暗挖隧道洞頂大型溶洞護拱處理技術(shù)

1、暗挖隧道洞頂大型溶洞護拱處理技術(shù)【摘 要】本文介紹隧道施工中揭示的暗挖隧道洞頂 大型溶腔的存在形態(tài)，產(chǎn)生的危害及為防治此類溶腔的施工 技術(shù)。筆者根據(jù)暗挖隧道洞頂大型溶腔的處理經(jīng)驗做些總 結(jié)，希望對其他類似工程有借鑒意義。【關(guān)鍵詞】暗挖隧道；大型溶腔；護拱；施工技術(shù)刖言溶洞填充物使隧道圍巖的初始應(yīng)力分布不均勻，影響初 期支護的穩(wěn)定性和可靠性，給隧道施工和支護體系帶來不安 全和不穩(wěn)定因素。巖溶的主要形態(tài)有溶洞、溶溝、溶槽、裂 隙、暗河、石芽、漏斗及鐘乳石等。本文主要介紹溶洞處理 的施工技術(shù)。1工程概況加底峒隧道是已通車的廣西區(qū)宜州至河池段高速公路 Nq5合同段的一部分，為分離式隧道，隧址位于河池市

2、金城 江區(qū)東江鎮(zhèn)里仁村，隧道最大埋深約230m。隧址區(qū)位于黔 中高原向廣西盆地過渡地帶，地貌以丘陵為主。路線起點至 德勝段以波狀緩丘殘谷地貌為主。本隧道所在區(qū)域地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，巖質(zhì)以石灰?guī)r為主，地下水分為基巖裂隙水、巖溶水。據(jù)地質(zhì)資料顯示本隧道不良地質(zhì)主要是巖溶、暗河等。2巖溶形態(tài)及工程地質(zhì)條件2.1工程背景隧道開挖鉆進到+430里程，通過鉆眼的進程（鉆釬有突 進現(xiàn)象），初步判斷洞身局部存在空腔或溶泥。對掌子面進行爆破后，大量流塑狀溶泥涌出，將開挖臺 架推出距離近20m，臺架及部分小型機具被掩埋。組織機械對涌泥進行清除，清除過程中不斷有新鮮溶泥 涌出，但無涌水，屬于干溶泥填充的溶洞。2.2

3、溶腔形態(tài)溶泥清除完成后，發(fā)現(xiàn)溶腔往線路右側(cè)小里程方向斜向 上發(fā)展延伸至+452，具體深度無法確認，溶腔下部往小里程 方向發(fā)展。隧道內(nèi)有空氣流動，證明溶腔上部與地表相通。 經(jīng)現(xiàn)場鉆探表明，隧道洞身周邊，溶腔下部長約18米，上 部寬約22米；隧道右側(cè)拱腳初期支護外輪廓線向右3米 3.5米、左側(cè)拱腳初期支護外輪廓線向左2米2.5米、向下 1米4米可探到溶腔巖壁，有明顯滴水。3溶洞處理技術(shù)3.1溶洞處理的原則（1）安全性性強：要充分考慮到仍有余泥下掉的可能 性，及早進行封閉；（2）可行性強：兼顧既有資源，能在最短的時間內(nèi)達到方案的實施;（3）經(jīng)濟性強：不斷從材料、工藝、工序上進行優(yōu)化， 達到最合理的資

4、源解決問題。3.2溶洞處理技術(shù)（1）采用套拱技術(shù)處理，現(xiàn)場照片見圖一溶泥涌出 情況及具體方案見圖二溶洞處理方案圖。圖1溶泥涌出情況圖2隧道溶洞處理方案圖（2）隧道溶洞的處理流程清理淤泥f處理基底施工護拱基礎(chǔ)f護拱初支f隧 道初支f澆筑護拱砼f鋪設(shè)排水管f泵送砂子緩沖層f下 道工序。工藝框圖見圖三隧道溶洞的處理流程圖。圖3隧道溶洞的處理流程圖2）套拱基礎(chǔ)自隧道右側(cè)拱腳初期支護外輪廓線向外開挖2米，自隧 道右側(cè)拱腳向下開挖1.5米,采用C25混凝土分23段澆注， 具體尺寸：高度為1.5米，寬度為2米，長度為22米。注意 在基礎(chǔ)頂預(yù)留套拱拱架鍥型槽（0.5mx0.25m），并在鍥型槽 內(nèi)預(yù)埋申25鋼

5、筋用于連接套拱I20a工字鋼拱架，具體方法 是：對應(yīng)套拱拱架，縱向每0.5米預(yù)埋4根申25鋼筋，鋼筋 埋于混凝土中60cm，外露40cm；2）按0.5米/棉安裝I20a工字鋼套拱拱架，左側(cè)拱腳：每棉拱架在左側(cè)拱腳設(shè)置2根4.5米長申22藥卷式鎖腳錨桿; 套拱右側(cè)拱腳：I20a工字鋼拱架拱腳安放在墻身頂預(yù)留套拱 拱架鍥型槽內(nèi)，與申25連接鋼筋焊牢；3）拱架之間采用申25鋼筋做縱向連接筋，環(huán)向間距1 米；4）用申8鋼筋網(wǎng)（100mmX 100mm）布于套拱拱架外側(cè) 并與I20a工字鋼拱架焊接牢固；5）設(shè)申22 套拱錨固鋼筋（L=250cm, =100X 100cm）, 方向指向隧道圓心，與隧道正洞

6、初期支護I20a鋼拱架焊接連 成一體，確保套拱混凝土和隧道正洞初期支護之間連接成整體；6）在套拱頂部沿縱向每隔4米預(yù)埋一根申150鋼管， L=7.6米，鋼管上部端頭露出套拱頂面5米，下部端頭沿隧 道徑向露出隧道初期支護內(nèi)沿10cm，用于以后向套拱上部 輸送4米厚的砂子緩沖層，以緩沖溶洞頂部墜落物對套拱產(chǎn) 生的巨大沖擊力；7）噴射C25早強混凝土將I20a鋼拱架與鋼筋網(wǎng)及申22 套拱錨固鋼筋連成一體，厚度為26cm，有效保障隧道正拱 施工安全并兼做套拱C25泵送混凝土外模；8）在套拱外緣按5米/環(huán)間距布設(shè)申100透水盲管，盲 管上部緊貼左側(cè)巖面，下部與套拱墻身泄水孔連接，通過泄水孔將溶腔流水排至

7、初期支護外；9）溶洞結(jié)束段加強支護，采用I20a工字鋼拱架支護， 鋼拱架按0.5米/棉施工；10）在隧道正洞初期支護中按環(huán)向間距3米、縱向間距 3米預(yù)埋申150鋼管用于泵送C25套拱混凝土，在正洞拱頂 預(yù)埋一根申150鋼管用于排氣之用，排氣管管長2.26m，下 部與初期支護內(nèi)緣齊平；所有預(yù)埋泵送鋼管管長2.1m，下部 均露出初期支護內(nèi)緣20cm；11）泵送C25混凝土完成套拱澆筑作業(yè)，混凝土分35 次澆筑；12）待混凝土套拱混凝土強度達到85%后，開始通過噴 砂管完成砂子緩沖層。4小結(jié)本文總結(jié)了隧道暗洞溶洞處理的一種施工技術(shù)，本技術(shù) 處理時間短、安全、費用低，本隧道已經(jīng)通車，溶洞區(qū)域滲 漏水，未出現(xiàn)明顯下沉等不良現(xiàn)