隧道暗河段岩溶整治防护处理探讨

1、隧道暗河段岩溶整治防护处理探讨【摘要】通过结合某隧道工程施工实例，基于原设计 搭设满堂脚手架进行喷锚防护并不能满足现场施工需求，对 其采取一系列的整治防护处理方案，为同类工程提供参考实 例。【关键词】隧道施工；岩溶；防护施工1. 工程概况朱砂堡二号隧道位于玉屏东三穗东车站区间，双线隧 道，左右线线间距为 5.0m，设计为2O%o的单面上坡，进口 位于半径为 11000m 的右偏曲线上， 出口位于半径为 12000m 的左偏曲线上。隧道进口里程 D2K473+452 ，出口里程 D2K473+957，全长505m。隧道进口邻近朱砂堡中桥台尾， 出口邻近克麻塘中桥台尾，最大埋深约49m。本隧道原计

2、划采用单口掘进施工，后受溶腔限制采用双 口掘进。 2011年1月25日开工， 2011年5月 8日上台阶开 挖至里程D2K473+530 （进洞施工约78m）,上台阶开挖揭示 1#溶腔， 经测量发现溶腔底部以下 40m 发育暗河， 暗河与隧 道正洞在 D2K473+780处相交，水流量约为 21600m3/h。揭 穿溶洞施工受阻后，在线路左侧 40m 处增设一条长度 268m 的迂回平导并新增隧道出口掘进面，对跨暗河段溶洞进行提 前揭示， 2012 年 8 月 20 日在正洞（小里程侧） D2K473+748位置掌子面右侧施工揭示出暗河溶洞大厅， 2012年9月 1日在隧道出口端正洞 D2K4

3、73+790 处再次对暗河溶洞进行揭 示。2. 暗河处理方案分析 本隧道溶洞大厅形状不规则，溶腔顺线路方向最宽约 80m,隧道仰拱平面顺线路方向溶腔宽约42m，横线路方向最宽约120m，溶腔最大深度91m，线路方向最大深度 79.3m, 溶洞横线路方向成三角型、上窄下宽，顺线路方向呈“啤酒 肚”型，溶洞埋深约40m，隧道二衬拱顶标高与溶洞顶标高 基本持平，溶洞大厅容积约 32 万方，暗河沿溶洞大厅底部 大里程侧由左向右、再向小里程方向流过，溶洞上部洞壁围 岩线路左侧岩体较为松散，线路右侧岩体较为完整，从溶洞 下部情况看，洞壁岩体破碎，极易坍落，底部有部分坍落的 碎块土堆积，部分地段呈倒悬状，稳

4、定性差。由于暗河段溶洞大厅顶部岩体极其破碎，原设计搭设满 堂脚手架进行喷锚防护并不能满足现场施工需求。需要做好以下措施：1 ）溶腔顶部防护前，对顶部不稳定岩块进行找顶排险， 然后初喷一层丝纤维混凝土， 最后进行锚网喷防护； 2）施工期间加强地表的沉降监控和防护措施； 3）施工过程 中，根据溶腔洞壁稳定情况，局部加强防护措施；4）贝雷架底部设置柔性防护网； 5）溶腔顶部线路左侧设置主动柔 性防护网。以下将重点针对贝雷架底部设置柔性防护网施工而展开探讨3. 暗河段隧道防护处理3.1 贝雷架底部柔性防护网施工本工程在 D2K473+748+790设置柔性被动防护网，主 要是对贝雷架过孔过程中进行安全

5、防护。根据现场实际施工 情况，采用条形基础作为钢丝绳锚固基础，锚固基础分别设 置在暗河小里程端 D2K473+748 位置与大里程 D2K473+790 位置。条形基础为尺寸均为1.5X 2X 11m。条形基础内配置3层20钢筋网，钢筋网格间距 20cm，层距30cm，钢筋保 护层10cm。基础混凝土采用 C35现浇混凝土，钢丝绳固定 预埋件采用U型的$ 32圆钢，预埋件埋入基础深度为1m,预埋件与钢筋焊接牢固。基础浇筑完成待达到设计强度后， 两端对拉32钢丝绳（纵向间距 0.3m）将钢丝绳安装固定 在32预埋件上，钢丝绳搭接长度按照1m考虑，钢丝绳搭接（1m）端头采用5个绳扣固定。在钢丝绳顶

6、面铺设 8钢 筋网片，网格间距 5X 5cm，平铺于整个防护面。在 D2K473+748 位置采用人工配合挖掘机进行开挖，保 证基底位于稳固的基岩上，清理平整后施工条形基础。大里 程侧在 D2K473+791 处进行施工。条形基础均采用现浇 C35 钢筋混凝土，基础尺寸为 1.5*2*11m，基础内设置3层20 钢筋网，网格间距 20cm，层间距30cm，钢筋保护层厚度为 10cm,条形基础内钢筋与仰拱端头纵向连接筋焊接，固定形成一个整体。钢筋之间连接均采用双面搭接焊接牢固。提前将加工好的32预埋件与钢筋连接固定，保证预埋件的位置 准确，基础预埋件横向间距 30cm ，同时向拉力方向倾斜 65

7、° 埋入混凝土基础内，埋入深度80cm，露出长度为20cm。混凝土基础模板采用组合钢模进行浇筑，人工振捣密实。该防 护方案设计防护面纵向防护长度为42m，横向宽度12m。钢丝绳布置宽度为11m，钢丝绳横向间距 0.3m。待条形基础混凝土达到设计强度后进行钢丝绳安装作 业，将进场的钢丝绳放置在小里程条形基础位置，将成卷的 钢丝绳支架牢固。大里程端通过小型卷扬机拉拽32钢丝绳，卷扬机绳索使用人工拖拽至小里程端，卷扬机绳索端同 时固定一根长度不小于 100m 的尼龙绳，为拉拽卷扬机绳索 使用。小里程作业人员拉拽尼龙绳，将卷扬机绳索拉至暗河 小里程段，并将尼龙绳另一端固定在牢固位置，防止卷扬

8、机 绳索下滑将尼龙绳带入暗河底部。钢丝绳索安装完成后，在 钢丝绳面上人工铺设 $ 12钢筋网片，网格间距 10 x 10cm, 网格节点采用 10#绑丝与钢丝绳连接牢固，形成临时防护平 面。3.3喷锚防护施工对洞壁进行喷锚防护前先进行地质素描并留取断面情 况，找顶清除危石后及时进行混凝土初喷（初喷采用 C25 丝 纤维混凝土，厚度 5cm）。初喷完成后进行喷锚防护，根据最新图纸锚网喷防护参数为：$ 25中空注浆锚杆，L-4m ,间距环x纵1.0m x 1.0m，交错布置，$ 8钢筋网片，20cm x 20cm, C25喷微纤维混凝土 25cm。喷锚防护范围为线路中 线左右各9.1m，全宽18.

9、2m。3.4主动防护网施工 基于贝雷架作为施工平台，在贝雷架以上溶腔顶部左侧 岩壁设置主动防护网防止岩石掉落影响贝雷架安全。主动防 护网采用 $18钢丝绳。钢丝绳沿溶洞左侧洞壁铺设，间距 0 . 5 m 。钢丝绳上满铺布鲁克网与钢丝绳进行连接。通长$ 18钢丝绳两端锚固在溶洞纵向大小里程初期支护钢架上，采用 紧线器张拉钢丝绳。中间岩壁突出位置采用锚杆进行锚固。 完成全部钢丝绳锚固后满铺布鲁克网，形成主动防护。3.5 洞顶危石支顶作业对D2K473+750+760段溶腔洞壁易坍塌危险区域采用 $ 10cm 圆木利用贝雷架平台进行支顶，防止后期在暗河溶 洞处理过程中，洞壁坍塌危机贝雷架及底部作业人

10、员安全。 为了保证有效的对洞内暗河岩壁进行监控量测，洞内围岩监 控量测采用徕卡全站仪进行测量。4. 洞内围岩监测本工程暗河溶洞范围内沿隧道洞身方向每 5m 布置一个 监控量测断面。每个断面监控量测点环向间距按照 5m布置， 对 D2K473+750 +765 段不稳定区域根据围岩情况进行加密布置。监控量测点采用钢筋锚固到岩体内，严禁只埋设在喷 锚面内。利用朱砂堡二号隧道出口洞口CP 口及施工加密点作为控制点对岩壁进行监控量测。所有测量数据均采用同一坐标 系，每10天对洞内加密点与洞外 CPU点进行联测，复核洞 内控制点是否位移，发现异常及时纠正。为及时掌握暗河段 溶腔岩壁及地表沉降沉降变化规律，对岩壁坍塌进行预警， 了解贝雷架的变形情况，保证暗河处理施工作业安全。5. 结语 针对该隧道溶洞大厅形状不规则，溶洞上部洞壁围岩线 路左侧岩体较为松散，洞壁岩