专项方案岩溶采空区处治方案华蓥山隧道.docx
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专项方案岩溶采空区处治方案华蓥山隧道
南充~大竹~梁平高速公路
华蓥山隧道
实施性施工组织设计
不良地质体施工
专项方案
四川公路桥梁建设集团有限公司
南大梁高速公路TJ-E标项目经理部
2011年6月
第1章编制的依据
(1)《公路工程主要技术标准》(JTJ001-97)
(2)《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)
(3)《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94)
(5)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)
(6)《公路工程技术标准》JTGB01--2003
(7)《公路土工试验规程》JTGE40—2007
(8)《公路工程岩石试验规程》JTGE41—2005
(9)《公路路基路面现场测试规程》JTGE41—2008
(10)《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006
(11)《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000
(12)《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
(13)《公路隧道施工技术规范》JTGF60—2009
(14)《公路隧道施工技术细则》JTG/TF60—2009
(15)《公路工程质量检验评定标准第一册(土建工程)》JTGF80/1—2004
(16)《公路工程施工安全技术规程》JTJ076—95
(17)《工程测量规范》GB50026-2007
(18)《煤矿安全规程》
(19)《铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-2002》
(20)南充~大竹~梁平(川渝界)高速公路两阶段施工图华蓥山隧道汇报简本
(21)南充~大竹~梁平(川渝界)高速公路华蓥山隧道两阶段施工图设计
第2章华蓥山隧道岩溶及采空区分布及其影响
2.1华蓥山隧道岩溶及采空区的分布情况
2.1.1华蓥山隧道岩溶的分布
隧道穿越的背斜山中部广泛分布雷口坡和嘉陵江组(T2l-T1j)碳酸盐可溶岩地层,出露长度约占全隧55%左右。
受气候、地形地貌、岩性及地质构造的影响,隧址区内碳酸盐岩地层地表、地下岩溶发育,形成岩溶洼地、漏斗、落水洞、溶洞和暗河等各种岩溶形态(具体见表2-1),顺华蓥山背斜轴向展布。
推测在背斜两侧槽谷下方的对应洞身段岩溶发育。
表2-1隧址区主要岩溶发育特征
类型
岩溶名称
地层
发育特征
地表岩溶
洼地
T2l为主
数量最多的岩溶负地形。
洼地平面形态呈现为月牙形、椭圆或圆形、长条形及不规则多边形等。
大部分溶蚀洼地底部较平坦,多为残、坡积物堆积,表层被庄稼或杂草覆盖。
隧道区地表多为小型洼地。
漏斗、落水洞
T2l为主
与洼地相伴而生,集中发育于两翼,大小不一。
隧道区地表少见。
溶孔溶隙
T2l和T1j
T2l地层中主要发育在白云质灰岩、泥质灰岩、灰岩与须家河组页岩接触部位和底部白云质灰岩与泥灰岩接触部位。
T1j地层中主要发育在T1j4段与雷口坡交界的盐溶角砾岩和膏溶角砾岩中。
溶孔直径0.5~300cm不等,溶隙多沿白云岩风化裂隙、层面和节理发育,溶隙宽一般3~5mm最宽8cm。
地下岩溶
溶洞
T1j为主
较为发育,大小不一,存在干溶洞、洪水溶洞及常年有水溶洞三种类型,但以干溶洞居多。
钻孔揭示:
Z2-华-4和Z2-华-6溶洞约3.4~7.4m高,Z2-华-3和Z2-华-5-1中溶洞仅为0.6~1.6m高,且仅Z2-华-3钻孔中揭示的溶洞有充填物,其余均为干溶洞。
地下暗河
T1j
常发育在排泄基准面附近,大多都顺沿层面、沿轴向发育。
主要的暗河由北向南依次有柏林场老龙洞、龙潭风景区老龙洞、新店子船石村暗河、卷硐肖家湾暗河和卷硐小坝暗河。
暗河位置都离隧道较远,一般在11~16km左右。
2.1.2华蓥山隧道采空区的分布
华蓥山隧道进口及出口均穿越煤系地层及采空区。
1)水巴岩煤矿煤窑及采空区情况
正连煤层分别于K106+465和Z3K106+473附近与隧道相交,乌金炭煤层分别于K106+573和Z3K106+576附近与隧道相交。
正连煤层和乌金炭煤层分别于K106+465和K106+573附近与隧道相交,设置+205m、+305m水平采煤巷道,准采标高+340~±0m,+205m水平标高至地表资源已全部采空,压覆正连和乌金炭煤层煤炭资源/储量分别为3.24万吨和0.56万吨。
+305m水平双连(麻柳格斗)南巷(未采)仅作为+205m水平总回风巷道。
+340m内正连煤层水平南巷(煤巷)至地表资源已全部采空。
2)田坝及高口滩煤矿煤窑及采空区情况
正连煤层分别于K113+750和Z3K113+756附近与隧道相交,阴土煤层分别于K113+698和Z3K113+705附近与隧道相交。
田坝煤矿的正连、阴土煤层批准开采深度+378~±0m,正连煤层设置+224m、+300m、+378m、+387m水平采煤巷道,+224m水平北巷至地表资源已全部采空。
高口滩煤矿阴土煤层+387m水平北巷至地表已全部采空,阴土煤层在拟建工程压覆区范围内为煤层薄化带,本工程对田坝煤矿准采正连、阴土煤层煤炭资源/储量压覆为0。
2.2华蓥山隧道地下岩溶的特征及分类
2.2.1地下岩溶的形态
华蓥山隧道主要穿越华蓥山背斜的雷口坡和嘉陵江组可溶岩地层,地下岩溶十分发育。
隧址区地下水位于华蓥山水平循环带,补给量大,开挖后涌水量高,施工过程中突水突泥风险高。
华蓥山地下岩溶的形态包括溶洞、暗河管道、岩溶泉等。
(1)溶洞
溶洞是地下水沿可溶性岩层的层面、节理或断层进行溶蚀或侵蚀而形成的地下管道。
溶洞按含水情况可分为三类:
●干溶洞
●洪水溶洞
●暗河及其支流河道
按空间展布方向可分为:
●近水平溶洞
●垂直溶洞
●倾斜溶洞
按照断面形式可分为:
●板状溶洞
●管状溶洞
按照洞内沉积物可分为:
●化学沉积物溶洞
●机械沉积物溶洞
(2)暗河管道
暗河是可溶岩地区地下水沿裂隙溶蚀而成的地下水汇集和排泄的通道。
按其发育阶段可分为三类:
●与当地侵蚀基准面相适应的地下暗河
多分布在河流或沟谷的两岸,规模大,地下水丰富,地下河水面与地面高差不大。
●穿山式地下暗河
一般为连接两溶蚀盆地地表河的通道。
●悬挂式地下河
规模下,主要分布于峰林洼地区。
(3)岩溶泉
岩溶泉是华蓥山隧道地下岩溶水的主要存在形式。
按泉水的涌水特征及成因可分为三种类型。
●季节性泉:
洪水季节才有的泉;
●周期性泉:
来自浅表岩层溶水循环带;
●涌泉:
流量大且稳定,来源于水平循环带的深部,为华蓥山隧道的主要形式。
2.2.2地下岩溶的分类
按岩溶形态分:
溶隙、溶槽、溶管、溶洞、暗河。
有沿线路方向的,有与线路正交或斜交的。
按有无地下水分:
季节性流水岩溶、常年流水岩溶及干溶洞。
按有无充填物分类:
有充填物(干燥充填物、不干燥充填物)、空溶洞。
按出露位置分:
隧道顶部溶洞、底部溶洞、边墙溶洞、贯穿隧道全断面溶洞。
当华蓥山隧道穿越可溶岩地层时,将会遇见大小不等、形状各异、部位不同、充填物及充填程度不等的溶隙、溶槽、溶管、溶洞和暗河等。
2.2.3岩溶隧道风险等级划分
根据勘察阶段的工程地质及水文地质评价,在宏观上对隧道风险进行评估。
继而制定有效合理的超前地质预报方法、施工处理方案、应急对策等,并随着工程进展进行动态调整,以规避风险,避免或最大限度的减少地质灾害引起的人员伤亡和财产损失。
岩溶隧道的风险等级划分如表2-1所示。
结合华蓥山隧道的实际情况,可以判定属于I级岩溶隧道风险类别,施工期可能出现大规模岩溶突水突泥,故需加强超前地质预报工作。
表2-1岩溶隧道风险等级划分
风险等级
评价标准
灾害情况
I级风险
长大隧道、隧道穿越碳酸盐岩地层、地表岩溶强烈发育、隧道处于水平岩溶循环带、隧道周围出现暗河系统、隧道穿越背斜或向斜构造、隧道穿越大规模断层等
可能出现大规模岩溶突水突泥
II级风险
长大隧道、隧道穿越碳酸盐岩地层、地表岩溶强烈发育、隧道处于水平岩溶循环带附近、隧道穿越规模较大断层等
可能出现局部突水突泥或坍塌
一般
岩溶隧道
中短隧道、隧道穿越碳酸盐岩地层、地表岩溶发育、隧道处于垂直岩溶循环带、隧道穿越规模较小断层等
一般不会出现突水突泥,但可能出现坍塌
2.3岩溶对华蓥山隧道施工及环境的影响
2.3.1岩溶对隧道影响的特点
隧道开挖使得地下水的排泄有了新的通道,破坏了原有的补给循环系统,加速了径流循环。
隧道掘进过程中,应先进行超前水平钻孔,再进行钻爆。
对于深埋的岩溶系统来说,若国施工过程中破坏了隔水层,使得地下水向隧道内排放,在水头很大、补给丰富的情况下,就会对隧道施工造成很大的危害。
如果补给源联通了地表水系,还会造成地表水源枯竭,不仅对施工造成严重影响,还会造成大的环境地质灾害。
华蓥山隧道施工过程中,岩溶对公路隧道造成的影响还具有突发性强、灾害影响范围大、灾害演变速度快的特点。
(1)突发性强
突水突泥往往发生在隧道开挖至支护完成前这一时段,由于支护结构尚未完成,溶洞涌水突泥突然发生,严重危害隧道结构和施工安全。
(2)预测难度大
隧道目前超前地质预报的手段较多,但大多为间接的物探预报,预报准确率普遍较低。
钻探隧道为直接预报,但由于钻孔影响掌子面作业,故也难以全长大范围采用。
目前的超前预报主要预测掌子面前方情况,对于边墙两侧、掌子面后方的隐藏溶洞探测力度不大。
(3)处理困难
隧道岩溶充填物一旦被揭露,特别是与地表连通且有一定压力的情况下,要想将之堵回去是十分困难的。
(4)影响范围大
灾害发生不仅对洞内造成破坏,而且常常使地表出现沉陷、房屋开裂、农田失水,对地表危害大。
因此,开展岩溶区的综合超前地质预报工作,制定合理有效的岩溶处理方案对隧道顺利贯通岩溶地段极为重要。
2.3.2岩溶对隧道隧道施工的影响
(1)岩溶涌突水
岩溶涌突水是岩溶隧道建设过程中最为常见的地质灾害,岩溶隧道开挖后改变了隧址区原有的运移排泄条件,开挖的隧道成为新的排水通道。
隧道施工期间岩溶涌水主要是揭穿型和突破型。
岩溶涌水补给来源为大气降雨,从时间特性上来看具有突发性、阵发性、滞后性。
涌水和突水多发于节理裂隙密集带、构造形成的风化破碎带。
突水灾害多发于岩溶洞穴、溶隙发育地段、含水层与隔水层交界面。
(2)溶洞涌突泥
溶洞涌突泥往往发生于隧道开挖过程中,隧道开挖揭穿了溶洞或岩溶管道,使溶腔内赋存的填充物突然涌出。
溶洞涌突泥的发生具有突发性,危害较大。
极有可能造成洞内人员伤亡,机械设备掩埋、破坏,以及隧道施工的中断。
(3)岩溶塌方
塌方是指溶洞内的充填物突涌而造成的突然性坍塌、堆塌、崩塌等破坏性地质灾害,是岩溶隧道施工中最常见的灾害现象之一。
2.3.3岩溶隧道对环境的影响
(1)引起岩溶塌陷和地表沉降
岩溶地面塌陷是隧道涌突水突出的地质环境灾害,具有突发性、发展迅速、波及范围广、危害性大等特点,而岩溶涌突水引起上覆土层有效应力改变和动水压力增加是直接原因,水动力条件改变为诱导因素。
地下水位急剧变化带、强径流带往往是塌陷产生的敏感区。
(2)造成水资源减少和枯竭
岩溶涌突水使得隧道上方地下水储量大量消耗,降水漏斗不断扩大,夺袭影响范围内的地下水补给量,引起地下水渗流场合补给关系发生明显变化,继而导致地表水干枯,河流断流,影响当地工农业生产和人民生活。
(3)导致水污染
隧道涌水造成的水质污染主要有两种方式:
一是隧道大量涌水,疏干了充水围岩,有利于氧化作用充分进行,使得地下水中的某些金属元素含量增加或PH值发生明显变化;二是将受其他水体补给时被污染或施工环境中被污染的地下水不经处理就直接排入周围环境,引起地表水河地下水二次污染。
2.3.4岩溶隧道结构的影响
溶洞的存在对隧道结构具有危害性,主要包括:
(1)洞穴的存在使建筑物全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用可靠性;
(2)岩溶水,特别是CO32-等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来极大的侵蚀作用,影响隧道使用寿命;
(3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道结构稳定;
(4)隧道穿越溶洞时,由于岩溶段围岩的可溶性和地层的透水性,若处置方案不当,将对隧道结构的施工带来困难;
(5)隧道中地下水流失,使得隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质灾害,也是造成隧道结构不稳定的原因。
2.4采空区的形态特征及分类
2.4.1采空区的形态特征
采空区是人为挖掘在地表下面产生的空洞。
华蓥山采空区位于煤系地层,是煤矿开采后所遗留下的地下空间,其空间特征由煤矿矿体走向及人类开采活动所决定。
由于华蓥山隧道进出口煤矿开采历史久,采空区的地下分布十分不规则,使得高速公路在建设和营运过程中面临很大的安全问题,所以必需采取有效的采空区处理措施。
华蓥山隧道采空区的基本特征如下:
1)采空区主要分布于须家河组煤系地层中,主要成层状分布,
但由于个人及私营业主的无规划、无序开采,矿体巷道顶板多处被采空,采空区的分布极为不规则。
2)由于开采历史长,采空区在竖向(层厚方向)不止一层。
3)开采过程中可能有矿渣等堆积物,以及后来巷道的塌落和地
下水的水力搬运,采空区中可能有堆积物。
根据地勘报告,隧道于K106+465(Z3K106+473)、K106+573(Z3K106+576)、K106+465(K106+573)、K113+750(Z3K113+756)、K113+698(Z3K113+705)附近穿越采空区,采空区局部为矸石充填,多为自然垮塌,对隧道影响大。
施工前应调查核实煤矿开采范围,对其是否压煤进行评估,并报建设单位。
施工中应通过超前地质预报工作,核实并掌握采空区形态、位置、状况等资料。
2.4.2采空区的分类
采空区的形成过程是一个地质体因受扰动原有平衡态被破坏到应力重分布达到新的平衡态的过程。
首先是矿体开采导致应力重分布,重矿体的直接顶板岩层开始由下而上依次开始位移离层,直至移动停止。
采空区附近岩层按破坏程度可以分为三个区域:
●冒落区
●裂隙区
●弯沉变形区
采空区具有隐伏性强、空间分布规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,如何探测采空区的分布范围、空间形态特征和冒落情况,是采空区处置成功与否的关键。
按照采空区与隧道的位置关系可以分为以下几类:
(1)采空区位于隧道上方
(2)采空区位于隧道底板以下
(3)采空区位于隧道边墙部位
(4)采空区贯穿隧道洞身
按照采空区的填充情况可以分为:
a)无水填充采空区
b)充水采空区
c)泥石充填采空区
2.5采空区对隧道施工造成的影响
2.5.1引发地面塌陷
按照采空区塌陷在地面造成的破坏形式不同,可将采空区塌陷面分为中心地面下沉并伴随挤压带、外围形成同心环状裂缝带及张拉带。
采空区塌陷一般是突发性和随机性的,塌落边界多沿一个或多个采掘盘区的边界发育,平面呈椭圆形或圆形,剖面上呈反漏斗状或圆桶状。
地面反映为环状裂缝带。
地面下沉范围与地下对应关系明显,几乎呈圆柱体整体下陷,塌陷面积大。
2.5.2引发工程结构本身缺陷
采空区将对隧道施工过程及后期营运带来非常大的安全隐患。
在选线时,由于须家河组煤系地层遍布,隧道不可避免的穿入采空区。
如果施工前探查不清,施工准备不足,穿入采空区将可能会发生大的坍塌、突泥、涌水、初期支护结构变形侵限等重大事故,给施工带来极大困难。
在后期营运中,由于采空区的处置不当,隧道建成后将会出现衬砌结构破坏、隧道轮廓侵入限界,并伴随路基、路面下沉,造成线路纵向不平,侧沟排水不畅。
一旦发生这些病害,将影响高速公路正常营运,威胁行车安全,并且隧道的养护和维修都将十分困难。
第3章岩溶及采空区总体施工方案
3.1岩溶隧道施工处理原则
根据岩溶隧道的既有施工经验,对岩溶隧道的处置宜遵循“因地制宜、堵排结合、综合治理”的原则,并达到洞周稳定、外周降压的目的。
这一原则既适合隧道施工衬砌前的岩溶突水突泥整治,也适合衬砌后的防水治漏。
“因地制宜”就是尽量不改变岩溶水的径流和渗流路径,保持地下水的原始循环和存贮状态,根据不同的条件制定不同的施工措施,从而达到保证施工、结构和环境安全,和建设绿色环保工程的目标。
“堵排结合”是指根据隧道内的涌水大小、含泥程度,并考虑隧道营运安全和环境影响,将堵水和排水结合起来,决定治理方案。
“堵”就是对于可能或已经涌出掌子面的岩溶水或充填物进行封堵改善围岩的力学性能,提高围岩的抗渗能力,保证开挖安全和建成后的防渗等级。
但堵不是全堵,只要能阻断岩溶水向隧道渗透的主要通路即可,其加固范围一般为开挖轮廓线外0.5-1.0D。
对于规模较大的暗河,可采取在隧道外部修建排水系统或在隧道内修建涵管或桥梁进行跨越,既达到了“排”的目的,又保证了施工安全。
对环境影响较小的情况即排,反之即堵。
“综合治理”就是根据隧道内处得工程地质、水文地质和环境条件,采取多种方法进行综合治理。
如当大量的水被封堵在水开挖范围以外后,对隧道的局部渗漏水,可采取以堵为主,限量排放的措施。
同时,通过综合治理或排或堵,采用超前管棚,径向注浆和喷锚支护的辅助手段加固隧道周边的围岩,防止坍塌;通过换填钻孔桩、注浆等方式加固隧道底部松软地层,提高其强度和整体性,防止基地沉降。
离隧道较远的部位,将岩溶水排出或排走,以降低地下水对隧道结构的压力。
岩溶处治时应把防涌水突泥和坍塌作为首要任务,处治时做到地质预报超前、准确,开挖方法合理、谨慎,支护系统满足强度要求。
3.2采空区隧道施工处理原则
根据既有隧道的施工经验,采空区的处理宜遵循“以防为主,综合加固”的原则。
出了该施工原则必需遵守外,还应采取以下技术原则:
(1)根据矿床的赋存条件采用相应的处理措施
由于华蓥山隧道煤矿矿床的厚度、倾角及倾向的不同,使得采空区所处与隧道断面内的位置各异,对隧道稳定性的影响也各不相同。
因此对矿床的赋存条件和采空区状态的不同,采取相应的处理措施。
(2)根据隧道开挖应力重分布提出处理方案
隧道开挖后引起隧道应力的重新分布,当隧道围岩应力大于该处岩体强度时,围岩将产生塑性变形。
对该范围内的采空区加强支护以防止隧道产生大的变形,以免破坏范围的扩大。
3.3岩溶及采空区施工关键技术
岩溶对隧道施工的危害主要表现在:
●工作面岩体垮塌,埋没隧道,施工作业危险;
●隧道积水,设备被水淹没;
●隧道被泥沙、淤泥或泥石流淹没;
●隧道环境恶化,基础支撑削弱;
●地表水干涸,严重影响农田灌溉和人民生活;
●地表塌陷或地面陷穴、地面裂缝等。
采空区对隧道施工的危害主要是:
●涌水
●涌泥
●坍塌
●基础塌陷
岩溶及采空区施工的关键技术包括:
●信息化施工技术
●地下水河充填物的处理技术
●溶洞处理技术
●暗河处理技术
●采空区处理技术
●掌子面后方隧道周边岩溶发育探测技术
●地下水环境保护措施
●应急救援措施等
3.3.1信息化施工技术
岩溶及采空区信息化施工技术主要包括:
施工监控、超前地质预报。
其中施工监控包括:
隧道内施工监控量测(包括必测和选测)、隧道周边及地表水文环境监控、信息反馈流程等方面。
施工中应根据监控数据,实时地反馈给施工方和设计单位,及时的指导施工和修改设计。
岩溶段超前地质预测预报应严格按照设计文件要求对地质灾害风险进行分级,根据不同的灾害风险级别采用不同的综合超前地质预报组合手段。
这些手段包括:
地质素描、地质调查、地质雷达、TSP地震波法预报、TRT法预报、红外探水、瞬变地磁法、超前钻孔等方法。
根据综合超前预报成果,判断前方岩溶形态、地下水分布情况和储量,为制定处置方案提供依据。
3.3.2地下水和填充物处理技术
隧道通过溶洞及采空区地段最关键的问题是对地下水和填充物的处理。
必须根据预报的地下水实际状态,正确选择排、堵、排堵结合的处理方案,防止突水涌砂。
(1)大面积渗漏和局部渗漏水的处理
对于大面积渗漏水、局部滴漏水和小股状水,如水量大于2.0m3/h且小于10.0m3/h,水压大于0.2MPa且小于0.5MPa,泥沙含量不大时,一般采用径向注浆、局部注浆、补充注浆等方法径向封堵。
注浆加固范围为开挖轮廓线外0.5~1.0D。
如岩层的溶隙、软弱夹层的局部有股状涌水现象,出水比较清澈,受大气降水影响不大,处理方法为直接封堵法和间接封堵法。
对于高压水,隧道开挖后对其封堵十分困难,此时可以考虑排水方案。
(2)管状水的处理
为了不改变地下水的流动规律,管状水的处理应优先选择连通方案。
采用疏导方法的优点是:
a)可以避免各种封堵方法引起的工程造价成倍增加和工期延误;
b)可能防止隧道周围水压力升高,使结构产生附加应力。
岩溶及采空区施工时,超前探孔表明掌子面前溶管比较发育,或者采空区较大且充填地下水,探水孔出水量大且水压高时,为了防止突水、突泥,根据溶管发育及采空区的位置方向,采空区局部注浆截留和全断面注浆封堵。
如果探水孔流出为清水,如水量小于2.0m3/h,水压小于0.2MPa时,并确认隧道排水不会影响施工进度及周围环境时,也可采用排水系统排水。
3.3.3溶洞处理技术
(1)全断面注浆封堵方法
如果溶洞规模大,内部充填了大量的泥沙,且含有丰富的地下水,一旦揭穿,可能发生大规模的突水、突泥时,可采用全断面预注浆加固的方法。
(2)置换注浆方法
掌子面为含水的粉细砂,或致密的粘土、砂粘土,采用渗透注浆、挤密注浆、劈裂注浆都很困难时,可采用置换注浆方法。
即在掌子面进行注浆时,距离注浆孔2m左右,预留几个排泄孔并安设孔口管和阀门,将泥沙适量排出,用浆液填充其留下的空隙,起到加固地层的目的。
此方法可降低注浆压力,促进浆液扩散。
(3)填充封闭
如隧道拱部、边墙或底部存在小型干溶洞或溶腔,几乎内部无充填物、无水,可采用砂石料、浆砌片石、干砌片石、水泥砂浆、混凝土等粗细集料全部充填,必要时进行注浆加固。
若空腔内有少量水流动,则填充不应完全阻断地下水过水通道。
(4)基底处理
隧道底部为松散或软塑状粘土沉积物,为了防止车辆运行过程中结构产生固结沉积,应加强对基底的处理。
处理方法包括:
注浆加固、换填、桩基等方法。
(5)放水减压法
岩溶水从坚硬、完整的基岩中流出,几乎不含泥沙,水量、水压不大,能够确定溶洞水排放对周围环境和隧道结构安全不会造成太大影响,可利用掌子面直接排放、泄水洞、迂回导坑排水等方式进行放水减压。
若溶洞中泥、砂含量大,或与地表水力联系紧密,则不宜长期大量排放。
(6)迂回导坑绕行
若溶洞大小及发育情况能够探明,则可从隧道周边位置开挖导坑,绕过溶洞,从另一方向截断水流或进行处理。
当遇到较大的富水溶腔时,为了不影响总的工期,应考虑采用迂回导坑绕过溶腔,开辟新工作面继续向前施工,亦可两方面夹击处理溶腔。
施工迂回导坑前必须选好线路,做好超前地质预测预报工作,确保避开溶洞。
迂回导坑工作原理。
迂回导坑是当隧道掌子面掘进遇大型易发生突水突泥高压富水溶腔或暗河后,考虑正面突破难度大、时间长、风险高等特点,并在掌子面左右侧或后方扩大范围超前精确探明岩溶发育规律后,利用岩溶发育较弱地带,见缝插针,设置迂回导坑绕行通过的一项岩溶处理技术。
其技术关键是在充分探明高压富水溶腔或暗河及岩溶发育规律后进行躲避、迂回、绕行的一项岩溶处治关键技术。
作用及意义。
遇大型突水突泥溶腔迂回绕行技术有其显著的过程意义:
a.快速迂回绕行超前施工发挥其超前地质探测的作用,为正洞
施工提供更为准确的地质预报,规避施工风险,保障施工安全。
b.可超前正洞向前开辟工作面,加快施工进度。
c.有利于施工通风和排水,改善掌子面的工作条件。
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- 专项 方案 岩溶 采空区 处治 华蓥 隧道