马鞍山隧道特大溶洞处治技术

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《隧道复杂岩溶形态的分类与处治技术》

《隧道复杂岩溶形态的分类与处治技术》

《隧道复杂岩溶形态的分类与处治技术》发布时间:2021-08-04T15:19:23.697Z 来源:《建筑实践》2021年第9期作者:刘春雨1,韩兆军2,于洋2-1,李忠阳3,李贺群4 ,宋战平[导读] 为了应对在喀斯特地区修建铁路隧道所面临的复杂岩溶形态的处治困难问题刘春雨1,韩兆军2,于洋2-1,李忠阳3,李贺群4 ,宋战平5 (1.中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司哈尔滨 150000;2.西安建筑科技大学土木工程学院西安 710055)摘要:为了应对在喀斯特地区修建铁路隧道所面临的复杂岩溶形态的处治困难问题,通过调研岩溶隧道结构分析方法的发展现状,综述了当前岩溶隧道的主要处治技术方法。

以商合杭高铁工程太湖山隧道为工程实例,通过统计施工和勘察中遇到的各种形态的溶洞几何参数,以隧道与溶洞的相对位置关系对复杂形态溶洞进行分类,并对其中典型的三种类型溶洞,从围岩塑性区的分布和经济指标两个方面来说明岩溶处治方案的选择应遵循安全、经济的原则。

最后,针对当前岩溶隧道的建设趋势,总结了岩溶处治是一项复杂的技术,应因地制宜,综合处治;注浆加固技术是仍是目前处治岩溶最为有效的措施,应当作为首要的考虑方法。

关键词:岩溶;处治技术;综述;围岩塑性区;经济指标;注浆加固中图分类号:U451 文献标识码:A0 引言岩溶是地球上十分常见的地质现象,从高山到地壳几千米深的岩石均有发育。

我国地域辽阔,东西地形、地貌差别大,区域地质情况非常复杂,岩溶地质是其中典型的复杂地质情况之一。

我国是世界上岩溶地质分布最广的国家之一,在全国万国土面积960万平方公里上,可溶岩层分布面积近350万平方公里,占国土面积的1/3。

岩溶地质分布遍及我国各省、市和自治区,尤其以我国西南的云、贵、桂地区为甚,另外山西、广东、台湾、湖南、浙江、鄂西、四川、陕南以及华北地区亦有大量分布[1]。

岩溶对隧道结构的稳定性主要体现在若溶发育导致的围岩应力场、位移场的非常规变化。

隧道工程溶洞处理方案

隧道工程溶洞处理方案

隧道工程溶洞处理方案隧道工程是一项复杂而重要的工程项目,其中涉及到许多地质问题。

在一些地质条件比较特殊的地区,隧道工程可能会遇到溶洞这样的地质隐患。

溶洞是指地下溶蚀作用形成的大型空洞,通常会对隧道工程的施工和后期运营带来一定的影响。

因此,在进行隧道工程设计和施工前,必须对地质情况进行充分的调查和分析,以制定合理的溶洞处理方案,保证工程的顺利进行和安全运营。

一、溶洞的形成原因1.岩溶地质条件溶洞的形成通常与岩溶地质条件有关。

岩溶地质是一种特殊的地质形态,其特点是地下水侵蚀岩石,形成各种洞穴和地下水系。

在这种地质条件下,常见的溶洞形成原因包括溶蚀作用、地下水的沿缝穴流动、矽酸盐岩的溶蚀崩塌等。

因此,岩溶地质条件的地区往往会存在较多的溶洞。

2.地质构造地质构造也是导致溶洞形成的重要因素之一。

例如,在断裂带、褶皱带等构造复杂的地区,地下水侵蚀作用更容易发生,从而形成溶洞。

3.其他因素除了岩溶地质条件和地质构造外,一些人为因素也可能对溶洞的形成起到一定的影响。

例如,采矿、水泥生产、隧道掘进等地下工程活动也可能导致原本稳定的地下结构受到破坏,使得溶洞的形成速度加快。

二、溶洞对隧道工程的影响1.工程施工阶段在隧道工程的施工阶段,如果工程地区存在较多的溶洞,可能会对隧道的掘进和支护工程带来较大的困难。

因为溶洞的存在会导致地下结构的不稳定,增加隧道掘进的风险和难度。

同时,溶洞内部的地下水流动也可能对施工活动造成一定的干扰。

2.工程运营阶段在隧道工程的运营阶段,溶洞的存在也可能对隧道的安全运营带来一定的影响。

因为溶洞内部的地下水流动会增加隧道的渗水量,从而增加了隧道临时排水及日常排水的难度。

此外,如果地下水流量过大,还可能对隧道的地质稳定性产生一定的威胁。

三、溶洞处理方案1.地质勘察和预测在进行隧道工程设计之前,必须对工程地区的地质情况进行充分的勘察和预测。

特别是对可能存在溶洞的地区,必须进行详细的地质调查和工程地质勘察,以绘制详细的地质图和地质剖面图,为后续的工程设计和施工提供可靠的依据。

谈铁路隧道溶洞处理技术

谈铁路隧道溶洞处理技术
2 溶洞处理 的基本要 求
地质情况 ,以及溶洞本身的性质进行 统筹考虑 ,但其 中有一 些 基本要求 ,在任何溶洞处 理中都是 必须遵循的原 则。 2.1 必 须坚持 安 全至上
在铁路隧道建设 中 ,安全 问题始终是不容忽视 的核心 问 题 ,溶洞处理 的最根本 目的就是要实现安全通车 ,避免出现安 全 事故。因此 ,无论是在初期支护阶段 ,还是到了后期初砌阶 段 ,都必须做好 围岩 的监控量测 ,要确保在溶洞处理过程中不 出现 涌水或突泥情况 ,更要坚决杜 绝出现塌 方或 冒顶等严重 安 全问题 [1】。此外 ,在衬砌阶段结束时 ,要保证铁路隧道不出现 渗漏等 问题 ,使铁路能够正常顺利通车 。
3铁路隧道溶洞处理的技术措施31隧道开挖及初期支护技术开挖是铁路隧道施工工程的基础项目当隧道开挖至溶洞地区时必须先做好超前地质预报掌握该处的地质水文情况做好超前支护可以通过长管棚与小导管搭配的方式加固溶洞如前方地段水量很大必须先采取导流排放注浆加固填充物帷幕注浆等只有将超前支护完成后才能进行开挖
谈铁路 隧道 溶洞处理 技术
format ion,because ofits structure in the hollow state,a great influence for the use ofsecurity tunne1.Combined with th e specific practice oftu rmel karst cave treatment,this paper an alyzes the scientific and efective treatm ent technology ofkarst cave,hoping to providevaluablereferenceforthedesignandconstructionofrailwaytunnelin karstcave.

浅析公路隧道拱腰以上大型溶洞处理方法

浅析公路隧道拱腰以上大型溶洞处理方法

浅析公路隧道拱腰以上大型溶洞处理方法作者:姜昌银来源:《科技创新导报》2020年第22期摘要:本方案是隧道施工中拱腰以上出现大型溶洞的处理方法,因溶洞较大,先将完全暴露的溶洞回填至拱顶以下1.5m,在端头最后一榀初支钢架处设置混凝土封堵墙,然后在溶洞内填充混凝土至拱顶以上2m,在进行超前的支护、注浆处理,最后进行开挖、初支、二衬的施工。

实际结果也显示采用此方法能安全开挖通过溶洞地段。

关键词:公路隧道拱腰以上大型溶洞处理中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)08(a)-0048-03Abstract: This scheme is the tunnel construction in the arch waist above the large cave treatment method, because the cave is larger, first will be fully exposed cave backfilling to the vault below 1.5 meters, in the end of the last initial steel frame set up a concrete wall, and then filled in the cave concrete to the vault above 2 meters, in advance of the support, slurry treatment, and finally the excavation, the first branch, two-lined construction. The actual results also show that this method can be used to safely dig through the cave section.Key Words: Highway tunnel; Arch waist above; Large cave; Treatment1 工程概况本隧道为双向四车道二级公路,分为左右洞,其中左洞起止里程为 L2K7+305-L2K7+732,全长427m;右洞起止里程 K7+330-K7+779,全长449m。

隧道穿越巨型暗河溶洞整治施工工法(2)

隧道穿越巨型暗河溶洞整治施工工法(2)

隧道穿越巨型暗河溶洞整治施工工法隧道穿越巨型暗河溶洞整治施工工法一、前言隧道穿越巨型暗河溶洞整治是在隧道施工过程中遇到某些特殊地质条件时所采用的一种措施。

由于巨型暗河溶洞具有体积大、存在不规则空腔等特点,一旦隧道施工时不进行整治处理,会对隧道的安全和稳定性产生重大影响。

因此,隧道穿越巨型暗河溶洞整治施工工法应运而生。

二、工法特点1.特殊性:巨型暗河溶洞整治是一项比较特殊的施工工法,需要充分考虑暗河溶洞的特点和隧道施工的需求。

2.综合性:工法综合运用了地质、岩土力学、水文、土木工程等多个领域的知识,灵活应用各种技术手段,全面解决实际问题。

3.环境友好:工法在施工过程中注重环保,最大限度地减少对环境的影响,并能够有效保护水资源和生态环境。

三、适应范围该工法适用于巨型暗河溶洞较为稳定、无明显活动迹象的地区,适用于不同类型和规模的隧道工程。

四、工艺原理巨型暗河溶洞整治施工工法主要包括采取的技术措施和理论依据两个方面。

1.技术措施:采取了岩体加固、定向钻孔排浆、冻结墙和地下连续墙等技术手段,有效控制了隧道施工过程中的水流。

2.理论依据:依据地质条件、岩体力学特性和水文地质条件,采用合适的工艺手段和控制措施进行工程设计和施工。

五、施工工艺1.施工前期:对暗河溶洞地质条件进行详细勘察和分析,制定施工方案和设计整治措施。

2.施工中期:采取岩体加固、钻孔排浆、地下连续墙施工等技术手段进行暗河溶洞整治,同时进行隧道正常施工。

3.施工后期:对整治效果进行检查和评估,及时修复和补强。

六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员和技术力量,充分发挥各个施工单位的协同作用,确保施工进度和施工质量。

七、机具设备该工法需要使用岩石钻机、排浆泵、土方机械等机具设备,同时需要对设备进行维护和管理,以确保施工过程的顺利进行。

八、质量控制通过严格的质量控制措施和流程,确保施工过程中岩体加固、排浆和地下连续墙等工作达到设计要求,保证施工质量稳定可靠。

隧道穿越巨型溶洞施工安全防护技术

 隧道穿越巨型溶洞施工安全防护技术

隧道穿越巨型溶洞施工安全防护技术隧道穿越巨型溶洞施工安全防护技术地下建设是现代城市化发展的重要组成部分。

建设地下通道、地下设施、地下交通等需要穿越巨型溶洞的情况时有发生。

对于这类工程,如何保证施工过程中的人员安全、设备安全,减少对环境的影响,成为公众关注的焦点。

本文将从隧道穿越巨型溶洞的特点、施工安全防护技术和安全管理措施等方面探讨这一问题。

一、隧道穿越巨型溶洞的特点巨型溶洞是地下河流、地下溶蚀、断层、岩溶等物理和化学作用形成的天然环境,每个巨型溶洞都具有独特的地质构造、地下水资源和生态环境等特点。

穿越巨型溶洞的隧道建设需要面对的特点有以下几个方面:1.地质环境复杂:巨型溶洞的地质构造较为复杂,往往具有长洞高边窄的特点,比如岩洞、石窟、岩溶洞穴等结构。

这样的地质条件会对钻掘机、掘进机等设备的使用和控制造成一定的难度。

2.地下水资源丰富:巨型溶洞地下水的渗透和涌入会引起施工现场的进水和涌水等问题。

解决这些问题需要采用有效的压裂、封堵和排水等技术。

3.环境污染难以避免:穿越巨型溶洞施工会对地下水、土壤、岩石等环境产生一定的破坏。

如何减少对环境的影响、避免污染成为了必须考虑的问题。

二、施工安全防护技术隧道穿越巨型溶洞的施工安全防护技术包括钻掘和掘进等设备的选择和调整、地质勘探和监测、地下水处理和排泄、支护和防护等方面。

1.设备的选择和调整:根据巨型溶洞的特点,应该选择能够适应地质条件的设备,并对设备进行调整和改进。

针对性的设备调试可以防止设备故障、提高施工效率和安全。

2.地质勘探和监测:通过地质勘探、物探和隧道探测等手段全面了解巨型溶洞的地质构造,以便采取相应的隧道穿越技术措施。

同时要进行实时监测,预警危险情况,以及及时调整和处理。

3.地下水处理和排泄:应当对地质环境和地下水作出科学合理的分析、评价和处理方式,能够灵活采取防渗、隔离、抽水等工程技术手段,以减小地下水位的波动和污染的扩散。

4.支护和防护:针对巨型溶洞地质条件复杂的特点,要进行细致的支护和防护措施,如加固钢管桩、护洞钢架或钢筋混凝土等支护结构,一定程度上能够提高隧道穿越工程的安全性和稳定性。

某项目溶洞处理施工方案

某项目溶洞处理施工方案

溶洞处理施工方案目录一、工程概况2二、溶洞补充勘察成果分析2三、溶洞处理目的、处理原则及重点、处理方法及施工工艺31、处理目的32、处理原则及重点43、溶洞处理方法及相关要求44、注浆工艺流程65、溶洞处理的范围的确定8四、溶洞处理施工顺序及施工注意事项81、施工步骤82、施工注意事项10五、工期安排10溶洞处理施工方案一、工程概况草暖公园至小北站区间在里程:YDK7+903.505~YDK8+052.610范围内,隧道穿越地石炭系灰岩地层。

根据初勘、详勘和溶洞补充勘察资料,隧道穿越区有较多溶洞。

溶洞处理场地位于广州市环市中路与解放北路交叉的东北角,即亚哥花园及花园外面环市路上和人行道上,地面标高9.17~13.49m,相对高差4.32m,微地貌属山麓斜坡堆积.溶洞补充勘察阶段共分成5个施工小区,施工124钻孔,27个CT孔对。

本次设计是在补充勘察资料的基础上,结合CT,根据溶洞的空间分布、溶洞与隧道的位置关系、溶洞充填物的类型,提出溶洞具体的溶洞处理方案。

二、溶洞补充勘察成果分析1、根据勘察情况,该段溶洞分布广,规模大,溶洞最大高度18。

30m(D02)。

补充勘察的124个钻孔,70个钻孔揭示有溶洞或空洞,溶洞集中分布,右线:YDK7+969.950~YDK7+974.951和YDK8+006。

114~YDK8+026。

113,左线:ZDK7+948.222~ZDK7+963.221和ZDK8+002。

060~ZDK8+017.062,溶洞竖向位置主要在隧道结构底部和结构底板以下,探到最深溶洞底标高为—31.44。

2、溶洞主要分于二、三、四区,占揭露到溶洞钻孔的95。

7%,一区仅有1个钻孔揭露到溶洞,五区仅有2个钻孔揭露到溶洞;3、在剖面上溶洞主要分布在标高为5.35~-31。

44m范围内,其中以分布在标高为-1.40~-14。

00m之间最为普遍;4、在小于3.50m的140个溶洞中有72个无充填物,占51%;大于等于3.50m的27个溶洞中,4个为无充填物,占15%,其余均为半充填及全充填;5、顶板厚小于3。

高铁隧道底部大型溶洞先通过后处治技术要点

高铁隧道底部大型溶洞先通过后处治技术要点

高铁隧道底部大型溶洞先通过后处治技术要点摘要:高铁隧道在进行施工时,经常会遇到底部有大型溶洞的现象,直接开挖施工肯定是有风险的,那么如何做好安全分析,减少影响,就是企业不可忽视的任务。

针对这种常见的难题,工作人员可以采用数值模拟和模型试验分析的方法,根据施工的实际情况提出先通过后处治的施工方案。

高铁隧道底部出现大型溶洞可以采用专业化的处理模式,填满底部溶洞,进行永久性处理,从而减少对施工工期的影响,先通过后处治的施工技术可以有效保障工程的施工安全,保障施工质量,本文针对工程中的现状提出几点解决措施,希望对企业工程有所帮助。

关键词:高铁;隧道底部;大型溶洞;先通过后处治高铁隧道底部遇到大型溶洞是工程的重要问题,是事关安全的重要环节,应当妥善处置。

目前,市场上针对这种难题可以采用先通过后处治的方式,也就是上台阶进行施工处理,之后要进行拱部锚索,再进行支护工作,掌子面在进行继续推进,再通过洞渣快速回填底部,这种处理方式可以在底部形成桩板结构,减少对施工的影响,提高施工的效率。

还有的工程采用的是注浆回填方式和桥梁跨越方法,这些方法都存在一定的安全隐患,跨越的工期也较长,对施工工程产生影响较大。

而采用数值分析和理论分析的方法可以针对底部溶洞进行合理的分析,深入研究,再提出有针对性的措施,进行可行性的实验分析。

一、高铁隧道底部大型溶洞的施工难点(一)检查结构稳定性:必须对溶洞的形态进行监控,结合真实数据进行分析处理。

(二)初步处理任务:保留溶洞厚层顶板结构作为施工通道,中间已经开挖的空间隧道要经过合理检测,为后期的先通过后处治工作做好设计处理。

(三)施工过程中相互干扰:桩板结构施工与正洞掘进施工同步进行,就会相互干扰。

(四)安全风险大:拱部结构缺少支撑,结构就可能失去稳定性,出现坍塌的危机。

二、处治方案选择原则(一)安全性好:变形量能够在可控范围内,保障能够保障工程稳定发展。

(二)可操作性高:选择灵活性好的设备和人工进行现场施工(三)经济性强:在不影响工期的前提下,保障工程的质量和安全,增加企业的利润空间。

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马鞍山隧道特大溶洞处治技术
作者:程均何可谢欢
来源:《城市建设理论研究》2012年第28期
【摘要】城市隧道施工过程中不可预见性太大,特别是特长隧道,较为复杂的地质构造段、溶洞、暗河等在施工过程中给工程成本及进度带来了负面影响。

本文通过对已建项目马鞍山隧道特大溶洞的施工技术及施工方法,结合工程实际,为类似工程提供参考和经验借鉴。

【关键词】城市隧道;特大溶洞;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
马鞍山隧道左线K1+872.5-K1+900、右线K1+890.4-K1+900.9原设计为III级围岩,设计文件描述为灰色、浅灰色,微晶结构,中厚层状构造。

贝壳状断口发育。

岩体较完整,多呈中厚状,大块状结构。

岩体中有三组构造裂隙,结构面倾角40-80°,其中一组结构面走向与洞身轴线夹角为40°,另两组夹角大于65°,该隧断地表岩溶较发育,岩体中岩溶水含量较大,遇层间溶蚀发育带,可能有地下水呈大股状涌出。

拱部无支护时可能发生局部块体位移及产生小-中塌方。

水平和垂直形态岩溶均发育,有中型溶洞及暗河形成,暗河多沿岩层面及节理裂隙发育,岩溶水含量较大,动态补给好。

开挖至该里程桩号时揭穿一特大型溶洞,溶洞呈南北走向(从右洞向左洞贯穿),走向长约450m,起点至终点高差约80m。

该溶洞跨度8-17m、最高处达35m。

隧道下方溶洞底板有黄泥堆积,黄泥一般2-3m厚。

为探明隧道下方的岩石溶蚀情况,设计院要求在隧道与溶洞的交汇处布置了5个钻孔及地质雷达探测进行详勘,钻孔及物探结果表明,左洞隧道下0-11m范围、右洞隧道下0-9m范围有不同程度的溶蚀现象。

溶洞示意图如下图:
二、方案选择
马鞍山隧道特大溶洞处理遵循“质量第一、安全施工、预防为主”的原则,合理组织施工,确保溶洞处理工程优质高效,不留后患。

施工中积极应用新技术、新工艺、新设备、新材料、新结构,充分发挥科技在施工生产中的先导保障作用。

在高速行驶的大型载重汽车来回碾压时,结构物能安全、稳固、畅通、牢靠是处理方案考虑的主要问题,经有关专家及设计院仔细勘察研究,提出了3种方案:
1、清理溶洞底部碎石土,开挖至隧底基岩,而后填筑C30混凝土,本方案施工简单,但投资巨大,耗时长,且堵塞了溶洞的天然水流通道,在我国只有小型无水溶洞采用这种方案;
2、浇筑钢筋混凝土简支梁桥;但施工困难,考虑到在隧道内施工桥梁是动荷载结构,其与围岩静荷载一起承载是不适宜的;
3、清理溶洞底部碎石土,开挖至隧底基岩,把此段做为明洞衬砌结构施工,且在换填
C20后,埋设直径为1米的涵管供排水用,尽最大可能的畅通天然排水通道。

再对溶腔内部隧道两侧6m范围内的溶洞洞壁上松动破碎的岩体进行清除。

清除后再对其进行挂网锚喷。

经科学分析,慎重比较,决定采用第3种方案进行施工。

三、技术措施
1、该段按明洞衬砌进行施工,并对衬砌配筋进行加强。

2、明洞衬砌外部设置30cm厚的C30型钢混凝土,型钢采用I22b工字钢,其纵向间距为0.5m,型刚之间采用Φ22钢筋相互连接,其环向间距为1m。

3、在明洞衬砌和C30型钢混凝土之间设置双层防水卷材。

4、对明洞衬砌仰拱底面以下4m深度范围内强岩溶化溶蚀带的岩土体采用C20砼进行换填处理。

5、C20砼换填层底面应根据实际揭露情况采取方案使基础密实。

6、明洞衬砌中N1、N2钢筋应伸入C20砼换填基础中。

7、对左右线隧道两侧6m范围内的溶洞洞壁上松动破碎的岩体进行清除。

清除后,根据现场实际情况,对该范围内的局部比较差的溶洞洞壁进行挂网锚喷支护,锚杆采用Φ22砂浆锚杆,长3m,间距100X100cm,钢筋网采用φ8@20X20cm。

喷射混凝土厚10cm。

8、二次衬砌的防水层环向盲管、横向盲管的布置调整为2m一环。

9、隧道仰拱下埋设一根直径1m的钢筋混凝土水泥涵管,埋设时必须保证排水坡度,涵管进出水口溶洞充填物必须清理干净。

四、结束语
本技术措施,成功在马鞍山隧道实施,并取得了科技攻关,技术攻关等奖项,减少了对隧道内周边稳定围岩的扰动。

并顺利完成隧道贯通竣工,确保了隧道溶洞段的长期稳定和施工安全。

提高了特大溶洞的施工效率。

有效的控制了施工质量及施工安全,降低了施工风险和施工成本。

使隧道溶洞段能经济、安全、快速的完成施工。

为国内城市隧道工作者提供有据可依的施工参考资料。

参考文献:
(1)孙兆远,罗琼,耿伟,等.铁路客运专线大断面隧道开挖方法选择[J].隧道建设,2007,(06).
(2)翟进营,杨会军,王莉莉.“新意法”在国外隧道工程中的应用.隧道建设,2008,(08).
(3)李斌,漆泰岳,高波,等.新意法(岩土控制变形工法)概述.公路隧道,2009年第2期.
(4)柳长奔,张树.无工作室管棚技术的研究与应用.现代隧道技术,1009-6582(2010)
03-0098-05.
(5)焦南稳,商南南,胡蕊芬.干溪沟隧道特大溶洞通过方案优选与实.采矿技术,2004
年3月.
(6)公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009),人民交通出版社,2009-10-01.
(7)重庆市政设计研究院,钟多镇至渤海快速通道工程设计资料.。

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