我国石灰岩地层分布较广,岩溶地质非常普遍。当隧道穿过岩溶地层时,有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌;有时遇到潜在的水囊或暗河,岩溶水或泥沙夹水大量涌入隧道;连杆机会
有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至地表开裂下沉,山体压力剧增;有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。正确处理溶洞对隧道施工具有重要意义。 1 地表处理措施
岩溶隧道,在地表分布大大小小的溶槽、溶沟、漏斗时,首先对地表水的水流方向、消失位置详细了解,对有可能贯入隧道的岩溶漏斗,要对地表漏斗进行回填,回填土表面加混凝土盖,四周砌浆砌片石挡水墙,并另修水沟将原来进入漏斗的水流往别处引走。
2 超前地质预报
当地质图上标明前方有断裂破碎带、不同岩层变化带时,在离掌子面后方20m 处安设TSP202
地质超前预报系统,用地震反射波法对掌子面前方地质情况进行预测。洞内地质情况发生变化、岩溶裂隙水有增大趋势时,及时改全断面法为正台阶法,当岩层进一步变化,破碎严重时,暂停掘进,在上台阶拱部、拱腰、拱脚处,用XY—2B 型地质钻机进行水平超前地质钻探取芯,钻探深度疲劳值40m 以上,结合TSP202 地质预报资料,进行详细分析,制定相应方案。
3 隧道洞内溶洞处理技术措施
隧道在溶洞地段施工时,应根据设计文件有关资料及现场实际,查明溶洞分布范围、类型情况(大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及其充填物) 、岩层的稳
定程度和地下水流情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长) 等,分别以引、堵、越、绕等措施。
3. 1 引排水
(1) 当暗河和溶洞有水流时,宜排不宜堵。在查明水源流向
及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施,渲泄水流(图1) 或开凿泄水洞,将水排出洞外(图2) 。
(2) 当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞
(或引水槽) 将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排(图3) 。太阳能电池板制作
图3 引水槽
3. 2 堵填
(1) 对已停止发育、径跨较小、无水的溶洞,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭(图4 、图5 、图6) ,根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
(2) 拱以上空溶洞,可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固,或加设护拱顶回填的办法处理(图7 、图8) 。
3. 3 新型网络广告 跨越
当溶洞较大较深,可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上,必要时用圬工加固。隧道在不同部位遇到
溶洞的跨越措施:
(1) 当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞,可加深该侧的边墙基础通过。
(2) 当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时,可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙,支承隧道结构,并在支墙内套设涵管引排洞水。
(3) 当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞,不宜加深边墙基础时,可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过。
(4) 当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时,可加强两边墙的基础,并根据情况设置桥台架梁通过。
(5) 溶洞上大下小,且有部分充填物时,可将隧道顶部的充填物清除,然后在隧道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及纵梁,横梁两端嵌入岩层。
图6 溶洞堵填(三)
(6) 隧道穿过大溶洞,情况较为复杂时,可根据情况, 以边墙梁及行车梁通过。
3. 4 绕行施工
施工中遇到一时难以处理的溶洞时,可采用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行隧道施工,再行处
理溶洞。
4 岩溶地段隧道施工注意
事项
(1) 施工前应对地表进行详细勘查,注意研究岩溶状态,估计可能遇到溶洞的地段。
(2) 了解地表水、出水地点的情况,并对地表进行必要的处理狭基线纹香茶菜,以防止地表水下渗。
(3) 不锈钢镀钛施工达到溶洞边
缘,各工序应紧密衔接。同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况,据以制定施工处理方案及安全措施。
(4) 当在下坡地段遇到溶洞时,应准备足够数量的排水设备。
(5) 施工中注意检查溶洞顶板,及时处理危石。当溶洞较大较高时,应设置施工防护架或钢筋防护网。
(6) 在溶蚀地段的爆破作业,应尽量做到多打眼、打浅眼,并控制药量。
(7) 在溶洞充填体中掘进,如充填物松软,可用超前支护法施工。如充填物为极松散的砾、块石堆积或有水,可于开挖前采取预注浆加固。
(8) 溶洞未做出处理方案前,不要将弃碴随意填洞中。
(9) 处理情况复杂的溶洞,要根据现场具体情况制定安全措施,以确保施工安全。
5 结束语
石灰岩地区隧道中出现溶洞非常普遍,隧道施工中只有认
真作好超前地质预报,正确了解岩溶地貌的分布、岩溶发育规律、
构造特点,根据遇到的不同岩溶构造采取不同的处理措施,才能
切实保证岩溶隧道施工的质量、进度和安全。
