首页 >> 溶洞趣谈 >>行业新闻 >> 溶洞设计浅谈隧道大型溶洞处置技术
详细内容

溶洞设计浅谈隧道大型溶洞处置技术

溶洞设计浅谈隧道大型溶洞处置技术
回填施工研讨

目前国内的隧道工程采用回填计划穿越大型溶洞的研讨已较多,普通采用土石方停止回填,为防止沉降过大或不平均沉降对上部构造物产生不利影响,再对回填路基停止注浆加固或夯锤夯实补强。透水性资料注浆加固常常由于注浆不平均效果不是很理想,不透水资料采用夯锤夯实补强也存在作业空间小、填层厚度大夯实效果不好等状况。依据贵州省习水县地质特性,洞湾隧道采用回填浆砌片石穿越大型溶洞。因回填浆砌片石计划与众不同,且施行的效果如何,值得我们研讨。

基底承载力研讨

地质物探
采用地质雷达对溶洞底部地质停止物探,以探明溶洞底以下有无空泛及水体。仪器采用浅层地震仪,检波器。应用人工激起地震波在岩土介质中的传播规律,探测浅部地质结构或测定岩土物理力学参数、停止物性分层、寻觅结构破碎带。

依据物探结果剖析,并分离现场溶洞底部挖机挖探状况,YK66+460-YK66+530大溶洞基底掩盖乱石并富含一定公开水,但溶洞底部以下无大空泛和水体散布,可以满足在底部以上设置大型构筑物的条件。

底部钻探


采用地质钻机对溶洞底部停止钻探,依据芯样抗压强度判别地基承载才能。在溶洞范围内共布置8个地质钻探孔,每孔钻孔深度40延米左右。取岩样8组,得到实验结果,包括:自然密度、饱和抗压强度、自然弹性模量、自然泊松比、自然抗拉强度、岩块波速。岩体完好性系数KV=0.04-0.73,为破碎-较完好的岩体。围岩级别为Ⅲ-Ⅴ级。地基承载力根本允许值[fao]=2000kPa,可以满足在底部以上设置大型构筑物的条件。

设置抗滑台阶
在保证基底承载力的同时,为保证回填浆砌片石的稳定性,溶洞底部横向或纵向坡渡过陡处设置抗滑台阶,台阶宽度不小于2米。因溶洞回填M7.5浆砌片石数量宏大,到达2.7万立方米。施工从溶洞顶部破口进入发掘机配合施工。基底台阶采用发掘机配合人工施工。

溶洞的排水处置研讨

排水处置研讨的目的是判明公开水类型、补给排条件、隧道洞身涌水量和公开水腐蚀性。

公开水类型调查
经地质调绘及对溶洞地形的实测,岩溶形态主要表现为落水洞、溶洞及地表溶蚀洼地、地表塌陷等。公开水的补给来源主要是大气降水入渗补给。局部落水洞为枯水洞,洞与公开深层溶洞有水力联络,雨季时向下汇水。

隧道洞身涌水量调查


大型溶洞RD1流水洞S4至下部岩溶裂隙通道,S4为流水洞,水量4.5L/s。S4处流水洞面积约0.5×0.6m2,下方15m深度范围内为受此流水洞冲刷、溶蚀构成的竖井,呈圆形截面,直径约8m,深度较大,且同1#溶槽联通。同时依据流水通道漂浮杂物痕迹对历史最高水位停止了丈量。

公开水腐蚀性调查
公开水腐蚀性测试水质取样2组,测试结果为公开水无腐蚀性。依据公开水的综合调查,肯定公开水来源主要为大气降水,溶洞区底部存在一处过水通道。依据公开水流量测试结果和历史水位丈量结果,在原洞腔公开水流水方向预埋3根Ф100cm的HDPE管涵,确保溶洞内水路畅通。因公开水无腐蚀性采用水泥砂浆不作防腐处置。

砌片石沉降状况研讨

沉降观测办法
沉降观测依照路基沉降观测办法停止。观测点位置见下图:

浆砌片石施工期间,设置沉降观测中桩、下沉降观测边桩。施工完成后增加上沉降观测边桩。大溶洞沿线路共设置4个观测断面。沉降观测采用S1型水准仪和因瓦水准尺。

观测频率
施工期间每砌筑高度1.0米停止一次观测,如两次砌筑距离较长时,每3天观测一次。砌筑竣工后,在前2~3个月内,每5天观测一次,3个月后15天观测一次。

内业计算与成果整理
每次观测完毕后,检查记载计算能否正确,精度能否合格,并停止误差分配。然后将观测值列入观测成果表中,计算出累计沉降量和位移量。并注明观测日期、气候状况和荷重变化状况。

观测结果剖析
沉降观测成果汇总表见下表:

从各断面累计沉降值来看,总体下沉量都不大,且无明显沉降异常点。由于YK66+470回填高度相对较大,其累计沉降值较大。从各断面沉降速率来看,在浆砌片石砌筑高度较小时沉降值很小,砌筑高度抵达一定高度后,在一段时间内沉降值变化变大,随着砌筑高度继续加大,沉降值变化变小。


完毕语

隧道施工中遇到的溶洞方式多种多样,类似溶洞的处置办法大致相同,主要是依据溶洞和隧道主线相交的位置、溶洞范围大小等,经过计划的技术、经济比拟,从施工的难易水平、平安风险、施工本钱等方面综合思索,拟定合理的处置计划。仁赤高速公路洞湾隧道大型溶洞采用回填浆砌片石计划,在施工过程中研讨处理了溶洞底部基底承载力能否满足设计请求的技术难题,经过细致调查保证了公开水泄洪通道的问题,提出回填浆砌片石的沉降观测办法和日沉降控制规范,保证了构筑物在施工过程中和运营运用后的平安。同时也为在相似地质条件下的大型溶洞处置积聚了经历。

本文由溶洞设计采集