深埋富水充填性溶洞施工技术研究.pdf

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1、2016年3月建材与装饰交通建设深埋富水充填性溶洞施工技术研究杜景余（中交路桥华北工程有限公司北京市通州区101100）摘要:本文通过分析某隧道工程地质及水文情况,详细阐述了深埋富水充填性溶洞的施工理念及施工方案,探讨了施工技术问题.关键词:水文；填充性；隧道；加固体系中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）12-0245-03众所周知，发育的溶洞是隧道施工中的难点，而高压富水区（2）为保证岩体的稳定性，应在开挖范围周围建立超前刚性的溶洞施工难度更大。在这种环境下，施工需要面临高压水的危支护体系。应采取一定的卸

2、压措施，以减少水压对地层和刚性支害、面临填充物流出的危害、面临填充物流失造成的坍塌的危护体的影响，封堵水力通道及加固地层应采用全断面超前预注险，强堵也不是万全的办法，它会造成强大的水压冲垮薄弱的墙浆；超前大管棚与管棚注浆体实现超前刚性支护体系；为减小水体，突水涌泥就有可能发生，不仅会带来危害，而且该方法的难压对整个体系作用，应设置泄水通道。度也是较大的，影响施工效率。4施工方案1工程概况（1）总体施工方案。为了加快施工进度，根据现场实际情况，某隧道全长1535m，隧道属构造剥蚀地貌，地形起伏较大，地结合该段地质地形特征，本着“安全、经济”的原则，按

3、照“先封形切割强烈。隧区内基本上处于陆表海台地的稳定构造环境，早堵、再加固、后处理”的思路，先对掌子面进行模注混凝土封堵→白垩纪中期的燕山运动使之发生全面褶皱，褶皱断裂复杂交错，打入大管棚注浆加固→加密初支钢拱架加强初期支护等技术措既有直扭型的北北东和北东向构造，又有挤压型的东西向和南施，不失时机、不留隐患地进行处理。北向构造，互相穿插复合，构造上较其南北两侧隆起略高。区内（2）大管棚方案。在整个方案中，超前大管棚的使用决定了整经历多次构造运动，近期仍处于不断隆升的构造环境。区域性褶个工程施工的命脉，超前大管棚在穿越溶洞区的时候要一次性皱主要有北东

4、向的背斜和向斜；在背斜和向斜分一共发现了四通过，要从正反两个方向对管棚进行施工。双向搭接是确保其一个溶洞，这些溶洞内存在各种不同的填充物。施工中突发了很多次性穿越的重要技术。应在相应位置的超前预注浆完成后方可次大规模的突水、突泥等工程灾害，这些灾害在发生主要是由于对管棚进行施工。正向施工方案：首先要将封闭的超前刚性支护高压、富水、岩溶这三种情况引起的，影响了施工安全，给工程的体系建立起来，因此整体施作管棚。布置图见图2。施工带来了极大的困扰。在这四个溶洞里面，施工难度最大的是三号溶洞，属于高压富水深埋充填粉粘土夹石溶洞。图1中展示了该工程中隧道纵断

5、面示意图。图1隧道纵断面示意图2工程地质及水文情况根据原设计地勘资料、物探资料以及超前地质预报资料数据显示，此段区域范围内向大里程方向的掌子面区域内，节理裂隙（溶槽）发育，岩体呈薄层状结构，岩体破碎松散，3号溶洞段可以判定为一粉粘土夹石充填性大型溶洞，里面存有大量的高压水，图2大管棚设计图水量受岩溶发育程度影响，变化较大。经过计算得出溶洞段埋深（3）超前预注浆方案。由于该工程中，该施工断面比普通的要为163m，并可以估算出当时突涌水时涌水压力为2.1MPa。大很多，因此，就进环形开挖预留核心土法施工。图3为注浆设3需要解决的难题计图，图4为开挖设计

6、图。由于深埋富水层粉粘土夹石充填性溶洞的特殊性，在开挖的（4）泄水洞方案。根据前期探测的地质及水文情况然后还要周围，需要建立一个封闭的超前加固体系，该体系包含了以下方结合注浆情况以及要依据实际情况中管棚施工所遇的特殊情况面：来确定泄水洞施工方案。布置图见图5。（1）依据以往的施工经验以及设计的原则，在轮廓线开挖5m5施工情况及效果评定外的地方封堵水力联系通道。还要在开挖轮廓线外5m范围内对隧道溶洞段施工，工期一共进行了16周，该施工过程可将其地层进行均匀加固。·245·交通建设建材与装饰2016年3月面，必须要一次通过。本次工程采用了正、反两向夹击

7、，以实现一次通过的目的。注浆工作应与开挖工作分开各自进行，不可同时进行，否则极可能出现突水涌泥现这是由于注浆未干的情况下，不能承受较大的水压，应待注浆达到一定强度方可开挖，以确保工程安全。在对溶洞的施工处理中，大管棚刚性超前支护已是一项较成熟的施工技术，因此在注浆封堵施工中常结合大管棚。大管棚在溶洞及破碎围岩中广泛使用。无论是在溶洞还是在破碎围岩中，超前大管棚都必须一次性穿越施工段，通过管棚搭接可以实现该要求。图3注浆设计图（2）最复杂、最有难度的就是富含水粉粘土夹石注浆施工，在实际操作中，要考虑到注浆材料的选用、注浆体强度的调配、注浆均匀性的保证

8、。本例注浆中，采用颗粒性注浆材料，地层中主要是以粉粘土夹石为主，注浆体的用料较少。由于浆液凝固后的均匀性不高，土体挤压后，