王愷
(中交二公局鐵路公司陜西 西安 710065)
隧道溶洞處理技術(shù)與實(shí)施要點(diǎn)解析
王愷
(中交二公局鐵路公司陜西 西安 710065)
在我國社會經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的今天,隧道施工已經(jīng)成為施工行業(yè)的重要任務(wù)。但是,通常在隧道施工中常常遇到溶洞,因此,溶洞處理已經(jīng)成為隧道施工中的難點(diǎn),同時(shí)也是重點(diǎn)部分。由于溶洞內(nèi)存在著懸空結(jié)構(gòu),這嚴(yán)重的影響隧道施工的安全性與可靠性。因此,隧道施工中需要制定合理的溶洞處理方案,對隧道溶洞進(jìn)行科學(xué)有效的處理,從而使得隧道施工能夠得到相應(yīng)的保障。本文主要針對隧道溶洞處理技術(shù)與實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行深入的研究,其目的在于提升鐵路隧道施工的安全性。
處理技術(shù);隧道;溶洞;實(shí)施要點(diǎn)
所謂溶洞:是巖溶洞穴,該巖溶洞穴的產(chǎn)生主要在地下水與地表水流動(dòng)與腐蝕的作用下產(chǎn)生。而隧道施工過程中常常受到溶洞內(nèi)懸空結(jié)構(gòu)的影響,使得隧道結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性降低。加之,雨季溶洞還會呈現(xiàn)涌水現(xiàn)象,這極有可能給隧道結(jié)構(gòu)帶來破壞。因此隧道施工期間,工作人員需要重視溶洞處理,一旦發(fā)現(xiàn)溶洞的存在,必須制定科學(xué)合理的處理方案,使其能夠得到最佳的處理,從而保障隧道結(jié)構(gòu),降低溶洞給隧道施工帶來的負(fù)面影響。
本文研究新建九景衢鐵路梅山1#隧道,該隧道位于江西省上饒市婺源縣賦春鎮(zhèn)梅山村境內(nèi),隧道施工中需要穿越灰?guī)r丘陵區(qū)。隧道起訖里程為DK165+883~DK166+223,全長340m。進(jìn)口地面高程143.287m,出口地面高程149.397m,最大埋深107.90m。
隧道洞身表層基巖裸露,基巖為石灰系C2灰?guī)r,弱風(fēng)化,節(jié)理裂隙較發(fā)育,局部灰?guī)r含碳質(zhì)。根據(jù)隧道進(jìn)出口段物探資料解揭示,隧道基巖相對完整,根據(jù)測繪及路基鉆孔來看,石灰系灰?guī)r巖溶發(fā)育,存在巖溶涌水等危害。
隧道線路右側(cè)中臺階爆破開挖時(shí),在DK166+208中臺階右側(cè)拱腳處及DK166+210距離右邊墻約3m處發(fā)現(xiàn)兩個(gè)溶洞,經(jīng)過不斷的測量與調(diào)查,兩處溶洞實(shí)際上為一個(gè)大溶洞,其原因在于,這兩處溶洞溶洞在地下貫通。該溶洞主要位于隧道的右側(cè),總體呈豎向分部,溶洞總高約20m,軸向長度約30m,寬度4~10m不等,總體積約1500~2000m3。同時(shí)在溶洞內(nèi)部廣泛的分布著鐘乳石,并伴有滴水現(xiàn)象。
要確保隧道溶洞能夠得到更好的處理,便需要做到以下幾點(diǎn):
2.1 確保地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確
在應(yīng)用隧道溶洞技術(shù)處理隧道期間,最為重要的是保障地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。同時(shí),溶洞處理技術(shù)應(yīng)用期間,地質(zhì)預(yù)報(bào)所得到的數(shù)據(jù)也是處理工作實(shí)施的基礎(chǔ)所在。因此,需要針對不同鐵路隧道施工的特點(diǎn),對地質(zhì)條件、巖石結(jié)構(gòu)以及水溫特點(diǎn)等情況進(jìn)行充分的、全面的考慮,最終確保能夠選擇出最為合適的地質(zhì)預(yù)報(bào)方案方式[1]。地質(zhì)預(yù)報(bào)方式主要有:超前鉆探、TSP203、地質(zhì)素描以及地質(zhì)雷達(dá)等等。當(dāng)工作人員在制定預(yù)報(bào)方案的過程中,需要利用各種方法,確保能夠制定出最為合理、科學(xué)的地質(zhì)預(yù)報(bào)勘探流程。這往往需要工作人員對鐵路施工段地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水系以及地表水系等進(jìn)行充分、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?,對隧道施工段的整體地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行評估,并通過物探等方法,對隧道溶洞進(jìn)行勘察,從而了解與判斷溶洞的類型等。
2.2 不同類型隧道溶洞處理技術(shù)
針對不同類型的隧道溶洞需要采取不同的處理技術(shù)。
例如:處理填充物為飽和水的溶洞。處理該種類型溶洞的過程中,通常需要應(yīng)用降壓處理的方式,該種方式也是最為有效的一種處理方式。這要求工作人員在開挖前做好支護(hù)加固工作,在溶洞周邊需要采取堵水處理措施,并且在周邊做好注漿工作[2]。上排水期間需要嚴(yán)格的控制水量與排水速度,利用限量排水的方式,從而避免由于排水速度過快,導(dǎo)致溶腔壓力增加。例如,如果遇到了突發(fā)情況,需要及時(shí)的做好注漿封堵工作,以此確保溶腔的穩(wěn)定性。
如果溶洞填充物為泥沙加塊石的類型,處理期間通常需要實(shí)施注漿工作,從而達(dá)到加固涌出物的目標(biāo)。還需要做好相互支護(hù)工作,之后利用止?jié){墻、超前帷幕注漿等方式,挖掘溶洞內(nèi)部的填充物,挖掘期間也需要做好彼此的支護(hù)工作。
如果溶洞屬于干涸型溶洞,那么在處理中,首先需要依據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)了解溶洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大小以及形狀等,之后才能夠?qū)嵤┤芏醋{填充工作。在處理期間,工作人員需要注意的是,將溶洞的特點(diǎn)作為基礎(chǔ)[3],這與匡樹鈞,魏海河在《淺談貴廣鐵路高天隧道溶洞處理技術(shù)》一文中的觀點(diǎn)有著相似之處。做好溶洞結(jié)構(gòu)的支護(hù)工作,避免在溶洞填充中,給隧道帶來局部應(yīng)力集中的問題,同時(shí),完成填充工作以后,也需要做好支護(hù)工作等。
隧道施工中,重視溶洞技術(shù)處理的應(yīng)用極為重要,這與隧道整體的安全性、可靠性之間存在著極大的關(guān)聯(lián)[4]。因此在隧道施工中,工作人員首先需要確保地質(zhì)勘探與地質(zhì)預(yù)報(bào)工作能夠有效的實(shí)施,對鐵路隧道施工段進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛?,判斷是否存在溶洞,一旦發(fā)現(xiàn)有溶洞存在,則需要對溶洞展開重點(diǎn)勘探與檢測的工作。
隧道施工期間,如果施工地段為富水巖溶地段,那么施工應(yīng)該將順坡施工作為主要施工方向,并且在富水巖溶地段實(shí)施主要的挖掘工作,這期間需要綜合的考慮施工的特點(diǎn)與施工工期,從而為施工的可靠性提升創(chuàng)建條件。除此之外,在制定施工方案期間,需要對溶洞處理展開統(tǒng)一的規(guī)劃,如果隧道施工地段存在著多個(gè)溶洞,那么需要綜合的考慮地段溶洞給施工安全性帶來的影響,避免由于考慮不全面留下安全隱患[5],這與趙玉龍?jiān)凇兑巳f鐵路下村壩隧道大型半充填溶洞處理技術(shù)》一文中有著極為相似的觀點(diǎn)。影響隧道施工的安全性;與此同時(shí),施工組織還需要針對溶洞的整體情況,制定完善、科學(xué)的應(yīng)對措施,溶洞處理期間,往往受到復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面因素的影響,常常會引發(fā)一些突發(fā)狀況的出現(xiàn),如果缺少完善的、科學(xué)的應(yīng)對措施,必將會引發(fā)較大的安全事故的出現(xiàn)。為此,制定科學(xué)的突發(fā)狀況應(yīng)對措施極為重要,這同時(shí)也是保障鐵路隧道工程施工的基礎(chǔ)所在。
本文主要分析了三點(diǎn):①分析了工程概況;②分析了處理隧道溶洞的技術(shù)要點(diǎn);③研究了隧道施工中溶洞處理的注意事項(xiàng)。在分析中明確了隧道施工過程中經(jīng)常會遇到溶洞問題,溶洞的存在不僅會威脅隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時(shí)也會在一定程度上降低其安全性。因此采取有效的措施處理好溶洞問題極為重要。在處理期間,相關(guān)工作人員需要注意利用地質(zhì)預(yù)報(bào)來了解溶洞的整體情況,針對不同類型的溶洞,采取不同的溶洞處理方式進(jìn)行處理,最終確保隧道施工的安全性與穩(wěn)定性。
[1]馬兵.高速公路巖溶地區(qū)隧道溶洞處理技術(shù)[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,2014(10):83~84.
[2]李偉.巖溶地區(qū)隧道溶洞處理技術(shù)[J].山西建筑,2015(11):184~185.
[3]匡樹鈞,魏海河.淺談貴廣鐵路高天隧道溶洞處理技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā):下,2011(11):147~148.
[4]王才業(yè).貴廣高速鐵路上寨隧道溶洞處理技術(shù)[J].路基工程,2013(5):185~190.
[5]趙玉龍.宜萬鐵路下村壩隧道大型半充填溶洞處理技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2014(6):111~115.
U455.4
A
1004-7344(2016)16-0106-01
2016-4-8
王愷(1985-),男,助理工程師,本科,主要從事現(xiàn)場管理工作。