方案：7①溶洞及縱向前后2m范圍內(nèi)（即ZK45+752

6、～ZK45+761段）加強(qiáng)支護(hù)。②朝下方向溶洞，采取片石回填處理，片石回填至距仰拱低標(biāo)高1.0-2.0m時(shí)，回填M7.5漿砌片石，回填至距仰拱低標(biāo)高0-1.0m時(shí)，施作C25鋼筋混凝土蓋板，按25*25*25cm布Φ25筋。為保證回填的混凝土與溶巖連接，于溶腔內(nèi)壁打設(shè)Φ22藥卷錨桿，L=3.5m，1.0m*1.0m梅花形布置，外露50cm與Φ25鋼筋焊接牢固。處理效果：安全順利通過該處溶洞，確保了基礎(chǔ)穩(wěn)定，方案可行。2.2.2填充型加固方案隧道溶洞填充物基本可分為2類：淤泥類，風(fēng)化碎石、砂類。淤泥類：粘結(jié)力好，有較強(qiáng)的自穩(wěn)能力，

7、開挖支護(hù)過程中不易坍塌、突出，但在初期支護(hù)完成后容易使初支受壓過大，產(chǎn)生變形，針對(duì)此類填充，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)，及時(shí)進(jìn)行仰拱閉合，距離不宜過長(zhǎng)，可有效避免初期支護(hù)變形，下沉。工程實(shí)例：2009年9月9日，瑤寨隧道出口左線掌子面開挖掘進(jìn)至ZK48+140，掌子面右側(cè)上半部發(fā)育占1/4面積的溶洞，溶洞為新生黃土、濕潤(rùn)，拱頂不能自穩(wěn)，易形成掉塊空洞。左側(cè)1/2為中風(fēng)化灰?guī)r，層隙、節(jié)理發(fā)育，局部有弱夾層或者粘性土存在。現(xiàn)場(chǎng)綜合判定應(yīng)為V級(jí)圍巖。7處理方案：采用Ф42超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿加固，導(dǎo)管長(zhǎng)L=4.5m，環(huán)向間距40cm，拱部130°布

8、設(shè)，漿液為水泥凈漿（加速凝劑），水灰比1：1，初壓0.5MPa，終壓2.0MPa；初期支護(hù)采用I18型鋼拱架，間距1.0m/榀，系統(tǒng)錨桿為Ф25中空注漿錨桿，環(huán)向間距1.0m。超前注漿完成后4小時(shí)，待漿液凝結(jié)后進(jìn)行開挖，分上下臺(tái)階，短進(jìn)尺，及時(shí)封閉。處理效果：采