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隧道各种施工方案方法(岩溶隧道施工)

隧道各种施工方案方法(岩溶隧道施工)
隧道各种施工方案方法(岩溶隧道施工)

岩 溶 隧 道 施 工

1.岩溶:

)的水的长 岩溶是可溶性岩层(如石灰岩、白云质灰岩等)受具有溶解能力(含CO

2

期作用而产生的。由于溶蚀的形成,位置、塌陷作用的不同,岩溶个体形态、大小也不同。岩溶可概略分为以下几种情况。

1.1按有无地下水分:

1.1.1溶缝、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季节性流水。

1.1.2长年流水。

1.1.3溶洞内无水,其中有充填物或干燥无充填物。

其规模有大有小,大的有几十米,如轿顶山隧道出口正洞掘进1600m遇上特大溶洞,溶洞沿线路长80余米,隧底面以上高25m,宽约60m,洞分四层,通道、支洞错综迂回,其下有常年流水的暗河,小的多在10m以内。

1.2按其出露在隧道洞身部位分

1.2.1位于隧道顶部或顶部的一侧

1.2.2位于隧道的墙部或墙部的一侧

1.2.3位于隧道的底部或底部的一侧

1.2.4洞身全部在溶洞或溶洞填充物内穿过

溶缝、溶槽、溶洞等,有沿线方向的,有与线路正交或斜交的,当隧道施工穿过可溶性岩层时,常遇见大小不等,形状各异部位不同,充填物及充填程度和含水量不等的溶缝、溶槽、溶洞及暗河通道等。如宜宾至珙县铁路的轿顶山隧道长3376m,在施工中先后遇到溶洞、溶缝、溶槽、暗河通道等达数十次,它们都给施工带来一定的困难。有的甚至改线绕道,如轿顶山特大溶洞,就在洞内设三个弯道,绕开溶洞。

2.隧道遇到各种溶洞的处理措施和施工方法:

隧道施工中遇到溶洞地段时,首先要查明溶洞分布范围,类型情况,岩层的稳定程度,溶洞内填充物和地下水流情况等,分别采取截、引、堵、越、绕等措施进行处理和施工。

2.1拦截地表水

根据勘测资料和施工现场观测,当地表自然沟床,汇水洼地发现有溶穴、落水洞、漏斗、竖井等为隧道地下水补给来源,补给量随季节变化,则采用拦截地表水。如为自然沟槽,采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作浆砌片石排水沟。如地表为一溶蚀封闭洼地,则可采用截水沟,泄水暗管,泄水暗管将水引到隧道渗泄区以外。如图一

为轿顶山隧道地表水截水处理的实例

宜宾

图 一

2 .2引排地下

当隧道掘进遇到溶洞有流水时,宜排不宜堵,首先应查明水源,涌水量,流向及与隧道位置的关系,采取以排为主,截引相结合的措施常年流量大的采用开凿泄水将水排除洞外,流量小的可采用拦截引排将水引入隧道排水沟内,排出洞外。

2.2.1常年流量大的岩溶地下水,即隧道排水沟无法正常完全排走的水。

2.2.2隧道设有平行导坑:地下水出露在平导一侧,比较好处理,可自平导凿泄露水洞,将水引入平行导坑排走。当地下水出露在平行导坑的另一侧,则需将水排引到平行导坑一侧,再由平行导坑开凿至正洞的泄水洞将水引入平导排出至洞外。

当地下水出露在平导另一侧,拱顶上部,或隧道拱顶以上时,可在拱顶以上设渡槽,横跨隧道,将水引至平导一侧由泄水洞排至平导。渡槽两端置于拱顶以上的岩帮上,然后用竖向暗沟,将水引至泄水洞,再引入平导,排出洞外。如图二

图 二

当地下水出露在平导另一侧,拱顶至隧底标高,可采用竖向间沟或在隧道衬砌范围外用浆砌片石拦水墙拦截地下水,当地下水出露较高时用间沟,出露较低时用拦水墙,然后用暗沟或暗管将水引至平导一侧,再由泄水洞排往平导排至洞外。如图三

2.2.3当隧道未设平行导坑时,其在隧道部位的处理方法,基本同有平行导坑,但泄水洞要选择适当位置将水排除至洞外。

2.2.4一般涌水即利用隧道排水沟能正常泄排走的水。在隧道施工中常遇到的是一般涌水。仍以引排为主,其处理方法是:涌水在隧道顶上部出露的,采用在衬砌范围以外,拱部设渡槽和墙部竖向暗沟,将水引至墙脚外侧,在衬砌边墙脚留一暗洞或理设钢管将水引入隧道排水沟,当涌水出露在边墙部位,在边墙衬砌以外可设竖向盲沟或暗沟、将水引至边墙脚外侧,在边墙衬砌时,墙脚留一暗洞或理管将水引入隧道排水沟排出洞外。

2.3堵填

2.3.1对已停止发育,径跨不大,无水或渗水较小量,可根据其与隧道相交的位置及其充填情况,采用浆砌石或砼回填封闭,并辅以适当的引排水。

2.3.1.1溶槽位于隧道拱部,横穿隧道且有水,但溶槽不大,有部份充填物。采用浆砌征石回填封堵拱顶,其宽度至拱脚外2m,并在涌水侧,作竖向暗沟或盲沟,将水引入隧道排水沟。如图四

图 四

平行导坑 图三

2.3.1.2溶洞们于隧道中部或一侧,仍采用浆砌片石封闭,渗水引入隧道排

水沟。如图五

图 六

2.4跨越:

当溶洞较深时,不宜采用堵填封闭的方法,可采用梁、拱跨越,钽梁端或拱座要置于稳固可靠的基础上,在隧道施工中,以梁跨越较多,且施工较为方便。

当隧道道边墙县空时,设钢筋砼或钢轨托梁通过,隧道底部以钢筋砼梁通过,易于

12kg 钢轨弯

制钢拱架

施工,质量可靠。如宜珙铁路马蹄山隧道K61+780~K61+798段为一大溶液洞,隧道全断面位于溶洞内,且溶洞很深不宜回填。变更设计,两侧边墙下设38kg/m旧钢轨束钢筋砼托梁长16m通过。隧底设16m钢筋砼梁跨过。施工时托梁基础和桥台一起施工。

2.5施工中遇到特大和一时难以处理的溶洞。为使工程不陷入停顿,可以改线绕行通过溶洞或用迂回导坑绕过溶洞区,继续进行施工一面进行溶洞处理。如宜珙铁路轿顶山隧道,在距出口1600m,k58+320~+400遇到一特大溶洞,溶洞沿线路长达80余米,隧底面以上高25m,宽近60m,洞分四层,通道支洞错综迂回,其下有常年流水的暗河.处理十分困难,经设计院现场设计组变更设计在隧道内增设3个弯道,改线绕行,避开溶洞通过。

3、施工工艺

3.1拦截地表水施工工艺

3.1.1截水沟和泄水沟施工工艺

3.3.2泄水暗管施工工艺

3.2引排地下水工艺

3.2.1拱顶横向排水渡槽:

竖向暗沟,分段自下向上灌注,先于渡槽灌注完毕。

3.2.2泄水洞施工工艺,泄水洞开挖,采用人工手持风动凿岩机钻孔,爆破开挖,人工翻碴至平行导坑,或人力车运输至洞外,其工艺流程如下:

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