不良地质隧道施工技术Word 文档

不良地质岩溶地段隧道施工处理技术

            WDYT2010

1.岩溶水的处理

对岩溶水的处理原则是宜疏不宜堵。为防止岩溶水的突然涌出，施工中在采取超前钻孔探测的同时，预备足够数量的抽水设备，以策施工安全。施工时可根据不同情况采取如下措施：

⑴暗沟排水

隧道穿过无充填物的溶洞，可在隧道底设置石砌暗沟，使岩溶水仍沿原有通路自行排出。

⑵管道排水

当隧道基底横穿溶裂隙时，在铺设仰拱时，预埋竖向φ20cm的铸铁管后，其下横放φ30cm的砼管（管壁带孔），周围回填卵石，使水流进入有孔砼管后，流经铸铁管及横向水沟排入侧沟。

⑶涵洞、泄水洞排水

当暗河和溶洞有水流且围岩比较稳定时，引排水。在查明水源流向及其隧道位置关系后，用暗管、涵洞、小桥涵等设施排水，如图2示。

图2 小桥涵渲泄水流示意图

当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，在适当距离外，开凿引水洞(或引水槽)将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排，如图3示。

图3 引水槽排水示意图

⑷渗沟、铺砌排水

根据岩溶的形态、在隧底设置渗沟，将水底溶洞水流排出。

2.岩溶洞穴的处理

根据岩溶洞穴大小及洞穴与隧道不同部位的关系，采用跨越、堵塞、加固等处理措施：

⑴当溶洞规模较大，或溶洞虽小但要求不堵塞水流，或溶洞溶浚或充填物松软，基础处理困难或耗资巨大时，可根据具体条件采用梁跨、板跨、拱跨等跨越措施。

⑵封闭回填

对已停止发育的干小溶洞，采用砼、浆砌片石或干砌片石堵塞，填塞必要时注浆加固以防止塌陷。如图4示。

图4 溶洞回填示意图

⑶支顶加固

当溶洞位于隧底，且洞顶至路肩有一定厚度时，清除充填物后，采用支承墙加固，支承柱嵌补加固或加强衬砌等措施。拱部以上的空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理，如图5示。

图5 溶洞支顶加固示意图

⑷当隧道与溶洞相交，溶洞规模较大，且含有大量松软冲击物时，先采用长管棚对充填物进行高压劈裂注浆，使其固结后开挖。然后根据情况对隧底充填物作换填处理。无法换填时，可在二次衬砌边墙下部设置桩基础和纵、横向托梁跨越的办法通过。如图6示。

3.洞穴充填物的处理

洞穴充填物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差，当隧道穿越洞穴充填物地段时，可按不同情况采取桩基、换填、注浆等处理措施。

(二)预防突水措施

当隧道施工中会遇到溶洞、地下暗河，可能会出现突水现象，施工中本着“先探后挖，以排为主，先排干后开挖”的原则。施工中可采取如下措施：

图6 桩基与承托梁加固基底示意图

1.加强地质超前预报工作。施工中可采用TSP203地质超前预报系统、红外线探水、超前钻探等办法探测，相互映正，准确地探测前方的地质情况，指导施工。

2.超前钻孔排水。在可能进入突水地段前20～30m的掌子面上布置超前钻孔，用深孔钻眼，以利预报和排水。

3.开凿迂回侧洞排水。在单纯用钻孔不能满足排水需要时，在衬砌完成或围岩坚硬稳定地段开挖迂回侧洞排水。

4.注浆加固防水。在突水围岩破碎地段，必要时采用双液浆加固围岩和防水。

(三)岩溶地段施工注意事项

⑴施工前应结合设计图纸对地表进行详细勘查，施工中进行超前地质预测预报， 做好溶洞、暗河处理准备。

⑵了解地表水、出水地点的情况，并对地表进行必要的处理，以防止地表水下渗。

⑶当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接。如采用下导坑引进，则应将上部工序赶前，迅速将拱圈衬砌到适当地段。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。

⑷施工中遇到溶洞时应注意检查溶洞顶板，及时处理危石。当溶洞较大较高时，应设置施工防护架防护。

⑸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。

⑹在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支施工。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。

⑺溶洞未作处理方案前，不要将弃碴随意倾填于溶洞中。

⑻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。

⑼当遇到暗河时，在开挖前一定要分析暗河的流量、流向等。采取宜排不宜堵的方案来制定相应措施。

⑽暗河为具有永久性补给来源，具有一定流水通道。施工中确保暗河原河道畅通，最终使暗河顺其原道排出洞外。

总之，处理情况复杂的溶洞，要根据现场具体情况制定安全、可行的方案和措施，以确保施工安全。

   

                             2007年7月18日