浅谈岩溶对隧道工程的危害及施工技术

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岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨岩溶地区的隧道常常会面临一些病害问题,如塌方、渗水、冒顶、岩爆等。

针对这些常见的病害问题,需要制定相应的处置方法,以确保隧道的安全运行。

下面将对岩溶地区营运隧道常见病害的处置方法进行探讨。

首先是塌方问题。

岩溶地区的隧道往往伴随着岩层破碎、溶蚀等问题,容易导致隧道内部的岩体失稳,并引发塌方。

为了处理这个问题,可以采取一些措施。

需要加强对隧道岩层的勘察和监测,在设计和施工阶段就要将塌方风险纳入考虑并采取相应措施。

可以对岩层进行加固,使用锚杆、钢梁等加固设施来增加岩体的稳定性。

还可以采用喷浆法对隧道进行支护,增加隧道的整体稳定性。

其次是渗水问题。

由于岩溶地区的地下水渗透性较强,隧道在使用过程中极易遭遇渗水问题。

处理渗水问题的方法有很多。

可以封堵渗水通道,使用混凝土、胶泥等材料对渗水通道进行封堵,阻止渗水。

可以在隧道外部修建防渗墙,减少地下水对隧道的直接渗透。

还可以对隧道进行排水处理,将隧道内的渗水快速排出,确保隧道内的干燥环境。

最后是岩爆问题。

岩爆是岩溶地区隧道中较为危险的问题之一,会对隧道的安全造成严重威胁。

为了处理岩爆问题,需要采取一些防范措施。

需要通过岩层勘察和监测,了解隧道周围岩体的稳定状态,发现存在岩爆隐患的地段。

可以通过爆破抑制技术来减少岩爆的风险,使用炸药爆破时可以采取分段爆破、缓慢爆破等措施,减少岩爆的发生。

还可以加强对隧道内部的通风设施,及时排除隧道内积聚的爆破气体,减少岩爆的发生。

岩溶地区的隧道常见病害的处置方法主要包括塌方、渗水、冒顶、岩爆等问题。

针对每个问题,需要在隧道的设计和施工阶段就加强勘察和监测,并采取相应的支护、封堵、排水等措施,以确保隧道的安全运营。

隧道的使用过程中需要定期对隧道进行检查和维护,及时发现和处理可能存在的病害问题,以保证隧道的正常运行。

浅谈高速公路隧道溶洞的施工处理

浅谈高速公路隧道溶洞的施工处理

浅谈高速公路隧道溶洞的施工处理摘要:在高速公路隧道开发中,经常会出现溶洞,给隧道施工带来各种危害。

本文主要介绍了在高速公路隧道施工过程中遇到溶洞时的处理的方法,可供溶洞处理时参考。

关键词:高速公路;隧道;溶洞;处理1、概述溶洞为岩溶洞穴,是地表水或地下水对石灰岩层经过化学作用或冲刷而形成的地下溶蚀现象,有的有水,有的无水;有的有充填物,有的无充填物;结构物部分及全部悬空。

所以溶洞处理的方法也不尽相同,应该根据不同的地理情况、不同特征的溶洞,采取不一样的处理措施,保证施工和运营的安全及时性。

2、溶洞的成因溶洞的形成是一个个比较复杂的过程,它主要是石灰岩在卡斯特水经过日积月累的冰劈和酸碱作用下造成不同程度的侵蚀,从而在不同的作用力度下形成各种山峰和溶洞,它又称为喀斯特地貌。

另外,有些干涸的溶洞,因大气降水,经过地表渗透,会形成水溶洞。

3、溶洞对高速公路隧道施工带来的影响溶洞的位置特征不同,所以对隧道施工产生的影响也不同。

比如,存在于隧道底部的溶洞,填充物比较松散而且都比较厚,所以对基底的处理比较困难。

存在于隧道边墙的溶洞,经常会有带水的充填物涌入,增加了施工的难度。

此外,还有存在于隧道拱部大小不定的溶洞,很多会造成塌陷现象的发生。

大多溶洞涌水中都夹杂着大量必须被处理掉的的杂质,施工相当困难。

长时间的涌水,可能会造成地表下沉、开裂。

所以,地表下如果存在溶洞,那么地表到溶洞这一段距离内的水流是有一定的通道的,因此,在地下施工过程中,遇到有地下结构范围内的溶洞,都要采取相应的处理措施。

4、溶洞的处理原则溶洞内大多有充填物,充填物一般都有积水、淤泥、碎石等杂物。

多数溶洞中含有岩溶水,所以在施工过程中,会出现微弱到严重等不定的漏水现象。

因此在处理溶洞时,更不能忽视岩溶水的处置。

4.1 溶洞的处理原则对于溶洞的处理应根据洞穴的大小、洞穴相对于隧道的不同位置关系,采取不同的处理措施,例如填塞、护拱等措施。

4.2 岩溶水的处理原则对于岩溶水的处理原则是能疏就不堵。

隧道岩溶处置方案

隧道岩溶处置方案

隧道岩溶处置方案摘要隧道岩溶是隧道建设中常见的一种地质现象,其具有高风险性和难度性,如果没有有效的治理措施,会严重威胁隧道的安全。

本文就隧道岩溶的特性及其治理措施进行了详细的探讨和分析,提出了具有实际可行性和经济性的处置方案,希望能够为隧道建设和岩溶治理提供参考。

隧道岩溶特性分析岩溶是一种由水的侵蚀和溶解作用形成的地质现象,其具有裂隙密集、孔洞发育、岩层脆弱、破碎易发等特点。

在隧道建设中,岩溶是常见的地质问题之一,其具有以下几个特性:1.高不稳定性。

由于岩溶岩体性质的不规则性和脆弱性,它易于产生裂缝并发生塌方、滑坡等情况,给隧道的安全带来严重威胁。

2.空洞和断层发展。

岩溶岩体中存在着许多空洞和断层,其易于演化并扩大规模,给隧道的建设和安全运营带来不利影响。

3.地下水问题。

岩溶中地下水流动迅速,这可能引起隧道地下水涌流和泥石流等地质灾害。

处置措施针对隧道岩溶的特性,必须选择合适的治理方案进行处理,以保证隧道的安全性和可靠性。

目前常用的治理方法包括:1.岩体修整。

即对岩溶岩体进行强大的支护和固结处理,降低开挖岩体的内外荷载,如桥墩式路基、锚杆、钢支撑等。

这种方法适用于岩层不稳定的高风险地区。

2.岩体加固。

即对岩溶岩体进行强度上提处理,如混凝土填充、灌浆封闭、地锚等。

这种方法适用于有空洞和裂隙形成的地区。

3.地下水治理。

即对隧道周边地下水的流动进行控制,如隔水帷幕、涵洞抽水、土工格栅等。

这种方法适用于岩溶水文条件较为复杂的地区。

4.地质灾害预防。

即对岩溶区域进行周密的预警和防范措施,如流量预测、降水预报等。

这种方法适用于更加复杂的地质条件下。

处置方案针对上述岩溶治理方法的特点和实际应用效果,结合实际情况,建议采用如下的处置方案:1.对岩体修整。

在深度较浅(海拔高度小于300米)的隧道中采用此方法进行治理。

2.对岩体加固。

在岩层高度较小,裂隙明显的隧道中采用此方法进行治理。

3.地下水治理。

在地下水流量较大,涌水问题突出时,采用此方法进行治理。

某长大铁路隧道岩溶段施工技术

 某长大铁路隧道岩溶段施工技术

某长大铁路隧道岩溶段施工技术某长大铁路隧道岩溶段施工技术
铁路是国民经济的重要组成部分,而隧道是铁路工程中不可或缺的部分。

然而,隧道工程中的岩溶段却成为了工程建设的难点之一。

隧道工程岩溶段施工存在的主要难点是基岩不稳定、水质不良、地下水位高等问题,这就需要相关专家和工程人员在施工过程中寻找一种科学、合理的施工方式。

针对该问题,某长大铁路隧道岩溶段施工采取了一系列措施,以保证施工的顺利进行。

首先,在施工前,专家们进行了地质勘探,并对隧道的整体情况进行了全面的分析和判断,以便更好地掌握隧道工程岩溶段的具体情况。

在地质勘探的基础上,决定了具体施工方案。

在施工方案中,针对基岩不稳定,决定了先进行爆破,利用爆破的方式将基岩打散,然后再进行开挖。

这样的做法能够减小基岩对施工带来的不利影响,提高了施工的效率。

同时,在施工中采用微爆破技术,保证了工程的安全。

其次,针对水质不良、地下水位高的问题,施工人员采取了严密的防渗措施。

在施工中,先进行了隧道内的混凝土浇灌,确保
了施工的质量,同时在浇灌的同时利用注浆技术,保证了施工后的防渗性。

最后,施工人员在施工过程中,高度重视了岩溶段隧道的环保要求,并采取了严密的环保措施。

在施工前,先进行了环保方面的准备工作,对施工现场进行了保洁,并在施工过程中使用环保材料,保证了施工对环境的影响最小化。

总之,某长大铁路隧道岩溶段施工采用的科学、合理的施工方式,提高了施工效率,保证了工程的安全性和质量,并且最大限度地减小了对环境的影响。

这样的做法给其他工程和学者提供了具有借鉴性的经验,有助于其他隧道工程在相似环境下的施工。

岩溶隧道工程水害防治浅述

岩溶隧道工程水害防治浅述

岩溶隧道工程水害防治浅述岩溶(又称卡斯特,Karst)是铁路、公路、水利水电、矿山巷道等地下工程建设中常见的地质灾害之一。

地球上约有15%的地形是卡斯特岩溶地貌,世界上许多国家每年都因不同程度的隧道(洞)或矿山巷道岩溶灾害而造成巨大的经济损失。

我国幅员辽阔,有70%为山区,地理地质条件十分复杂,是世界上岩溶分布最广的国家之一,其中,贵州、云南、重庆西南五省市岩溶分布最为广泛[4]。

突水灾害已成为我国岩溶地区隧道修建中最严重、最常见的地质灾害之一,大规模的突水不但危及隧道施工安全,影响隧道施工进度,一旦施工措施不当,常会使隧道建成后运营环境恶劣,地表生态恶化,给人们的生产和生活造成重大损失。

在岩溶地区修建隧道工程的主要危害如下:(1)诱发工程灾害和人员伤亡;(2)引起地面塌陷和地表沉降;(3)造成水资源减少和枯竭;(4)导致水质污染。

综合上述,如何规避岩溶隧道工程灾害的发生、控制地面塌陷和地表沉降、减免水资源损失、防范地下水质污染,已成为国内外岩溶隧道施工中亟待解决的技术难题。

1 岩溶隧道突水机制岩溶隧道在穿越岩溶强烈发育、岩溶水极其复杂的地段时易遭遇大型高压富水岩溶洞穴、地下岩溶暗河或管道流,常发生大规模突水、突泥等岩溶地质灾害,特别是长大复杂岩溶隧道施工中,位于隧道周边的隐伏水压充填溶腔与隧道间防突岩层厚度不足致使被高压水击溃,从而引起突发性的突水突泥等灾害严重危及施工安全,控制着工程施工工期,影响工程投资,并涉及到隧道修建以后的水文地质环境和生态平衡。

因此必须对岩溶隧道施工中的突水机理进行专题研究。

1.1 岩溶区隧道水害岩溶水害即岩溶隧道施工中揭穿地下暗河、岩溶管道、富水溶腔或岩溶裂隙密集带时,大量岩溶水或高压岩溶水突然涌出,对隧道施工造成危害。

岩溶水害具有突发性、危害性大等特点,常常酿成重大事故,从而淹没坑道,冲毁机具,造成施工被迫中断,甚至造成重大人员伤亡事故。

1.2 岩溶隧道影响因素岩溶区隧道突水受多种因素的影响、制约,其中既包括地质因素,又包括气象、施工等非地质因素[4]。

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨岩溶地区的隧道建设和运营是一项复杂而关键的工程项目。

隧道在长期运营过程中,由于地质条件和自然环境的限制,常常会出现各种病害问题,严重影响隧道的正常运行和安全性。

针对岩溶地区隧道常见的病害问题进行合理的处置方法是非常必要的。

1. 地面塌陷岩溶地区地表容易因为地下溶洞的存在而发生塌陷。

一旦隧道地面发生塌陷,会造成隧道使用困难甚至中断。

处置方法包括:- 定期进行地下勘探和地质监测,及时发现地下溶洞的存在并采取补救措施。

- 加强隧道地基的加固和巩固,例如采用灌浆和地下注浆等技术,提高地基的稳定性。

- 实行定期巡查和维护,及时发现地面的变形和沉降,采取补救措施。

2. 滑坡隧道周围的山体容易发生滑坡,给隧道的使用带来严重危险。

处置方法包括:- 加强山体的监测,建立定期巡查机制,及时发现山体位移的迹象。

- 对容易发生滑坡的山体进行治理,采取爆破、挖掘、钢筋网等技术加固山体。

- 加强排水系统的建设和维护,减少山体滑坡的可能性。

3. 排水问题岩溶地区有较高的地下水位,隧道在建设和运行中容易遇到排水问题。

处置方法包括:- 建立完善的排水系统,包括集水管道和排水泵站等设施,减少地下水位对隧道的影响。

- 定期检查和维护排水系统,保证其正常运行。

- 根据地质条件和降水情况,合理安排排水系统的设计和布置。

4. 沉降由于隧道在岩溶地区的施工和运营过程中,地下水位的变化和地质活动等因素的影响,隧道地面容易产生沉降现象。

处置方法包括:- 加强对隧道地面的监测,及时发现地面的变形和沉降。

- 对发生沉降的隧道地面进行加固和修复,采用灌浆、补土、加固材料等方式进行修复。

- 建立沉降监测和预警机制,及时采取措施避免隧道的进一步损坏。

岩溶地区隧道的常见病害问题需要根据具体情况采取不同的处理方法。

在隧道建设和运营过程中,加强地质勘探和监测,定期进行巡查和维护,及时采取补救措施等措施是确保隧道安全运行的关键。

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨岩溶地区在地质构造上具有石灰岩、大理岩、砂岩等岩溶岩层,因此存在地表塌陷、溶洞、地下水、裂隙等问题,给隧道工程带来极大的难度。

隧道作为交通运输的重要组成部分,一旦出现病害将影响交通运输的安全和顺畅。

岩溶地区隧道的病害处置方法成为一个重要的课题。

本文将围绕岩溶地区隧道常见的病害展开讨论,探讨病害的成因和处理方法,以期为岩溶地区隧道工程的建设和管理提供参考。

一、岩溶地区隧道常见的病害(一)地表塌陷由于岩溶地区地下水、地下溶洞等因素的作用,地表容易发生塌陷现象。

特别是在隧道附近,地表塌陷可能会导致隧道结构受损,甚至影响隧道通行的安全。

地表塌陷的成因与岩溶地区的特殊地质构造有关,破坏性严重,处理起来相对复杂。

(二)岩层滑坡岩层滑坡是指在隧道开挖或使用过程中,由于地层构造、工程载荷等原因,岩层发生滑动的现象。

岩层滑坡会导致隧道结构的变形和破坏,严重影响隧道的使用。

针对岩层滑坡,需要及时采取措施进行处理。

(三)地下水渗漏岩溶地区水资源丰富,地下水渗漏是岩溶地区隧道常见的病害之一。

地下水的渗漏会导致隧道结构潮湿、腐蚀,甚至引发隧道的坍塌,严重影响隧道的安全性和稳定性。

(四)裂隙加剧岩溶地区由于地下溶洞和其他地质构造带来了地层的不稳定性,产生了裂隙。

而隧道的开挖和使用过程中,裂隙的存在会加剧隧道的变形和破坏,从而影响隧道的正常使用。

地表塌陷是岩溶地区隧道工程中常见的病害之一,处理起来相对复杂。

针对地表塌陷问题,可以采取地表加固的措施,包括喷射混凝土、地下室内圈梁和锚杆加固等方法。

也可以通过排水、减载等方式缓解地表塌陷的压力,减缓地表塌陷的速度。

岩层滑坡是岩溶地区隧道工程中难以避免的问题之一,针对岩层滑坡,可以采取岩层加固的措施,包括钻孔灌浆、钢筋混凝土衬砌等方法,增加岩层的承载能力,减少滑坡的发生。

也可以通过排水和减载等方式减缓岩层滑坡的速度,及时清理滑坡堆积物,避免对隧道的影响。

隧道施工岩溶地质风险等级分析及处治措施


二、岩溶(土洞)地区工程风险分析
(三)岩溶(土洞)地质给施工带来的主要风险
引起地面塌陷和地表沉降
地面沉降是岩溶隧道涌(突)水、突泥的地质环境 效应。它具有突发性、发展迅速、波及面广、危害性大 的特点。
二、岩溶洞)地区工程风险分析 岩溶塌陷前兆
一、井、泉的异常变化:如井、泉水位的骤然升、降,水色 突然浑浊或翻砂、冒气。这些现象反映岩溶地下水动力条 件自然发生急剧改变,从而为塌陷作用的发展提供了动力。 这些变化的产生或者与附近地表水体(河、湖、坑矿)突 然发生集中渗漏有关,或者与地下通道因土洞扩展坍塌造 成的堵塞或冲决有关。 二、地面变形:如地面出现环状裂缝并不断扩展,产生局部 的地鼓或下沉现象。它们一般是土洞扩展达到一定规模后 其顶板已接近极限平衡状态的现象,这时地面已处于临近 塌陷的危险状态。
三、处治措施
• 不安全辨识原则
1、辨识隧道突水关键部位:两种岩层的接触带、大型 富水溶腔。 2、确定隧道突水的临界距离:突水的机理是溶腔水压 力破坏的塑性范围是否与隧道工程开挖形成的塑性范围是 否连通。在施工中,主要通过数据模拟计算的方式确定临 界距离。 3、确定隧道突水的关键工序:主要发生在开挖和初 期支护完成后这两个环节。 4、确定隧道突水的风险状态:隧道穿越富水结构时, 当掌子面有掉块声、硬塑状涌泥、渗漏水量逐渐变大时, 为突水、涌泥标识,应及时逃生。
如果岩溶特别是土洞埋置很浅,则岩溶的顶 板可能不稳定,甚至会发生地表塌落。
二、岩溶(土洞)地区工程风险分析
3、抽水对土洞和岩溶顶板稳定的影响
• 在有岩溶或土洞的场地,特别是土洞大片分布, 如果进行地下水的抽取,由于地下水位大幅度下 降,使保持多年的水位均衡遭到急剧破坏,大大 地减弱了地下水对土层的浮托力。 • 由于抽水时加大了地下水的循环,动水压力会破 坏一些土洞顶板的平衡,因而引起了一些土洞顶 板的破坏和地表塌陷。一些土洞顶板塌落又引起 土层震动,或加大地下水的动水压力,结果震波 或动水压力传播于近处的土洞,又促使附近一些 土洞顶板破坏,以致地表塌陷危及地面的建(构) 筑物的安全。

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨

岩溶地区营运隧道常见病害处置方法探讨随着经济社会的发展以及交通运输的日益繁荣,隧道成为现代化运输建设中非常重要的交通工程,特别是岩溶地区隧道数量虽然不多,但是隧道长度却较大,其中既有公路隧道,也有铁路隧道,具有浓厚的地方特色。

岩溶地区隧道建设面临着诸多问题,其中病害的出现直接影响着隧道的正常使用。

本文将从岩溶地区营运隧道的一些常见病害入手,通过对病害的特点和危害进行分析,探讨一些相应的处置方法,以期提高隧道的使用质量和寿命。

1、围岩病害。

因为岩溶地区属于地质较为复杂的区域,地层在长期的地质变化中由于不同成分的差异,围岩的性质也会有所不同。

围岩病害主要有岩层塌落、岩溶潜在危险、岩层开裂等。

这些病害的共同特点是容易引起隧道的坍塌和受损。

2、排水系统病害。

易堵塞、渗漏等问题容易影响隧道内部环境,也可能导致地面下水位异常升高,对周围环境造成影响。

排水系统病害主要包括水流难以控制、积水等。

3、路基结构病害。

路基结构病害分为两种类型:一是基础不牢固引起的失稳现象,例如路基沉降,路面塌陷等;另一种是路基材料老化、开裂等问题,这些都容易扰动车辆,影响行车安全。

岩溶地区营运隧道的病害虽然繁多,但是一些基本的处置方法是可以通用的。

围岩病害对隧道建设和使用造成了很严重的威胁,对于出现的岩层塌落、裂缝等问题,只有采取相应的处置方法,才能确保隧道的安全稳定。

常见的处置方法有:a、加固。

对于岩层塌落、开裂等问题,可以采用打锚钢筋加固、爆炸破碎岩石、注浆等方法,使围岩固定、加强,避免因为围岩松动而导致的阻塞、坍塌等问题的出现。

b、排水。

对于岩溶地区因为地质状况造成的排水困难,例如隧道周围地面下水位过高、积水等问题,可以采用设置拦水帷幕、挖掘深井、加固边坡等方式,联合对隧道周边地区进行治理。

排水系统病害主要是由于管道清理不彻底、易漏等问题引起的,对于这些问题,可以采用以下方案:a、定期清理。

针对积水等问题,定期进行检查,并且及时清理掉阻塞管道的杂物或者是泥沙以确保道路的畅通。

浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施

浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施摘要结合以往的岩溶隧道施工处理实践经验,在分析岩溶与隧道工程的关系及其影响的基础上,重点对不同大小的典型溶洞的施工处理措施及方法进行了阐述,并指出岩溶地层隧道施工中预报与合理施工相结合的重要性。

关键词隧道施工;岩溶;溶洞处理;施工预报0 引言在岩溶地层中进行隧道施工,由于地下水和溶洞的存在,大大增加了隧道施工的风险和难度,容易引发工程事故甚至地质灾害;另一方面,由于岩溶地质的复杂性、差异性及高风险性,岩溶地层的隧道施工始终是隧道建设的一项关键技术。

在岩溶地层隧道设计和施工过程中,应根据具体的岩溶类别和规模、岩溶水发育情况、溶洞围岩的稳定性,以及溶洞与隧道的位置关系等因素,综合考虑采用相应的处理措施。

1 岩溶与隧道工程的关系及其影响分析岩溶的发育一般是不规则的,其与隧道工程线路的关系一般可简化为三种典型类型:嵌套型、相交型、环绕型。

嵌套型岩溶溶洞,当其发育规模较小时,且其完全在隧道设计断面内,这种溶洞对隧道施工的影响可以忽略;当岩溶为发育规模较大的填充型溶洞,且整个隧道在岩溶中穿过时,施工难度将非常大,必须根据填充物性质以及岩溶水发育情况采用相应的综合处理措施。

相交型岩溶是指隧道与溶洞部分相交,溶洞分布在隧道周围,应采用适当的处理措施才能开挖施工。

环绕型岩溶是指岩溶与隧道不相交,溶洞普遍分布在隧道周围,岩溶对隧道施工的影响程度主要取决于岩溶与隧道的净距、岩溶规模以及溶洞的稳定性。

岩溶对隧道工程施工的影响主要体现在空洞、岩溶水、溶洞填充物以及溶洞坍塌、洞顶地表塌陷等方面。

当隧道线路需穿越岩溶地层时,隧道施工技术的设计处理会相对复杂,应根据岩溶地层中溶洞的具体情况,对隧道施工过程中的溶洞处理措施进行科学分析。

2 不同岩溶的处理措施及方法2.1 岩溶处理原则1)当岩溶溶洞规模较大且较深时,不宜直接采用堵填封闭的处理方法,或当回填的地基土体承载力较低不能满足隧道结构承载要求时,可采用梁、拱结构进行跨越设计,跨越的梁端或拱座应设置于稳定性较高的岩层上,必要时可设置相应的灌注混凝土基础进行加固处理。

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浅谈岩溶对隧道工程的危害及施工技术
摘要:岩溶对隧道工程的施工带来很大威胁。

为了避免这种危害,要求施工时必须要采取一定的措施保障隧道施工的顺利进行,保障隧道工程的可靠性与稳定性。

关键词:岩溶隧道工程施工技术
岩溶是由于石灰岩等可溶性岩层在地表水和地下水不断的侵蚀、溶蚀、迁移、堆积作用下形成的产物。

由于水的流通循环与岩溶相生相伴、发生发展、密不可分,因此,岩溶给人类的建筑工程,尤其是地下工程带来了极大的困难。

1、岩溶对隧道工程的危害
岩溶对隧道工程的危害主要体现在施工及使用两方面。

就岩溶对隧道施工的影响来说,溶洞的存在会使得围岩应力不均匀分布,并且这种不均匀分布通常无规律可循,这会使得隧道支护结构发生开裂,甚至引起隧道塌方,尤其是大型溶洞,不但会延误工期,造成工程投资的增加,甚至还会危及施工人员的人身安全。

并且,溶洞周围的岩质脆性很大,,因此,在隧道施工过程中,极容易发生塌方,由于岩溶的发生、发展与水密不可分,因此一旦发生塌方,通常会伴随着突泥、突水,大量的泥沙夹水涌入隧道,不仅会淹没隧道,冲毁施工台车,造成施工中断,甚至会造成重大人员伤亡。

更为严重的是,当含水填充物不断涌入隧道,会造成隧道周边位移的扩大,导致地表开裂下沉,引发山体滑坡,使得整个工程建设毁于一旦。

即便隧道在施工中一切顺利,没有发生任何对施工不利的状况,由于岩溶的存在,隧道使用的可靠性也会大大降低。

在地震作用下或车辆、采矿爆破等引起的震动下,隧道上方或下方的岩溶洞穴极容易发生塌陷,造成隧道不能继续使用,并且这些潜在的危险也威胁着使用者的生命财产安全。

与此同时,岩溶的产生、发展与地下水密不可分,而岩溶地下水的活动,在加重岩体质量和重量的同时,也在减小岩体之间的摩擦阻力,这样,也会导致岩溶塌陷,毁坏地表建筑物,造成隧道停工、停用、甚至造成人员伤亡。

2、隧道岩溶超前预测预报
岩溶隧道的超前预测预报对于隧道工程建设尤为重要,据此,我们可以提前预知地质状况,采取更具有针对性的措施防范岩溶给隧道带来的各项风险。

根据前面的分析,隧道岩溶超前预测主要集中在两方面,其一是准确确定岩溶的位置及程度,其二是准确预测可能发生的突突泥或突水。

就预报方法而言,目前主要有两种方法,即,地面预报与掌子面预报。

其中地面预报方法主要地质调查法、高密度电阻率法、电磁法、重力勘探遥感信息技术等,它由于预报精度非常
有限,因此,在埋深较浅的隧道工程中应用的较多。

对于埋深较深的隧道工程,只能采取掌子面预报。

所谓掌子面预报指的是以已开挖段地质变化规律为基础,借助于高端探测设备进行探测,并参考设计时的勘测资料,对探测结果进行综合分析,从而对掌子面前方的地质情况作出科学的预测分析,用以指导隧道的施工建设。

相对来说,这种预测方法由于已知信息较多,并对大量的信息进行综合分析,因此,可靠度较高,精度也符合要求,因此,在实际工程中,应用得也最为广泛。

就当前来说,掌子面预报方法也多种多样,如地质法、钻探法、物探和地质综合判定法等,每种方法都各有优点和缺点。

其中,由于科技的进步,各种探测设备向小型化、便携化方向发展,加之计算机硬件和软件业的飞速发展,物探法这些年发展很快,逐渐成为了掌子面预报法的主流方法,不仅大大提高了探测的效率,也使得探测的准确性大为提高。

而就物探法本身来说,目前研究及应用比较广泛的是各类波的反射法,这种方法的理论基础为弹性波理论。

各种波,如声波、地震波及电磁波均会在介质中传播并反射,反射的信号被采集解译后,可以判断掌子面前方的基本情况以为隧道施工提供参考依据。

这种方法理论成熟,占用施工时间短,费用低、预报距离长短均可,因此在实际工程中应用比较广泛,目前常用的这类方法有HSP、TSP、红外线探测、电磁波反射和层析反射等。

3隧道岩溶处理措施
3.1、岩溶段的超前加固处理。

在隧道施工过程中,如果能够事先掌握岩溶状况,并采取超前加固处理,提高围岩的自稳能力,就能够在很大程度上降低施工时发生地质灾害的可能性。

而现在的岩溶的超前预报技术以及帷幕灌浆技术、支护技术的发展,为岩溶段的超前加固处理提供了现实保障。

当我们采用物探或钻探等方法探明前方所存在的隐患时,就可以注浆或超前强度支护来提高围岩的稳定性,以便于隧道的开挖。

目前常见的预加固措施主要有锚杆、导管超前支护法及注浆或冷冻超前加固法。

两种方法在工程实际中,经常交错综合使用。

就目前常用的加固方案来说,主要有超前小导管支护、超前大管棚、超前大管棚+超前预注浆、冷冻法等方案。

每种方案的适用性各有不同:超前小导管支护用于岩溶裂隙、充填粉质粘性土型溶洞的情况,超前大管棚+超前预注浆主要应用于充填泥砂型的岩溶管道及洞穴、充填淤泥型的大溶洞、充填粉细砂型溶洞以及富水型的岩溶管道的情况;冷冻法主要应用于含水砂层、富水粘土充填岩溶段围岩的情况。

3.2施工地质灾害处治措施。

超前加固只是确保隧道能够顺利开挖,但是为了确保隧道的后续施工及投入运行的稳定性和安全性,还需要在隧道开挖过程中,对岩溶段进行全面的处治。

这就要求既要减少对掌子面的扰动,也要对不稳定体进行永久加固处理。

岩溶段开挖施工的危险性高,出现重大安全事故也数不胜数,为了减少对扰动,开挖的时候要缩小开挖断面、预留核心土。

具体方法主要有台阶法和断面分部开挖法。

其中台阶法顾名思义就是按照台阶的形状向前推进施工,它又分为长、短及超短三种方案,其中长台阶方案中,上下台阶之间相距较远,上台阶要比下台阶超过0.5m,或5被的洞跨,短台阶法的上台阶长度在1~5倍的洞跨之间,这两种方案的基本做法均为上部台阶开挖后,进行支护,再进行下台阶的开挖,不影响施工进度。

超短台阶从稳定性上来说是最好的,但是速度慢,在实际工程中很少使用。

台阶法通常用于极破碎围岩段的开挖,一般用于较软而节理发育的围岩中。

当开挖遇到容易坍塌的软弱围岩或破碎严重的时候,就不能采用台阶法了,就只能采用断面分部开挖法。

它是把设计的巷(隧)道断面划分成若干部分,进行二次及其以上开挖,最后达到巷(隧)道设计开挖断面的一种施工方法。

它又分为台阶分部开挖法(预留核心土法)、单侧壁导坑法(CD法)和双侧壁导坑法。

台阶分部开挖法又称环形开挖留核心土法,顾名思义,先开挖上部导坑成环形,并进行支护,再分部开挖中部核心土、两侧边墙的施工方法。

核心土起双重作用,其一是支挡开挖工作面,其二是利于施作拱部作初期支护,施工相对比较安全。

单侧壁导坑法又叫CD法,它是将断面横向分成侧壁导坑、上台阶和下台阶,每步开挖的宽度较小,但是施工自由度较大。

双侧壁导坑法一般将工作面分成四块,先开挖一侧,再开挖另一侧,然后开挖上部核心土,再开挖下部台阶。

这种方法能够较好控制隧道变形,但速度慢,造价高。

在实际开挖过程中,应根据岩溶的具体况选取合适的施工方法,以便有效控制变形和坍塌。

3、结束语
岩溶对隧道施工及后续运营都会带来很大威胁。

在施工中必须要通过超前预报技术,提前掌握岩溶发育的详细信息,并评估其可能带来的危害,然后根据工程实际采取相应的措施,只有这样才能保障施工的顺利进行,也有利于后期的运行。

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