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岩溶隧道施工要点及处治措施

发布时间:2024-09-28

岩溶隧道施工要点及处治措施(深度好文)


前言:隧道岩溶隧道施工前需结合设计及现场实际情况,采用综合超前地质预报,核查探明溶洞的分布范围、类型、规模、发育程度、填充物、地下水的情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长等)以及岩层的稳定成都等,按照“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则分别以疏导、堵填、注浆加固、跨越、宣泄等措施进行处理。同时需加强岩溶隧道的施工安评和应急预案工作,明确组织机构及内部责任,加强培训、教育、演练、及应急物资储备,预报预警机制,确保防范有效。


一、岩溶隧道的特点

1.溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种类型,死、干、小的溶洞比较好处理,而活、湿、大的溶洞其处理方法则较为复杂。

2.岩溶对隧道的影响主要体现在四个方面:洞害、水害、洞穴填充物及坍塌、洞顶地表沉陷等。
3.施工中常遇水囊或暗河岩溶水的突然袭击,往往泥沙涌流,堵塞坑道,给施工安全造成威胁。
4.由于洞穴周围围岩节理、裂隙发育,岩石破碎或者充填物松散,在施工中极宜发生坍塌,危害施工安全。
二、岩溶隧道施工要点

1.施工前制定岩溶隧道专项施工方案,过程中宜采用动态设计、动态施工,及时优化调整设计与施工方案。

2.建立以长距离物探(地震波法)为宏观控制以超前长钻探法为主,其他物探方式(地质素描、地质雷达、炮眼加深探孔)为辅,红外线探测连续施测的综合预报管理体系。过程中需加强对隧底及周边隐伏岩溶的探测,严格执行超前探水、放水的措施。
3.岩溶地段施工应结合注浆技术(地表注浆、洞内注浆、地表和洞内注浆相结合及劈裂注浆技术)等,合理可靠进行超前支护,降低围岩渗水量及变形量
4.开挖方法宜采用台阶法,必要时采用中隔壁法;溶洞位于隧道一侧时,先开挖该侧,支护完成后在开挖另一侧;采取控制爆破,减少对围岩扰动,溶洞处理方案未定前,不可乱弃渣覆盖溶洞。
5.隧道支护和衬砌应根据溶洞情况予以加强设计施工,例如洞顶危石的处理及喷射砼锚杆加固等等。
6.当不能排水或大溶洞填充物为含水量较大的岩溶泥时,可采用封堵的方法,当溶洞在隧道底部时,可采用旋喷,在边墙及拱部时,可采用注浆、管棚等,形成堵水强(边墙)和防水帷幕(拱部);当岩溶水量较大时,采用泄水洞宣泄;或结合先汇集、再引排等;注意暗河段不得进行封堵。
7.加强施工过程中监控量测,建立并落实好各项应急管理物资设备系统。
二、岩溶隧道处治措施
1.当隧道施工遇到岩溶危害时,可采取引流、跨越、加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。
2.对地表水进行拦截,采用再溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施做浆砌片石排水沟。

3.施工岩溶水宜采取截、堵、排、防综合措施。
4.溶蚀裂隙可采用超前小导管(锚杆)、管棚、或管棚注浆堵水等措施。
5.根据岩溶洞穴的规模及与隧道的相对关系,可采用“绕、堵、越、引”等办法来治理。
5.1 绕行
岩溶区个别溶洞或暗河处理耗时且困难、一时难以解决时,采用迂回导坑绕行溶洞或暗河区,继续隧道施工,再行处理溶洞和暗河,以节省时间加快施工进度;绕行开挖时,应防治洞壁失稳。
5.2填堵与加固
已经停止发育、跨径较小、无水的中小型溶洞或暗河,可根据其与隧道的相交的位置关系及其填充情况,采用低标号砼、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭,根据地质情况加深边墙基础。拱部以上空洞采用喷锚支护加固,注浆,或加设护拱及拱顶回填等方法处理。底板下发育的溶洞应挖除充填物,回填砼等;有水流动的空腔,回填不得阻断过水通道,具体溶洞填堵方法如下图:



拱顶防护加固措施:

5.3跨越

当溶洞空腔或暗河仅在隧道底部且较大较深时,或者填充物松软不能承载结构物时,应加强基底处理,基底处理可采用梁拱跨越、注浆加固、换填、桩基等措施,但梁端或拱座必须置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。

加深边墙基础
支墙内套设涵管
筑拱跨过

设置边墙梁、行车梁跨越

5.4 引排水

遇到暗河或溶洞有水流时,宜排不宜堵。开凿专门的泄水洞将水排出洞外。开凿泄水洞引水
引水槽


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