田力

摘 要：本文以貴州赫六三標(biāo)合同段韭菜坪隧道的溶洞治理作為研究的重點(diǎn)內(nèi)容，通過對(duì)溶洞的處理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且有效的介紹了隧道施工中關(guān)于溶洞處理技術(shù)的整個(gè)過程，希望能夠被類似的工程提供相關(guān)的設(shè)計(jì)施工思路。

關(guān)鍵詞：隧道施工;溶洞處理技術(shù);施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U452.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

目前國(guó)內(nèi)的隧道工程采用回填方案穿越大型溶洞的研究已較多，一般采用土石方進(jìn)行回填，為避免沉降過大或不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生不利影響，再對(duì)回填路基進(jìn)行注漿加固或夯錘夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)。透水性材料注漿加固往往由于注漿不均勻效果不是很理想，不透水材料采用夯錘夯實(shí)補(bǔ)強(qiáng)也存在作業(yè)空間小、填層厚度大夯實(shí)效果不好等情況。

1 工程概況

韭菜坪隧道屬于分離式的長(zhǎng)隧道，位于貴州赫章縣興發(fā)苗族彝族回族鄉(xiāng)高家寨村，呈現(xiàn)著南北走向，左起長(zhǎng)1 959.9 m，最大的埋深為244 m，右起長(zhǎng)2 008.3 m，最大埋深為235 m。隧道區(qū)域包含不良地質(zhì)分別為巖溶以及斷層，雖然說鉆孔并沒有揭露比較大規(guī)模的溶洞，但是經(jīng)過物探可以發(fā)現(xiàn)，洞身以及其影響深度范圍的可能性是非常的大的。淺地表以充填溶溝為主，深部主要是以溶蝕裂隙為主，依據(jù)巖溶發(fā)育的具體的情況，可以判斷該地區(qū)屬于一種區(qū)域性巖溶中強(qiáng)地區(qū)，在該施工區(qū)域當(dāng)中，沒有見到滑坡或者是泥石流以及威嚴(yán)等其他的一些不良的現(xiàn)象，針對(duì)于隧道選址地區(qū)有著非常大的影響的斷裂為F6逆斷層，F(xiàn)8斷層，斷層附近存在著巖體破碎的情況，隧道選址區(qū)域有著特殊的巖性，主要為紅黏土，對(duì)于隧道在進(jìn)行施工的過程當(dāng)中不會(huì)產(chǎn)生不良的影響，隧道V級(jí)圍巖占總體長(zhǎng)度的10%，連續(xù)長(zhǎng)度已經(jīng)超過了100 m，因此需要在施工之前組織專家來對(duì)其進(jìn)行施工方案的編制，并且方案需要通過專家評(píng)審。

依據(jù)施工計(jì)劃要求，并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工程情況，在該隧道進(jìn)行施工的過程當(dāng)中，采取的是進(jìn)出口兩端同時(shí)施工的方法，左洞先行貫通，右洞因多次出現(xiàn)了塌方，跟涌泥的情況，考慮到具體的工期，出口端在原設(shè)計(jì)二號(hào)車型橫洞位置增加了一工作面。由出口端往兩個(gè)工作面共同進(jìn)行，在施工到Y(jié)K58+185的時(shí)候揭露出一溶洞，溶洞的縱向長(zhǎng)度為9 m左右，寬度現(xiàn)在已經(jīng)超過了右洞的外輪廓，目測(cè)高不見頂，深不見底，用繩子來對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)溶洞的深度左為198 m，左中為202 m，中部為211 m，右為206 m，探測(cè)過后，發(fā)現(xiàn)溶洞當(dāng)中沒有任何填充物，且洞頂暫無任何變化，掌子面位置，洞頂深埋約為120 m。其周圍屬于風(fēng)化的灰?guī)r，裂隙較發(fā)育。

2 隧道地區(qū)工程條件以及溶洞的發(fā)育情況

2.1 地形地貌

本次施工地區(qū)屬于溶蝕峰林殘丘地貌，地面的高程為2 173.30 m～2 423.30 m，最大的高差達(dá)到了250 m，山形起伏的非常大氣，陡坡大約為30°～60°左右，局部地區(qū)山體比較直立，植被非常的茂盛，大多數(shù)是松木或者是一些低矮的灌木，地表的覆蓋層比較薄，厚度一般來說是小于3 m的。

2.2 水文地質(zhì)條件

該隧道選址地區(qū)屬于地表水，為雨季沖刷短暫性流水，水量會(huì)受到當(dāng)時(shí)的季節(jié)的控制，出現(xiàn)暴漲，暴落的情況。而地下水的類型主要是以巖溶水以及基巖裂隙水為主，因此在進(jìn)行隧道開挖的時(shí)候，很容易就會(huì)形成脫水或者是涌水的情況，直接影響到隧道的穩(wěn)定性，隧道進(jìn)出口附近主要是第四系孔隙潛水，依靠自然降水補(bǔ)給。

2.3 溶洞的發(fā)育情況

依據(jù)探測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，YK58+185溶洞屬于逆時(shí)針蝸形豎井，以隧道作為路基向下探測(cè)，其深度為90 m左右，上拱能夠測(cè)量到的高度是50 m，隧道軸向最大的進(jìn)深為24 m，洞底西南角以及西北角有向上的洞腔，長(zhǎng)度大約為20 m左右，西南角有少量的流水，沿寬度2 m～3 m，裂縫向東南方向流出，除此之外，該溶洞并未見到其他更大的洞腔。

YK58+417溶洞屬于臺(tái)階形豎井，臺(tái)階在距離隧道地面大約36 m處的位置，洞壁整體來看是比較干凈的，而且平常的水流量非常的小，洞穴的底部呈現(xiàn)著西北向東南方向，最低處屬于消水通道，而且通道非常的小，淤泥厚度大約40公分左右，向下的深度大約為92 m，上拱能夠測(cè)量到的最高的高度是40 m，在該溶洞當(dāng)中沒有見到其他更大的洞腔。

2.4 巖溶以及水文地質(zhì)條件

YK58+185至YK58+417段，依據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)資料可以發(fā)現(xiàn)，所選的隧道施工地點(diǎn)正好位于區(qū)內(nèi)的最高點(diǎn)，地下水掩埋的非常的深，一般來說都大于200 m。在勘測(cè)階段并沒有見到地下水位，隧道在施工的過程當(dāng)中，僅僅是在降雨的時(shí)候出現(xiàn)了滴狀出水，以上情況可以表明隧道是位于巖溶的地下水包氣帶，地下水又位于設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，屬于季節(jié)性的涌水地段，地下水主要是以下滲為主，不會(huì)形成動(dòng)體沖水的情況，該段隧道在干旱季節(jié)的威脅性是比較小的，即便是遇到了溶洞，也不會(huì)出現(xiàn)大面積的涌水，所研究隧道階段的頂部存在著溶巖挖地，雨季可能會(huì)積水，滲入到地下，產(chǎn)生融水，所以說需要引起重視。

3 隧道施工中的巖洞治理技術(shù)

3.1 YK58+417溶洞處治

依據(jù)設(shè)計(jì)單位所下發(fā)的處治方案，對(duì)YK58+417溶洞進(jìn)行回填處理。溶洞進(jìn)行回填的時(shí)候去底部以上使用的都是大直徑的塊片石，回填料來源于韭菜坪取料場(chǎng)，距離溶洞大約3 km左右，溶洞底以上7 m，一直到拱底標(biāo)高以下，使用的是洞渣來進(jìn)行回填，回填料的選擇，利用的也是韭菜坪的棄土場(chǎng)當(dāng)中的一些棄渣。仰拱底標(biāo)高以下7 m～4 m的部分，使用的是洞渣回填，每隔0.5 m就需要對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)，也就是說需要邊回填邊灌水，這樣能夠有效地加快其固結(jié)，需要一直回填到固結(jié)結(jié)構(gòu)暫無夯實(shí)下沉量為止，仰拱底標(biāo)高以下4 m～1 m部分，使用的是澆筑的辦法，首先需要澆筑一個(gè)3 m厚的c20片石混凝土，片石混凝土需要分為三次進(jìn)行澆筑。仰拱底標(biāo)高以下1 m，在進(jìn)行澆筑的時(shí)候，需要澆筑1 m厚的c30鋼筋混凝土板，等到混凝土的強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的需求之后，需要設(shè)立支拱架，需要注意的一點(diǎn)是必須要預(yù)留變形量，按照原來的20公分進(jìn)行設(shè)置，在處置完畢之后，需要對(duì)其進(jìn)行拱頂回填，在回填的時(shí)候使用的是2 m厚的c30混凝土，主要分為兩次來對(duì)其進(jìn)行回填處理，每一次需要回填1 m，等到2 m都回填完畢之后，需要觀測(cè)混凝土的管流是否符合相關(guān)的厚度要求。

如果混凝土的強(qiáng)度能夠滿足相關(guān)的要求的話，需要對(duì)其進(jìn)行吹砂回填處理，同樣回填也需要分為兩次進(jìn)行，每次需要回填1 m，等到回填完畢4 m之后，也需要去觀測(cè)，查看其是否能夠滿足厚度需求。在溶洞處置完畢之后，需要結(jié)合地質(zhì)報(bào)告以及超前鉆的具體的情況，采取相應(yīng)的圍巖級(jí)別的開發(fā)方法來對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的掘進(jìn)，一直到Y(jié)K58+185溶洞位置為止。

3.2 YK58+185溶洞處治

依據(jù)設(shè)計(jì)單位所提供的處治方案，首先需要在溶洞底部以上7 m使用大直徑的塊片石來對(duì)其進(jìn)行回填。回填所使用的材料都是來自于韭菜坪的取料場(chǎng)，距離施工地點(diǎn)大約3.3 km左右，溶洞底以及以上7 m，一直到標(biāo)高以下的7 m部分，使用的都是洞渣回填。回填料利用的是棄土場(chǎng)的棄渣，仰拱底標(biāo)高一下7 m～4 m的部分，使用的是洞渣回填?；旧厦扛?.5 m都需要對(duì)其進(jìn)行重新的夯實(shí)，目的是為了能夠讓其加快固結(jié)，等到自然沉降，才能夠再次施工，時(shí)間為三個(gè)月左右。仰拱底標(biāo)高以下4 m～1 m的部分，使用的是混凝土澆筑的辦法，澆筑一個(gè)3 m厚的c20片石混凝土，混凝土需要分為三次進(jìn)行澆筑。仰拱底標(biāo)高至以下1 m部分，使用的是1 m厚的c30鋼筋混凝土板，等到所澆筑的強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%及以上之后，需要進(jìn)行初支拱架，同樣也需要預(yù)留變形量，按照原來的20公分來進(jìn)行設(shè)置，在處置完畢之后，需要對(duì)其進(jìn)行拱頂回填，回填所選用的材料是2 m厚的c30素混凝土主要分為兩次回填，每次1 m，等到2 m全部回填完畢之后，需要觀測(cè)其是否滿足厚度要求。

依據(jù)溶洞的具體的發(fā)育情況以及隧道設(shè)計(jì)輪廓關(guān)系，所以說我們可以選擇兩種回填處理方案。

方案一：在回填的時(shí)候，不設(shè)置擋墻，考慮到在回填的時(shí)候可能會(huì)受到不均勻側(cè)向力的影響，所以說一共分為兩次進(jìn)行回填，在回填的時(shí)候達(dá)到強(qiáng)度的75%及以上可以回填拱腰至拱頂，分為兩次回填，每次1 m，回填完畢之后需要及時(shí)的去查看是否滿足厚度要求，等到混凝土滿足要求之后，需要進(jìn)行吹砂處理，也是分為兩次，每次1 m，等到4 m觀測(cè)管流出沙子，才能夠確定其滿足設(shè)計(jì)要求。

方案二：在回填的時(shí)候，需要設(shè)置擋墻，設(shè)置擋墻是為了能夠更好地跟基礎(chǔ)線進(jìn)行連接，在鋼筋混凝土澆筑的時(shí)候，需要按照設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼筋預(yù)埋鋼筋的外露長(zhǎng)度為1 m，關(guān)擋墻基礎(chǔ)模板和預(yù)留U形爬梯預(yù)埋件，澆筑擋墻基礎(chǔ)砼，等到技術(shù)同滿足了相關(guān)的要求之后，可以關(guān)掉擋墻的墻身模板。

4 結(jié)束語(yǔ)

在本篇文章當(dāng)中，主要就韭菜坪隧道溶洞施工治理技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究，經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)在對(duì)溶洞進(jìn)行處理之后，監(jiān)理單位對(duì)于已經(jīng)處理的段落進(jìn)行了考察，無論是從拱頂下沉還是圍巖接觸壓力等角度對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)所有的結(jié)果都符合相關(guān)的設(shè)計(jì)需求。工程在進(jìn)行溶洞治理的過程當(dāng)中，站在實(shí)事求是的角度之上。運(yùn)用可行的、科學(xué)的方案，并且采取經(jīng)濟(jì)、合理的原則，自始至終對(duì)于整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全方位的嚴(yán)格管控，以科學(xué)的方法來對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的管理。

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