隧道施工中岩溶地层处理方案

1、岩溶地段隧道施工方案1. 编制依据(1 XX 隧道、 YY 隧道、 ZZ 隧道设计图;(2 客运专线铁路隧道施工技术指南 ;(3 客运专线铁路隧道施工质量验收暂行标准铁建设 2005160号;(4 铁路隧道风险评估与管理暂行规定铁建设(2007 200号;(5 铁路隧道工程施工技术指南 TZ 204-2008(6集团公司及公司相关管理制度“中铁 XX 程 200928号文” 。2. 工程概况沪昆铁路客运专线江西段站前工程 XX 标 X 工区共 3座隧道, 总长 1878m , 隧道概况见表 2-1 隧道概况表。表 2-1隧道概况表 3.岩溶分类岩溶是可溶性岩层 (如石灰岩、白云质灰岩等 受具有

2、溶解能力(含 CO2 的水的长期作用而产生的。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。3.1按有无地下水分 :3.1.1溶缝、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季节性流水。3.1.2长年流水。3.1.3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3.2按其出露在隧道洞身部位分3.2.1位于隧道顶部或顶部的一侧3.2.2位于隧道的墙部或墙部的一侧3.2.3位于隧道的底部或底部的一侧3.2.4洞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,

3、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。3.2.4本工区三座隧道地质构造复杂,不良地质和特殊地质多,隧道、 级软弱围岩所占比例大 , 洞身为灰岩夹炭质页岩地层,岩溶发育,地下水 量大,属强富水区,岩溶情况统计见表 3.2.4-1表 3.2.4-1 隧道岩溶情况统计 4. 主要施工措施4.1超前预测预报和验证预报可能存在的岩溶的位置、规模、发育方向、充填物情况。施工中采用超 前综合物探、隧道基底地质钻孔和施工过程中的超前水平探孔作为主要预报 措施。严格执行超前探水、放水的措施。在富水段每个断面设 45孔进行超前探水,探孔布置见下图。每次探水长度 为 30m

4、 ,开挖 25m ,保留 5m ,然后再开始下循环的探水和开挖过程。在物探强 烈异常区,则适当增加探水孔数量。现场施做时可根据围岩情况进行增减和调整位置。 隧道中线探水孔 探水孔探水孔 探水孔图 6.2.1-1 探孔布置示意图4.2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。4.2.1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,

5、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。4.2.2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。4.2.2.1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。4.2.2.2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

6、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。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。4.2.2.3当隧道未设平行导坑时, 其在隧道部位的

7、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。4.2.2.4一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。4.2.3堵填4.2.3.1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

8、封闭,并辅以适当的引排水。 (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。(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(3溶洞隧底部且较小时 , 仍采用浆砌片石或砼封闭。4.2.3.2隧道穿过溶洞 , 下部为充填物 , 拱部以上空洞 , 可采用加强衬砌 , 拱顶以上设浆砌片石 , 浆砌片石以上设干砌片石封闭 . 如空洞过高 , 可视岩石破碎程度 , 对空穴岩壁可进行适当喷锚加固。4.2.4跨越 :当溶洞较深时 , 不宜采用堵填封闭的方法

9、 , 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,易于施工,质量可靠。如宜珙铁路马蹄山隧道 K61+780K61+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。4.2.5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。4.3施工工艺4.3.1拦截地表水施工工艺4.3.1.1截水沟和泄水沟施工工艺 5 4.3.3.2 4.3.2引排地下水工艺4.3.2.1拱顶横向排水渡