隧道工程岩石斜向夹层及溶洞处理
摘要
关键词
隧道、夹层、溶洞、处理方案
正文
1 工程概况
南湾湖隧道位于河南省信阳市南湾湖风景区内南湾水库北部土岭沟,上游冲沟与谭庙村之间的山岭中。南湾湖隧道为单洞独立隧道,隧道起讫里程桩号为K0+350~K0+845,长495m,隧道最大埋深88米,隧道进出口均采用端墙式洞门。隧道平面线形依次为R=∞,R右=520;隧道纵坡为3%/30,1.15%/465。
2 岩石斜向夹层及溶洞工况
南湾湖隧道施工过程中共发现一处泥质夹层、两处溶洞,在掌子面爆破后开挖后暴露出来。经参建各方进行隧道实地踏勘,具体工况如下表1-2及图1所示。
表1 南湾湖隧道夹层、溶洞统计表
AK0+774小型溶洞 AK0+800大型溶洞 AK0+822泥质夹层
图1 南湾湖隧道夹层、溶洞实景图
表2 AK0+759~AK0+835超前地质预报统计表
3 岩石斜向夹层及溶洞技术处理方案
3.1 AK0+774、AK0+822小型溶洞及夹层技术处理方案
(1)对于AK0+774断面的小型溶洞:首先清除溶洞充填物后在溶洞及夹层周边打设直径22药卷锚杆(长2.0~3.0m,间距120×120cm,深入基岩>1.0m),然后待初期支护施作完成后分次泵送C20混凝土回填。
(2)对于AK0+822断面的泥质夹层:用干砌片石回填,并采用厚度不小于2m的M10浆砌片石进行封堵,并且每隔2m设置一道φ100mm与中心排水沟相连。
(3)当施工中遇到岩溶水时,综合采取截、堵、排、防措施进行治理,岩溶水水量不大时,优先进行疏导,当岩溶水量较大,应根据实际情况分别采用帷幕注浆、局部注浆等方式进行堵水,同时应对施工可能引起水资源漏失程度做出评价,必要时对当地生产和生活用水采取适当的保护措施。
3.2 AK0+800大型溶洞技术处理方案
(1)对于现场出现的该溶洞,施工采用I20b型钢拱架(预留不小于50cm厚做护拱)、Ф6钢筋网20×20cm(双层)及喷射50cm厚混凝土作为护拱,并设置长3.0m长直径22锁脚锚杆。
(2)然后沿溶洞周边打设直径22药卷锚杆(长3.0m,间距120×120cm,深入基岩>1.5m),设置直径Ф22筋网(间距20×20cm)后泵送浇注C30混凝土填实,两侧嵌入岩石内不小于50cm,待混凝土强度达到70%后分次泵送混凝土回填厚度不小于50cm,待混凝土强度达到70%后吹沙回填,厚度不小于25cm。吹沙的目的主要是为减缓溶洞空腔可能掉落得石块对刚性结构的冲击破坏。
4 隧道工程施工的几点建议
4.1 超前地质探测的前瞻性
预加固、预处理是隧道工程施工过程中的重要环节,而通过现有的技术化手段掌握隧道前方的地质、水文条件,可以大大减少突发不良地质影响带来的生命财产的损失。在一线施工的技术管理人员要有意识的尽可能了解隧道施工掌子面前方线路地质、水文情况,然后可以主动应对特殊岩土地段。
4.2 程序化应急的快速性
隧道施工过程中发生不良地质(岩溶、瓦斯、流沙等)危害时,快速正确高效的处理,可以进一步减少、甚至杜绝危害的发生。
在施工前期,项目部应该加强相应事故的应急桌面推演或实战演练,加强对坍塌、涌水等发生时现场应急处理的能力。
4.3 选择经济合理的方案
根据施工现场实际情况,从技术角度理性的分析选择适合泥质夹层及溶洞处理的技术方案,一方面实际解决了工程施工问题,另一方面为业主节约了施工成本,也为施工方节约了工期。但如何选择最优的施工方案,则需要施工方的现场丰富的施工经验与设计方受力验算相结合去判断选择。
5 结论
通过对现场出现夹层及溶洞进行分析,采用上述的施工方案进行现场施工处理,处理完毕后,进行监控测量,累计沉降最大处达4cm,沉降速率满足要求,隧道结构处于正常工作状态。正确的分析问题及采用合适的处理方案,达到了节约成本,加快施工进度,保证了安全施工的目的。
参考文献:
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[2]邝文峰.岩溶地区隧道溶洞处理技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2003(20).
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