隧道溶洞处理技术与实施要点解析

2016-03-11 11:47王恺
大科技 2016年16期
关键词:溶洞岩溶安全性

王恺

(中交二公局铁路公司陕西 西安 710065)

隧道溶洞处理技术与实施要点解析

王恺

(中交二公局铁路公司陕西 西安 710065)

在我国社会经济日益发展的今天,隧道施工已经成为施工行业的重要任务。但是,通常在隧道施工中常常遇到溶洞,因此,溶洞处理已经成为隧道施工中的难点,同时也是重点部分。由于溶洞内存在着悬空结构,这严重的影响隧道施工的安全性与可靠性。因此,隧道施工中需要制定合理的溶洞处理方案,对隧道溶洞进行科学有效的处理,从而使得隧道施工能够得到相应的保障。本文主要针对隧道溶洞处理技术与实施要点进行深入的研究,其目的在于提升铁路隧道施工的安全性。

处理技术;隧道;溶洞;实施要点

所谓溶洞:是岩溶洞穴,该岩溶洞穴的产生主要在地下水与地表水流动与腐蚀的作用下产生。而隧道施工过程中常常受到溶洞内悬空结构的影响,使得隧道结构安全性与稳定性降低。加之,雨季溶洞还会呈现涌水现象,这极有可能给隧道结构带来破坏。因此隧道施工期间,工作人员需要重视溶洞处理,一旦发现溶洞的存在,必须制定科学合理的处理方案,使其能够得到最佳的处理,从而保障隧道结构,降低溶洞给隧道施工带来的负面影响。

1 工程概况分析

本文研究新建九景衢铁路梅山1#隧道,该隧道位于江西省上饶市婺源县赋春镇梅山村境内,隧道施工中需要穿越灰岩丘陵区。隧道起讫里程为DK165+883~DK166+223,全长340m。进口地面高程143.287m,出口地面高程149.397m,最大埋深107.90m。

隧道洞身表层基岩裸露,基岩为石灰系C2灰岩,弱风化,节理裂隙较发育,局部灰岩含碳质。根据隧道进出口段物探资料解揭示,隧道基岩相对完整,根据测绘及路基钻孔来看,石灰系灰岩岩溶发育,存在岩溶涌水等危害。

隧道线路右侧中台阶爆破开挖时,在DK166+208中台阶右侧拱脚处及DK166+210距离右边墙约3m处发现两个溶洞,经过不断的测量与调查,两处溶洞实际上为一个大溶洞,其原因在于,这两处溶洞溶洞在地下贯通。该溶洞主要位于隧道的右侧,总体呈竖向分部,溶洞总高约20m,轴向长度约30m,宽度4~10m不等,总体积约1500~2000m3。同时在溶洞内部广泛的分布着钟乳石,并伴有滴水现象。

2 处理隧道溶洞的技术要点体现

要确保隧道溶洞能够得到更好的处理,便需要做到以下几点:

2.1 确保地质预报的准确

在应用隧道溶洞技术处理隧道期间,最为重要的是保障地质预报的准确性。同时,溶洞处理技术应用期间,地质预报所得到的数据也是处理工作实施的基础所在。因此,需要针对不同铁路隧道施工的特点,对地质条件、岩石结构以及水温特点等情况进行充分的、全面的考虑,最终确保能够选择出最为合适的地质预报方案方式[1]。地质预报方式主要有:超前钻探、TSP203、地质素描以及地质雷达等等。当工作人员在制定预报方案的过程中,需要利用各种方法,确保能够制定出最为合理、科学的地质预报勘探流程。这往往需要工作人员对铁路施工段地质结构、地下水系以及地表水系等进行充分、严谨的分析,对隧道施工段的整体地质稳定性进行评估,并通过物探等方法,对隧道溶洞进行勘察,从而了解与判断溶洞的类型等。

2.2 不同类型隧道溶洞处理技术

针对不同类型的隧道溶洞需要采取不同的处理技术。

例如:处理填充物为饱和水的溶洞。处理该种类型溶洞的过程中,通常需要应用降压处理的方式,该种方式也是最为有效的一种处理方式。这要求工作人员在开挖前做好支护加固工作,在溶洞周边需要采取堵水处理措施,并且在周边做好注浆工作[2]。上排水期间需要严格的控制水量与排水速度,利用限量排水的方式,从而避免由于排水速度过快,导致溶腔压力增加。例如,如果遇到了突发情况,需要及时的做好注浆封堵工作,以此确保溶腔的稳定性。

如果溶洞填充物为泥沙加块石的类型,处理期间通常需要实施注浆工作,从而达到加固涌出物的目标。还需要做好相互支护工作,之后利用止浆墙、超前帷幕注浆等方式,挖掘溶洞内部的填充物,挖掘期间也需要做好彼此的支护工作。

如果溶洞属于干涸型溶洞,那么在处理中,首先需要依据地质预报了解溶洞的内部结构、大小以及形状等,之后才能够实施溶洞注浆填充工作。在处理期间,工作人员需要注意的是,将溶洞的特点作为基础[3],这与匡树钧,魏海河在《浅谈贵广铁路高天隧道溶洞处理技术》一文中的观点有着相似之处。做好溶洞结构的支护工作,避免在溶洞填充中,给隧道带来局部应力集中的问题,同时,完成填充工作以后,也需要做好支护工作等。

3 隧道施工中溶洞处理的注意事项

隧道施工中,重视溶洞技术处理的应用极为重要,这与隧道整体的安全性、可靠性之间存在着极大的关联[4]。因此在隧道施工中,工作人员首先需要确保地质勘探与地质预报工作能够有效的实施,对铁路隧道施工段进行严谨的判断,判断是否存在溶洞,一旦发现有溶洞存在,则需要对溶洞展开重点勘探与检测的工作。

隧道施工期间,如果施工地段为富水岩溶地段,那么施工应该将顺坡施工作为主要施工方向,并且在富水岩溶地段实施主要的挖掘工作,这期间需要综合的考虑施工的特点与施工工期,从而为施工的可靠性提升创建条件。除此之外,在制定施工方案期间,需要对溶洞处理展开统一的规划,如果隧道施工地段存在着多个溶洞,那么需要综合的考虑地段溶洞给施工安全性带来的影响,避免由于考虑不全面留下安全隐患[5],这与赵玉龙在《宜万铁路下村坝隧道大型半充填溶洞处理技术》一文中有着极为相似的观点。影响隧道施工的安全性;与此同时,施工组织还需要针对溶洞的整体情况,制定完善、科学的应对措施,溶洞处理期间,往往受到复杂地质结构等方面因素的影响,常常会引发一些突发状况的出现,如果缺少完善的、科学的应对措施,必将会引发较大的安全事故的出现。为此,制定科学的突发状况应对措施极为重要,这同时也是保障铁路隧道工程施工的基础所在。

4 总结

本文主要分析了三点:①分析了工程概况;②分析了处理隧道溶洞的技术要点;③研究了隧道施工中溶洞处理的注意事项。在分析中明确了隧道施工过程中经常会遇到溶洞问题,溶洞的存在不仅会威胁隧道结构的稳定性,同时也会在一定程度上降低其安全性。因此采取有效的措施处理好溶洞问题极为重要。在处理期间,相关工作人员需要注意利用地质预报来了解溶洞的整体情况,针对不同类型的溶洞,采取不同的溶洞处理方式进行处理,最终确保隧道施工的安全性与稳定性。

[1]马兵.高速公路岩溶地区隧道溶洞处理技术[J].工程建设标准化,2014(10):83~84.

[2]李伟.岩溶地区隧道溶洞处理技术[J].山西建筑,2015(11):184~185.

[3]匡树钧,魏海河.浅谈贵广铁路高天隧道溶洞处理技术[J].企业技术开发:下,2011(11):147~148.

[4]王才业.贵广高速铁路上寨隧道溶洞处理技术[J].路基工程,2013(5):185~190.

[5]赵玉龙.宜万铁路下村坝隧道大型半充填溶洞处理技术[J].铁道标准设计,2014(6):111~115.

U455.4

A

1004-7344(2016)16-0106-01

2016-4-8

王恺(1985-),男,助理工程师,本科,主要从事现场管理工作。

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