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1、建材世界2015年第36卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.02.012云贵地区山岭隧道充填溶洞处理技术谭常喜(中铁十四局集团第三工程有限公司,兖州272100)摘要:该文以云南麻昭高速公路的一条隧道为研究对象,对其施工过程中遇到的溶洞进行分析,并对溶洞处理技术及施工工艺进行了阐述。关键词:岩溶隧道;充填物;处理技术Yunnan-guizhouRegionMountainTunnelKarstCaveFillingProcessingTechnologyTANChang-xi(ChinaRailway14thCo
2、nstructionBureauThirdEngineeringCo,Ltd,Yanzhou272100,China)Abstract:TakingatunnelofYunnanMaZhaohighwayastheresearchobject,karstcaveofitsconstructionisana-lyzedintheprocess,andthecavetreatmenttechnologyandconstructionprocessareexpounded.Keywords:karsttunnel;fillings;processingtec
3、hnology近年来,我国高速公路建设发展势头迅猛,建设面积和范围也越来越大,高速公路网在山区设置得越来越多,隧道在整个路线中占有的比重也越来越大,经过岩溶分布区的可能性也大大提高。由于目前缺少先进的勘察方法,一旦地质勘察信息失误,隧道中就会出现大型溶洞,这样不仅增大了隧道施工难度,更对工期造成重大影响。因此,研究隧道大型溶洞处理技术具有非常重要的现实意义,可以使隧道溶洞处理技术和手段更加完善,更好地指导溶洞处理工作。1工程概况该文中的隧道位于云南麻昭高速公路施工某段,该隧道内的围岩的主要组成部分为三叠系下统的块状灰岩,具有岩芯为柱状、部分为块状,完整
4、性较好的特点。围岩主要为Ⅳ级,支护型式为SF4a;初期支护采用长度为250cm的Φ22砂浆锚杆,间距100cm×80cm、22cm厚的C25喷射混凝土,间距80cm的I16工字钢,二次衬砌为45cm厚的C30钢筋混凝土,超前支护采用单层Φ42×4mm的注浆小导管。典型岩溶分布特征体现在溶蚀洼地及溶洞,其分布方向同线路相同,呈垂直轴向分布或位于紧邻轴线的两侧,整体发展为溶槽和溶沟。岩溶是该隧道区域内主要的不良地质状况,同时还存在岩溶漏斗、地表溶洞和溶沟等岩溶现象,大多数溶洞底部均充填粘土,溶洞呈竖向,地表植被分布较多且伴有严重的塌陷。1.1溶洞发育特征隧
5、道在从进口向出口方向的施工掘进阶段遇到溶洞,该溶洞总体呈东西走向,走向为44°,与隧道轴线呈46°相交。由于施工条件恶劣,能见度差,不断有石块掉落,并能听到清晰的水流声,因此前期很难通过激光测距的方式断定溶洞的边界。后经过探测,该隧道跨越溶洞的长度是74m,溶洞的高度、宽度和长度的最大值分别为60m、90m和137m,隧道在溶洞处的最大埋深是67m,溶洞周围岩石已经被高度风化,洞内填充物略高于线路设计高程。根据岩溶分布形态演变规律可判定,溶洞处于壮年期向老年期过渡阶段。收稿日期:2014-11-07.作者简介:谭常喜(1982-),工程师.E-mail
6、:mxhsl@126.com47建材世界2015年第36卷第2期1.2溶洞综合调查评估由于溶洞范围之内隧道顶部覆盖层较薄,因此在施工爆破作业过程中,容易诱发溶洞顶壁的坍塌,影响结构安全。为此,需对溶洞的稳定性进行评估,并作为选择处理方案的依据。从调查结果来看,该溶洞规模大,局部地段分布有悬挂岩体,侧壁局部分布有危岩体;顶板岩体稳定,局部偶尔出现掉块现象,溶洞内工程地质条件复杂。2溶洞处理方案比选根据该溶洞的规模和发育特征,同时考虑其顶板岩体厚度较小、隧道埋深浅的特点,拟考虑在路基方案、明洞方案和“洞中洞”方案中进行比选,并最终确定最优处理方案。1)路基
7、方案:这种方案的思路是揭开溶洞顶板,回填下方溶洞,采用路基通过。这样原路线将在溶洞处变成隧道与路基相间的形式,并最终形成最大高度约70m左右的高边仰坡。该方案存在较大的安全风险。2)明洞方案:这种方案是指揭开溶洞顶板,回填下方溶洞,采用明洞方案通过。该方案主要是从路基方案引申而来,可以防止溶洞开挖后形成的高边仰坡对公路运营形成的安全危害,也可减少高边仰坡的防护费用,从而设置明洞结构,保证施工及运营期间安全。该方案对溶洞回填质量要求较高,需对回填进行加强处理措施。3)“洞中洞”方案:这种方案保留溶洞顶板,对原有溶洞基本不做扰动,线路在溶洞内段,在有效保证
8、施工安全的情况下,直接设置明洞结构。该方案对溶洞预留的顶板要求需进行详细受力核算。三种处理方案
