卧佛山岩溶隧道施工方案探析

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1、卧佛山岩溶隧道施工方案探析中铁十二局集团四公司陕丙丙安710000摘要：木文通过对卧佛山岩溶隧道地质水文条件的分析，对施工中由于溶蚀而可能导致的坍塌、突水、突泥等难题进行研宄，在保证隧道安全施工时，有效的主要施工工艺方面作出了探讨总结，对类似岩溶隧道工程具有一定的参考意义。1、工程概况京伍铁路集宁至伍头段增建第二双线工程卧佛山隧道，位于内蒙古卓资县境内，丹拉高速公路卧佛山隧道东北侧300米，平行于公路隧道穿越卧佛山中前部。隧道最大埋深250m,全长2460m。木隧道不良地质为岩溶：隧道通过地层主要是太古界大理岩

2、，局部岩体破碎，节理裂隙发育，经地表调查发现，岩体中发育一定岩溶现象，以溶孔、溶隙为主，偶见小规模溶洞。在施工过程中可能产生坍塌，突水、突泥及基础下沉等地质灾害。2、隧道施工方案2.1总体施工方法(1)施工前根据设计资料，对隧道沿线地表进行调查，对可能危害及结构安全的漏斗、落水洞，进行回填夯实，对一些洼地要尽量进行截堵，防止地下水通过各种渠道进入隧道，危及施工。(2)加强地质监控预报工作。釆用TSP-202地质超前预报系统进行地质预报，结合超前钻探资料进行综合分析研究，提出施工方案及技术对策，做到心中有数，使施

3、工处理有备、有力、有序。(3)、对岩溶、破碎带、断层等不良地段的施工釆用段台阶施工，用以人工辅以小型机只(风镐等)开挖，必须采用爆破开挖时，要采用微震控制爆破技术严格控制爆破规模，减少振扰。严格按照软弱围岩“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则进行组织施工。(1)、根据溶洞分布、类型、岩层的稳定程度和地下水流情况，分别采取引、堵、越、绕等措施进行处理。(2)、严重软弱(如溶泥)、破碎地段，采用超前预注浆或长管棚注浆超前加固措施，富水地段采用双液注浆加固，同吋封堵地下水。(3)、施工前对地表进行

4、详细勘察，注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段。(4)、当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，如加强施工支护与及吋施做衬砌混凝土，冋吋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和安全措施。(5)、施工中准备足够数量的抽排水设备。(6)、施工中注意检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较大较高吋，应设置施工防护架或钢筋防护网。(7)、溶洞未作出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。(8)、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。2.2主要施工技术隧道开

5、挖前，首先完成洞U截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞U明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前人管棚，随后进入暗洞施工。暗洞开挖根据围岩情况，V级围岩地段采用弧型导坑预留核心土法施工，必要吋采用CRD法施工，每循环进尺控制在0.6m以内；IV级围岩地段采用三台阶法施工，必要吋预留核心土，每循环进尺控制在lm以内；III级围岩地段采用全断面开挖，必要时采用三台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内；II级围岩地段采用全断面幵挖，每循环进尺控制在3.0m以内。3溶洞处理关键的施工

6、技术3.1喷射混凝上封闭掌子面。在未探明前方的地质情况之前，为防止前方出现涌水突泥情况发生，首先保留并加固坍塌体，依靠坍塌体支撑掌子面，防止塌方进一步扩大，立即对掌子面进行封闭。采用喷射C20钢纤维混凝土封闭坍塌体表面，厚度20cm,掌子面前方自溶腔内涌出块石、碎石夹黏土等充填物稳定掌子面的作用，坍塌体暂不挖除。3.2施作套拱和人管棚。为保证施工安全，拱部采用φ108大管棚超前支护并注浆加固溶洞填充物，形成稳定的固结体，使周围地层的力学性质得以改变，稳定性能加强；管棚尾部设钢格栅混凝上套拱，前端打入稳定

7、岩层，形成有效的“棚护”作用。首先施作导向墙，导向墙长度1.5m，厚度80cm，采用两格栅钢漿定位，并起到增强刚度的作用，在钢格栅架上焊接37根1.5m长φ127的无缝钢管作为导向管，间距及外插角同大管棚，完成后浇筑C25模筑混凝土。大管棚37根，每根20m,外插角5°,环向间距0.3m,注浆材料采用1:1的水泥浆，注浆压力0.8〜l.OMPa。管棚钢管采用φ108无缝钢管，节长3m或6m，第一根钢管加工成锥形，采用丝扣连接同一截面接头不超过50%，相邻钢管接头相错距离不小于lm,机械顶

8、进。钢管前部四周钻孔注浆，孔径15mm,间距15〜30cm，呈梅花形布置，尾部1.5m止浆段不钻孔。3.3洞身开挖及支护。注浆完成后洞身采用微台阶法开挖，台阶长度3〜5m,开挖后立即施作初期支护结构，并采用喷射混凝土封闭掌子面。3.3.1初期支护采用加强支护参数。参数如下：全环设120b工字钢加强支护，间距@=0.6m，拱部增设φ42小导管注浆加固溶洞填充物，每根长4.0m，间