有不少小伙伴都想了解隧道大型溶洞处理技术(上)和一些关于药卷锚杆的话题,下面让小编来为大家讲解一下吧
高速公路建设正由东部平原向中西部重山区过渡,面临的地质环境题将更加复杂。特别是贵州的公路建设发展迅速,正在成为西南地区的陆路交通枢纽。该地区主要地貌为喀斯特地貌,隧道工程建设以多溶洞为特点。本文结合贵州省仁怀至赤水高速公路东湾隧道大型溶洞治理方案。详细论述了隧道仰拱底部大型溶洞处理方案的比选及回填施工的技术研究,对类似工程具有重要的参考意义。
一、东湾隧道大型溶洞情况简述
由中铁第五工程局贵州公司承建的仁怀至赤水高速公路东湾隧道位于贵州省习水县城东南11公里处。左隧道长2126m,右隧道长2090m。隧道最大埋深310m,隧道本体穿越泥岩、泥岩夹石灰岩、石灰岩地层。隧道在施工过程中多次遭遇溶洞。其中,线路右线开挖至YK66+488时,露出一处大型溶洞。该洞穴位于隧道地面下方。洞穴的长轴大致垂直于该线。洞底轴线长265m,沿线宽度57m。溶洞最大高度44m。洞顶至洞底板厚度为329m。里面有一个天坑。发展。洞穴围岩地质特征
溶洞侧壁的形态变化与结构面和岩层层次基本一致,表明溶洞溶蚀过程受结构面和岩层层次控制。
洞顶发育石钟,洞壁陡峭,底部发育相应的石笋,说明地下渗水、滴水丰富,溶蚀作用较强。
洞顶围岩及陡峭悬挑的侧壁稳定性较差,石块易脱落。局部不利结构面组合容易发生倒塌。
洞底主要由淤泥和巨石组成。巨石下有流水,可闻流水声。
2.治疗方案的比较与选择
隧道穿越岩溶地区时,管理较为复杂,应根据溶洞的实际情况和隧道在溶洞内的位置灵活确定。一般情况下,根据岩溶对隧道的影响和施工条件,可采取穿越、加固溶洞、排截岩溶水、清除填料或注浆加固软弱地基、回填压实、封面塌陷等方法,并排干地表水。等工程综合管理设计方案。根据广东核电工程勘察院出具的《东湾隧道入口端岩溶探测工程实物勘察调查报告》及现场勘察,本着“安全、彻底、生态、经济”的原则和速度”,对溶洞提出了2个初步建议。有两种解决方案“交叉方案”和“回填方案”。
1、方案1板梁+柱支撑跨越方案
为了不改变溶洞的排水系统,采用板梁跨越溶洞底部。同时,隧道底板下空腔内采用钢筋混凝土柱支撑板梁下的隧道底板。具体计划如下
洞腔防护
清除危险后,洞穴受到猎枪锚定的保护。喷射混凝土厚度为10cm;锚杆为22滚锚,间距15m15m,长度4m;钢网为65,网格间距为25cm25cm。
桥梁结构
初步规划采用桥跨,上部结构类型为220m整体现浇连续肋梁,两侧桥台支撑在岩体上,桥墩采用双圆柱墩,直径20m,基础扩大。仁怀侧桥台岩底厚度扣除现浇梁高度后最薄处约为9m,溶洞深度为20m。为了保证0号岩体的稳定性和安全性,0号岩板下方的解决方案是在空腔内设置15根直径为16m的立柱进行支撑。柱间间距为4m。具体布置参见桥梁布置图。支撑柱底部采用扩大基础形式,顶部通过植筋与上部岩体锚固。由于桥梁需增设护拱和二衬,桥梁宽度为144m。
隧道结构
隧道侧壁及拱门为空心断面,采用45cm厚钢筋混凝土孔衬砌+外部80cm厚钢拱护拱支撑。
2、方案2回填处理方案
采用溶洞矿渣回填无法保证回填土的压实度和与隧道底板岩体的紧密接触。回填土不能支撑隧道底板,不能保证隧道结构在运营过程中的安全。该计划以技术为基础。如果不可能,就放弃。回填方案回填材料为砂浆碎石。具体计划如下
洞腔防护
清除危险后,洞穴受到猎枪锚定的保护。喷射混凝土厚度为10cm;锚杆为22滚锚,间距15m15m,长度4m;钢网为65,网格间距为25cm25cm。
空腔回填
隧道底部顶板厚度极薄的危岩暴露并清理后,以此为工作面进入隧道底部,搭建施工,将底部空腔隧道的部分用M75迫击炮碎石回填。隧道衬砌中心线两侧回填宽度为75m,总宽度为15m,回填坡度为1:03。回填前应对回填范围内的地基进行清淤除渣,承载力基础基础压力必须大于10MPa。为保证隧道岩底板存在的浆砌碎石的密实回填,应在接触面预留注浆管,并采用间断注浆的方式填充水泥砂浆;隧道底板空置时,砂浆碎石表面宜采用C20水泥混凝土。进行找平,找平层厚度10cm。回填前应根据原洞内地下水流向预埋100cmHDPE管涵,保证洞内水道畅通。
隧道结构
隧道侧壁及拱门内无溶洞地段。隧道已开挖,初步支护已完成。二衬采用45cm厚钢筋混凝土,无底坑。
隧道侧壁及拱门为空心断面,采用45cm厚钢筋混凝土孔衬砌+外部80cm厚钢拱护拱支撑。
3、方案比选
技术比较
采用砂浆毛石回填方案,施工难度小,只需保证施工过程中回填的质量即可。质量控制要点是清除洞底淤泥、落块,基础承载力应大于10MPa;回填砌石顶部应进行灌浆,保证洞顶无缝隙;管涵应埋设在隧道底部,保证洞内无缝隙。水路畅通。
桥采用板梁+柱支撑跨方案,施工难度大。桥梁基础开挖爆破影响洞室围岩稳定性,存在较大安全风险。质量控制要点是清理桥墩、桥台处的松石;保证墩台基础的承载力;准确控制洞顶支撑柱高度。若墩柱高度与设计不符,应予以更改。
经济比较
采用M75砂浆碎石回填方案。M75迫击碎石27820m3。工程量大,但隧道弃土施工可充分利用,建设成本低。桥梁采用板梁+柱支撑跨越方案。工程主要工程量为现浇梁C50混凝土7404m3、桥墩混凝土10268m3、钢绞线357t、钢筋2856t。混凝土和钢材价格昂贵。
通过方案的技术经济比较,并从施工难度、安全风险、施工成本等方面综合考虑,贵州省公路局经方案审查后,最终采用了回填砂浆砌筑方案。
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