论文部分内容阅读
摘要:近年来,随着经济的发展,我国道路工程事业也在不断的进步,而隧道工程则是道路工程中较为重要的一个部分,受到了越来越多的关注。在隧道施工过程中,如果遇到溶洞塌方情况,会对隧道施工带来巨大的影响和危险。本文就着重针对隧道施工溶洞以及塌方处理方法进行简单的探讨。
关键词:隧道施工;溶洞;塌方;处理
Abstract: In recent years, with the development of economy, our country road engineering career is also in constant progress, and tunnel project is an important road engineering of a part, was more and more attention. In the tunnel construction process, if we meet the cave collapse, tunnel construction will be brought huge influence and dangerous. This paper focuses on the tunnel construction in karst collapse processing method and simple operation of the discussion.
Keywords: tunnel construction; Cave; Landslides; processing
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:
溶洞指的主要是溶性岩层在受到化学作用和机械作用后,在地表水和地下水的作用下而形成的溶蚀现象。在溶洞内产生岩溶现象,会使得结构物发生全部或者是一部分的懸空,使得隧道使用的可靠性大大的降低。另外,由于季节原因所产生的岩溶洞穴内的涌水现象,容易使隧道产生塌方现象,为施工带来一定的危险。因此,针对隧道施工过程中遇到的溶洞以及塌方现象,必须要制定科学、合理的处理方案,才能够确保隧道施工的顺利进行,确保施工的安全性。本文就以贵阳市环城高速公路南环线第五合同段杨眉堡隧道右幅YK15+337~YK15+377为例,对其处理方法进行分析。
一、工程简介
杨眉堡隧道右幅YK15+337~YK15+377路段,全长750m, 隧道净宽13.25米,为三车道隧道,左幅长度750米(里程桩号为ZK15+260~ZK16+010),右幅长度805米(里程桩号为YK15+245~YK16+050)。隧道围岩等级为Ⅲ~VI,位于R=1400的圆曲线上,洞内最大超高为3%,隧道为上坡,纵坡坡度为0.9%。冒顶段右幅YK15+337~YK15+377位于Ⅴ级围岩地段,根据地勘资料显示,该段围岩为强~弱风化泥质粉砂岩夹泥岩,岩体破碎,呈碎裂状,自稳能力较差,开挖易发生坍方。
二、溶洞概况
1.上寨隧道右线YK15+327~YK15+337掌子面的上方具有发育较大的溶洞,顺着施工路线的前方以及右下角部分呈长条状分布,但是由于溶洞内具有不规则的地形,因此无法对溶洞的长度和深度进行精确的测量。
2.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392掌子面的左上方存在着已经坍塌的溶洞,在溶腔内存有积水,形成了锥形的空腔。而在YK15+377~YK15+392掌子面的右上方位置,则有较为明显的地表塌陷,形成了锥形的坑洞,该塌陷区主要在山谷冲沟的位置,对于隧道的施工有着较大的安全隐患。
3.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392段的底层主要表现为断层,同时存在溶洞和涌水等现象,并且顺着隧道的施工方向发育,使得不同的路段上方出现了不同程度的溶洞坍塌现象。在溶洞的洞顶有地表塌陷的现象,虽然在施工的过程中采用支护措施,但是由于在溶腔内有岩石脱落,使得施工的路段中出现了裂缝现象,岩石的稳定性受到严重影响。
三、隧道施工溶洞及塌方处理方案
(一)选择处理方法坚持的原则
1.确保工程的安全性。在施工过程中,首先要确保施工安全和运营安全,同时要确保溶岩的累积变形量不超过10cm,在对隧道进行初步堆砌完成后,确保其不发生渗漏现象。
2.具有较强的可操作性。需要对现场施工的人员技术水平以及施工单位所具有的机械设备进行必要的分析,在选择处理方法时要对这些因素进行充分考虑,尽量使施工的难度降低。
3.具有较好的灵活性。要根据断面的具体情况,对施工方案进行科学的选择。而不能将所有的塌方和断面现象都选择同一种施工方案,要根据时间和地点的变化因地制宜的进行选择。
4.确保施工的连续性。在选择处理方案时,要能够与现有的和将要进行的施工工艺进行有效的衔接和转换,确保工程的连续性不受影响。
5.成本低。在确保工程的质量不受影响,且确保工程施工安全的前提下,将投入的资金降低到最少。
(二)处理施工方案的选择
在选择施工方案时,首先应当对坍塌体进行保留,并且进行加固,以此来防止坍塌的面积增加;然后进行套拱和管棚的制作,以此来确保在溶洞中进行开挖施工的安全性。在管棚做好后,则可以对坍塌体进行挖出,并且正式开始进行隧道的开挖和支护,同时对隧道的基底进行加固处理。当溶洞段的施工完成后,则可以对公布的坍塌部分进行处理。
1.为了不对隧道的上方溶洞产生影响,在设置支护参数时,将YK15+337~YK15+377段设置为S-IV1,这时可以对拱部以上的地区使用混凝土进行浇注来实现护拱,护拱的厚度以2m左右为宜,在溶洞上半部分空腔的位置,需要做排水处理。S-IV1支护的具体参数为:喷射C20混凝土(厚度24cm),Φ25中空砂浆锚杆(长度3.5m,间距1.2m×0.6m),Φ50×4超前小导管(长度4m,间距2.4m×0.4m,拱部140度范围内),Φ8钢筋网(间距0.2m×0.2m),I18b工字钢(间距0.6m,拱、墙),50cm厚二次模筑C25钢筋混凝土衬砌,预留变形量0.12m。需要注意的是,在该阶段进行施工之前,需要进行详细的、综合的探测工作,对溶岩的发育程度以及走向等问题进行详细的了解,同时对洞内的水量进行探测,确保施工的安全性。
2.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392掌子面锥形空腔的处理方案:针对该空腔,采用C20混凝土进行喷射,喷射的厚度以10cm左右为宜,同时在腔内使用C25的混凝土进行泵送,厚度以2m左右为宜,在由拱脚至拱腰的位置上使用Φ50×4小导管,以梅花的形状进行分布,空间以1.5m×1.5m为宜,为了加固可以同时注入水泥浆。该地段由于有锥形的坑洞和塌陷,会对隧道施工的安全性产生影响。因此,在对现场进行详细勘察后,可以采用如下施工方案:首先使用碎石土对坑洞和塌陷进行回填,然后使用C25混凝土进行封闭,厚度以0.5m为宜。
3. YK15+337~YK15+377段的处理方案:使用Φ50X4径向小导管进行加固,在岩石周围进行加固,加固的位置需要从左侧的拱腰部位延续要拱脚的部位。YK15+337~YK15+377段需要在完成上述支护后,使用型钢进行加固,以此确保围岩具有较强的可靠性。YK15+377掌子在进行处理时,需要采用Φ89×8管棚支护,其长度以9m左右为宜,可以根据施工现场的情况对其长度进行调整,最大的环向间距以30cm为宜,同时需要注入水泥浆,水泥浆的用量根据工程的实际情况决定。在注入水泥浆以后,需要对型钢的间距进行调整,使用小导管对系统的锚杆进行替换,在施工过程中需要对沉降量进行详细的计算并且做好预留,并且对掌子面的下方产生的空洞进行填充,在填充后进行混凝土的浇注,以此来确保掌子面的密实度。
(三)溶洞塌方处理的可行性分析
1.针对隧道溶洞塌方的处理过程,需要以切实可行的施工方案作为基础,同时需要具备丰富施工经验的施工人员,才能进行有效的使用。另外,在施工之前应当针对人力、机械设备以及材料等各方面做好准备工作。
2.导管注浆是对溶洞塌方进行处理过程中较为重要的一个部分,应当确保溶洞填充物与管棚之间具有较强的承受力的基础上,才能够进行掘进施工。因此,在注浆的过程中应当对浆液的质量、压力等多个指标进行有效的控制。
3.在开挖过程中应当尽量使用人工开挖,同时应当坚持短进尺、快支护的原则,不能够为了赶进度而盲目的进行。
结束语:
本文主要对隧道溶洞的塌方处理方法进行了简要的分析,经过上述方法处理后,该地段的下沉和收敛情况得到了较大程度的改善,且在支护结构的表面也没有出现较为明显的漏水或者渗水现象,这充分说明了使用上述方法对隧道溶洞进行处理,能够取得较好的处理效果,并且使用该方法的成本较低,施工过程也十分容易,且施工危险性较低,具有很强的可行性。
参考文献:
[1]李胜.隧道塌方原因分析及处理方案研究[J].山西建筑,2008,(09)
[2]祝存芳.隧道施工中塌方的预防和处理[J].青海交通科技,2008,(06)
[3]王霞.浅谈隧道施工溶洞及塌方处理[J].科技致富向导,2011,(11)
[4]袁跟房,曾翠花,刘金阁.灌注桩基础溶洞处理方案[J].中国科技信息,2009,(21)
[5]孙勇.关于岩溶地区隧道溶洞处理的探讨[J].黑龙江科技信息,2010,(08)
关键词:隧道施工;溶洞;塌方;处理
Abstract: In recent years, with the development of economy, our country road engineering career is also in constant progress, and tunnel project is an important road engineering of a part, was more and more attention. In the tunnel construction process, if we meet the cave collapse, tunnel construction will be brought huge influence and dangerous. This paper focuses on the tunnel construction in karst collapse processing method and simple operation of the discussion.
Keywords: tunnel construction; Cave; Landslides; processing
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:
溶洞指的主要是溶性岩层在受到化学作用和机械作用后,在地表水和地下水的作用下而形成的溶蚀现象。在溶洞内产生岩溶现象,会使得结构物发生全部或者是一部分的懸空,使得隧道使用的可靠性大大的降低。另外,由于季节原因所产生的岩溶洞穴内的涌水现象,容易使隧道产生塌方现象,为施工带来一定的危险。因此,针对隧道施工过程中遇到的溶洞以及塌方现象,必须要制定科学、合理的处理方案,才能够确保隧道施工的顺利进行,确保施工的安全性。本文就以贵阳市环城高速公路南环线第五合同段杨眉堡隧道右幅YK15+337~YK15+377为例,对其处理方法进行分析。
一、工程简介
杨眉堡隧道右幅YK15+337~YK15+377路段,全长750m, 隧道净宽13.25米,为三车道隧道,左幅长度750米(里程桩号为ZK15+260~ZK16+010),右幅长度805米(里程桩号为YK15+245~YK16+050)。隧道围岩等级为Ⅲ~VI,位于R=1400的圆曲线上,洞内最大超高为3%,隧道为上坡,纵坡坡度为0.9%。冒顶段右幅YK15+337~YK15+377位于Ⅴ级围岩地段,根据地勘资料显示,该段围岩为强~弱风化泥质粉砂岩夹泥岩,岩体破碎,呈碎裂状,自稳能力较差,开挖易发生坍方。
二、溶洞概况
1.上寨隧道右线YK15+327~YK15+337掌子面的上方具有发育较大的溶洞,顺着施工路线的前方以及右下角部分呈长条状分布,但是由于溶洞内具有不规则的地形,因此无法对溶洞的长度和深度进行精确的测量。
2.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392掌子面的左上方存在着已经坍塌的溶洞,在溶腔内存有积水,形成了锥形的空腔。而在YK15+377~YK15+392掌子面的右上方位置,则有较为明显的地表塌陷,形成了锥形的坑洞,该塌陷区主要在山谷冲沟的位置,对于隧道的施工有着较大的安全隐患。
3.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392段的底层主要表现为断层,同时存在溶洞和涌水等现象,并且顺着隧道的施工方向发育,使得不同的路段上方出现了不同程度的溶洞坍塌现象。在溶洞的洞顶有地表塌陷的现象,虽然在施工的过程中采用支护措施,但是由于在溶腔内有岩石脱落,使得施工的路段中出现了裂缝现象,岩石的稳定性受到严重影响。
三、隧道施工溶洞及塌方处理方案
(一)选择处理方法坚持的原则
1.确保工程的安全性。在施工过程中,首先要确保施工安全和运营安全,同时要确保溶岩的累积变形量不超过10cm,在对隧道进行初步堆砌完成后,确保其不发生渗漏现象。
2.具有较强的可操作性。需要对现场施工的人员技术水平以及施工单位所具有的机械设备进行必要的分析,在选择处理方法时要对这些因素进行充分考虑,尽量使施工的难度降低。
3.具有较好的灵活性。要根据断面的具体情况,对施工方案进行科学的选择。而不能将所有的塌方和断面现象都选择同一种施工方案,要根据时间和地点的变化因地制宜的进行选择。
4.确保施工的连续性。在选择处理方案时,要能够与现有的和将要进行的施工工艺进行有效的衔接和转换,确保工程的连续性不受影响。
5.成本低。在确保工程的质量不受影响,且确保工程施工安全的前提下,将投入的资金降低到最少。
(二)处理施工方案的选择
在选择施工方案时,首先应当对坍塌体进行保留,并且进行加固,以此来防止坍塌的面积增加;然后进行套拱和管棚的制作,以此来确保在溶洞中进行开挖施工的安全性。在管棚做好后,则可以对坍塌体进行挖出,并且正式开始进行隧道的开挖和支护,同时对隧道的基底进行加固处理。当溶洞段的施工完成后,则可以对公布的坍塌部分进行处理。
1.为了不对隧道的上方溶洞产生影响,在设置支护参数时,将YK15+337~YK15+377段设置为S-IV1,这时可以对拱部以上的地区使用混凝土进行浇注来实现护拱,护拱的厚度以2m左右为宜,在溶洞上半部分空腔的位置,需要做排水处理。S-IV1支护的具体参数为:喷射C20混凝土(厚度24cm),Φ25中空砂浆锚杆(长度3.5m,间距1.2m×0.6m),Φ50×4超前小导管(长度4m,间距2.4m×0.4m,拱部140度范围内),Φ8钢筋网(间距0.2m×0.2m),I18b工字钢(间距0.6m,拱、墙),50cm厚二次模筑C25钢筋混凝土衬砌,预留变形量0.12m。需要注意的是,在该阶段进行施工之前,需要进行详细的、综合的探测工作,对溶岩的发育程度以及走向等问题进行详细的了解,同时对洞内的水量进行探测,确保施工的安全性。
2.上寨隧道右线YK15+377~YK15+392掌子面锥形空腔的处理方案:针对该空腔,采用C20混凝土进行喷射,喷射的厚度以10cm左右为宜,同时在腔内使用C25的混凝土进行泵送,厚度以2m左右为宜,在由拱脚至拱腰的位置上使用Φ50×4小导管,以梅花的形状进行分布,空间以1.5m×1.5m为宜,为了加固可以同时注入水泥浆。该地段由于有锥形的坑洞和塌陷,会对隧道施工的安全性产生影响。因此,在对现场进行详细勘察后,可以采用如下施工方案:首先使用碎石土对坑洞和塌陷进行回填,然后使用C25混凝土进行封闭,厚度以0.5m为宜。
3. YK15+337~YK15+377段的处理方案:使用Φ50X4径向小导管进行加固,在岩石周围进行加固,加固的位置需要从左侧的拱腰部位延续要拱脚的部位。YK15+337~YK15+377段需要在完成上述支护后,使用型钢进行加固,以此确保围岩具有较强的可靠性。YK15+377掌子在进行处理时,需要采用Φ89×8管棚支护,其长度以9m左右为宜,可以根据施工现场的情况对其长度进行调整,最大的环向间距以30cm为宜,同时需要注入水泥浆,水泥浆的用量根据工程的实际情况决定。在注入水泥浆以后,需要对型钢的间距进行调整,使用小导管对系统的锚杆进行替换,在施工过程中需要对沉降量进行详细的计算并且做好预留,并且对掌子面的下方产生的空洞进行填充,在填充后进行混凝土的浇注,以此来确保掌子面的密实度。
(三)溶洞塌方处理的可行性分析
1.针对隧道溶洞塌方的处理过程,需要以切实可行的施工方案作为基础,同时需要具备丰富施工经验的施工人员,才能进行有效的使用。另外,在施工之前应当针对人力、机械设备以及材料等各方面做好准备工作。
2.导管注浆是对溶洞塌方进行处理过程中较为重要的一个部分,应当确保溶洞填充物与管棚之间具有较强的承受力的基础上,才能够进行掘进施工。因此,在注浆的过程中应当对浆液的质量、压力等多个指标进行有效的控制。
3.在开挖过程中应当尽量使用人工开挖,同时应当坚持短进尺、快支护的原则,不能够为了赶进度而盲目的进行。
结束语:
本文主要对隧道溶洞的塌方处理方法进行了简要的分析,经过上述方法处理后,该地段的下沉和收敛情况得到了较大程度的改善,且在支护结构的表面也没有出现较为明显的漏水或者渗水现象,这充分说明了使用上述方法对隧道溶洞进行处理,能够取得较好的处理效果,并且使用该方法的成本较低,施工过程也十分容易,且施工危险性较低,具有很强的可行性。
参考文献:
[1]李胜.隧道塌方原因分析及处理方案研究[J].山西建筑,2008,(09)
[2]祝存芳.隧道施工中塌方的预防和处理[J].青海交通科技,2008,(06)
[3]王霞.浅谈隧道施工溶洞及塌方处理[J].科技致富向导,2011,(11)
[4]袁跟房,曾翠花,刘金阁.灌注桩基础溶洞处理方案[J].中国科技信息,2009,(21)
[5]孙勇.关于岩溶地区隧道溶洞处理的探讨[J].黑龙江科技信息,2010,(08)