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隧道溶洞,桥梁跨越

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 05:40:19 作文素材
隧道溶洞,桥梁跨越作文素材

篇一:铁路隧道贯穿型溶洞跨越式桥梁施工技术

铁路隧道贯穿型溶洞跨越式桥梁施工技术

摘要:结合实际工程,介绍了采用跨越式桥梁方法处理贯穿型溶洞的施工方案及处理方法,并指出各关键工序施工注意事项。该方法具有质量好、安全可靠、施工进度快、对隧道扰动小等优点。 关键词:铁路隧道;贯穿型溶洞跨越式;桥梁施工技术 中图分类号:u459.1文献标识码:a文章编号:

1.施工总体方案

总体方案是在溶洞另一端沿轴线方向上先开出一段,然后用工字钢搭设跨越平台,在平台上先浇筑隧道底板,然后浇筑侧墙和顶模。

1.1采用在现有已开挖出口作为施工平台对对岸侧壁进行凿岩爆破,然后用槽钢搭设简易作业平台,施工人员通过该平台进入对岸侧壁进行扩挖,当挖到宽度、高度和深度要求时进行锚喷临时支护。

1.2在溶洞两端已开挖好的隧道段选取一段开挖凹槽( 见图1) 。

1.3在已开采处用工字钢和槽钢作为搭设跨越式桥梁作业平台,用焊接方式固定同时设置横向连接和斜撑。

1.4作业底板钢筋与模板,浇筑底板混凝土。

1.5进行侧墙与顶拱施工,形成一个穿越溶洞的钢筋混凝土箱体。 图1 贯穿型溶洞跨越式桥施工示意

2.总体施工方法

2.1地质勘探和详细勘测

采用超前地质预报手段及其他不同的地质勘探方法进行预测,发

现溶洞后,应立即停下正常的施工,放慢施工进度,注意施工安全。首先将溶洞与隧道切面打穿,然后对溶洞的情况进行详细的勘测,绘制溶洞位置图及断、剖面图。在溶洞对岸侧壁上放样,放出隧道轴线方向的中心点和中心线。由于到对面侧壁放样做标志较为困难,可以在已开挖段采用激光射线定位。

2.2溶洞侧壁开挖

目的是在溶洞对面侧壁按隧道开挖断面先开挖出一段作为下一步施工平台。由于没有施工平台,在对岸侧壁进行钻爆施工难度较大,此时不可能采用常规的掘进方法,应采用“蚕食”办法。充分利用已开挖段作为钻爆作业平台,利用凿岩台车钻孔,远距离装药,在对面侧壁上炸出一个洞,洞高、宽满足2m 左右即可,然后按一定间距在溶洞两端铺工字钢,并采用槽钢进行横向连接固定和支撑,作为到对岸侧壁进行钻孔爆破的简易通道。通过这个通道,施工人员可以方便进入对岸侧壁进行钻爆作业,采用y27 型风钻钻孔爆破扩洞,具备条件后进行精确放样,逐步将对岸侧壁隧道段开挖到设计开挖断面和跨越式桥作业的深度。开挖完成后,为确保作业人员的安全,在开挖面作锚喷支护。

2.3底板平台施工

2.3.1在溶洞已开挖的隧道两端分别向下开挖一段凹槽,凹槽长度根据隧道岩石级别和设计要求,确保以后跨桥两端搭接长度满足公路路面承载要求,宽度要求每边比隧道设计断面宽出1 ~ 1.5m。

2.3.2根据凹槽长度和溶洞跨距采用i20b 按50cm 间距铺设作业

平台。然后对平台用槽钢进行横向连接,并用i20b 焊接斜撑,确保整个作业平台安全可靠。同时在平面两边临空面设置栏杆,保证施工作业人员的安全( 见图2)

图2 工字钢平台施工平面示意

施工注意事项: ①工字钢两端与隧道的搭接越长越好,工字钢的间距可以作临时调整,如果溶洞跨度较大可适当加密。②槽钢跟工字钢、工字钢之间焊接质量必须满足规范要求,斜撑与岩面接触段应打锚杆进行固定,锚杆深度根据岩性而定,一般石灰岩深度不低于2.5m。确保斜撑作用满足平台安全作业要求。③施工作业人员在进行临边施工时应系好安全带和安全绳,确保临边施工作业安全。

2.4 底板施工

2.4.1底板模板和钢筋

底板模板包括平台底部满铺底部模板和平台两临空边缘侧向模板。底部模板比较简单,用钢模板在平台上满铺即可,侧模采用脚手架搭设支架,然后将侧模固定在脚手架上。底板钢筋根据设计的布筋进行,单根钢筋的制作在洞外钢筋加工棚内完成,搬运至施工地点进行现场安装。施工注意要点: ①侧面模板脚手架支架应高出设计的底板混凝土面70 ~ 100cm,上部作为下一步施工的安全防护栏杆; ②底板两侧侧墙浇筑位置应预留搭接钢筋,并用包裹塑料布进行保护。

2.4.2底板混凝土浇筑

混凝土搅拌站的位置根据现场情况确定。最好采用商品混凝土,

混凝土罐车直接拉到浇筑点采用混凝土直接输送到浇筑点。如果没有商品混凝土也可以把搅拌场设置在洞内,将水泥、砂石料运至洞内搅拌站,搅拌后用斗车运输到浇筑位置进行浇筑,用插入式振捣器进行振捣。

2.5侧墙与顶拱的施工

采取侧墙与顶拱同时进行,施工工艺与隧道衬砌相近。不同的是,首先在已浇筑好的底板平台上搭设门字形脚手架支架,然后安装侧模和顶模,安装钢筋,利用钢模台车,混凝土泵浇筑衬砌混凝土,这样整个隧道外衬便一次成型,形成一个完整的箱体( 见图3) 图3 侧墙与顶拱施工示意

施工注意事项: ①底板浇筑完成后进行养护, 28d强度达到设计要求的85% 以上后,方可进行边墙和顶拱的浇筑; ②脚手架支架搭设需稳固,必要时采用108 钢管作为骨架,焊接固定; ③侧墙与顶拱沿隧道轴线方向逐段完成。

3.隧道溶洞处理方案

3.1处理方案选择原则

3.1.1 安全性。确保施工安全与运营安全,围岩累计变形量不大于10cm,衬砌完工后隧道不渗不漏。

3.1.2 可操作性强。要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平,并尽可能降低施工难度。

3.1.3 灵活性好。根据断面形状和尺寸,因地制宜地选择施工方案,而不局限于一种固定的模式,一旦一种方案不能实时或实时效

果差时,能较好地转换为替代方案。

3.1.4 具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同,能顺利地进行施工工艺、工序的转换。

3.1.5 经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。

3.2 处理施工方案 首先保留并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理,增强隧底承载力;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。

处理顺序为:封闭掌子面→施作套拱→施作超前大管棚→挖除坍塌体→洞身开挖、支护→边墙及基底加固处理→坍塌溶腔回填处理。

4.桥梁伸入隧道方案存在的问题

4.1 桥梁进洞存在的问题

分离式隧道正常断面建筑限界比路基宽度窄,而桥梁宽度和洞外路基同宽。桥梁伸入隧道方案,在存在诸多优点的同时,也存在以下问题:

4.1.1隧道断面需要加宽, 需要考虑桥梁施工所需空间及正常断面和扩大断面之间的衔接问题;

4.1.2洞内排水系统出水口受阻问题;

4.1.3洞外管线进入隧道问题;

篇二:铁路隧道贯穿型溶洞跨越式桥梁施工技术

铁路隧道贯穿型溶洞跨越式桥梁施工技术 作者:孙冰

来源:《城市建设理论研究》2013年第07期

摘要:结合实际工程,介绍了采用跨越式桥梁方法处理贯穿型溶洞的施工方案及处理方法,并指出各关键工序施工注意事项。该方法具有质量好、安全可靠、施工进度快、对隧道扰动小等优点。

关键词:铁路隧道;贯穿型溶洞跨越式;桥梁施工技术

中图分类号:U459.1文献标识码:A文章编号:

1.施工总体方案

总体方案是在溶洞另一端沿轴线方向上先开出一段,然后用工字钢搭设跨越平台,在平台上先浇筑隧道底板,然后浇筑侧墙和顶模。

1.1采用在现有已开挖出口作为施工平台对对岸侧壁进行凿岩爆破,然后用槽钢搭设简易作业平台,施工人员通过该平台进入对岸侧壁进行扩挖,当挖到宽度、高度和深度要求时进行锚喷临时支护。

1.2在溶洞两端已开挖好的隧道段选取一段开挖凹槽( 见图1) 。

1.3在已开采处用工字钢和槽钢作为搭设跨越式桥梁作业平台,用焊接方式固定同时设置横向连接和斜撑。

1.4作业底板钢筋与模板,浇筑底板混凝土。

1.5进行侧墙与顶拱施工,形成一个穿越溶洞的钢筋混凝土箱体。

图1 贯穿型溶洞跨越式桥施工示意

2.总体施工方法

2.1地质勘探和详细勘测

采用超前地质预报手段及其他不同的地质勘探方法进行预测,发现溶洞后,应立即停下正常的施工,放慢施工进度,注意施工安全。首先将溶洞与隧道切面打穿,然后对溶洞的情况进行详细的勘测,绘制溶洞位置图及断、剖面图。在溶洞对岸侧壁上放样,放出隧道轴线方向的中心点和中心线。由于到对面侧壁放样做标志较为困难,可以在已开挖段采用激光射线定位。

2.2溶洞侧壁开挖

目的是在溶洞对面侧壁按隧道开挖断面先开挖出一段作为下一步施工平台。由于没有施工平台,在对岸侧壁进行钻爆施工难度较大,此时不可能采用常规的掘进方法,应采用“蚕食”办法。充分利用已开挖段作为钻爆作业平台,利用凿岩台车钻孔,远距离装药,在对面侧壁上炸出一个洞,洞高、宽满足2m 左右即可,然后按一定间距在溶洞两端铺工字钢,并采用槽钢进行横向连接固定和支撑,作为到对岸侧壁进行钻孔爆破的简易通道。通过这个通道,施工人员可以方便进入对岸侧壁进行钻爆作业,采用Y27 型风钻钻孔爆破扩洞,具备条件后进行精确放样,逐步将对岸侧壁隧道段开挖到设计开挖断面和跨越式桥作业的深度。开挖完成后,为确保作业人员的安全,在开挖面作锚喷支护。

2.3底板平台施工

2.3.1在溶洞已开挖的隧道两端分别向下开挖一段凹槽,凹槽长度根据隧道岩石级别和设计要求,确保以后跨桥两端搭接长度满足公路路面承载要求,宽度要求每边比隧道设计断面宽出1 ~ 1.5m。

2.3.2根据凹槽长度和溶洞跨距采用I20b 按50cm 间距铺设作业平台。然后对平台用槽钢进行横向连接,并用I20b 焊接斜撑,确保整个作业平台安全可靠。同时在平面两边临空面设置栏杆,保证施工作业人员的安全( 见图2)

图2 工字钢平台施工平面示意

施工注意事项: ①工字钢两端与隧道的搭接越长越好,工字钢的间距可以作临时调整,如果溶洞跨度较大可适当加密。②槽钢跟工字钢、工字钢之间焊接质量必须满足规范要求,斜撑与岩面接触段应打锚杆进行固定,锚杆深度根据岩性而定,一般石灰岩深度不低于2.5m。确保斜撑作用满足平台安全作业要求。③施工作业人员在进行临边施工时应系好安全带和安全绳,确保临边施工作业安全。

2.4 底板施工

2.4.1底板模板和钢筋

底板模板包括平台底部满铺底部模板和平台两临空边缘侧向模板。底部模板比较简单,用钢模板在平台上满铺即可,侧模采用脚手架搭设支架,然后将侧模固定在脚手架上。底板钢筋根据设计的布筋进行,单根钢筋的制作在洞外钢筋加工棚内完成,搬运至施工地点进行现场安装。施工注意要点: ①侧面模板脚手架支架应高出设计的底板混凝土面70 ~ 100cm,上部作为下一步施工的安全防护栏杆; ②底板两侧侧墙浇筑位置应预留搭接钢筋,并用包裹塑料布进行保护。

2.4.2底板混凝土浇筑

混凝土搅拌站的位置根据现场情况确定。最好采用商品混凝土,混凝土罐车直接拉到浇筑点采用混凝土直接输送到浇筑点。如果没有商品混凝土也可以把搅拌场设置在洞内,将水泥、砂石料运至洞内搅拌站,搅拌后用斗车运输到浇筑位置进行浇筑,用插入式振捣器进行振捣。

2.5侧墙与顶拱的施工

采取侧墙与顶拱同时进行,施工工艺与隧道衬砌相近。不同的是,首先在已浇筑好的底板平台上搭设门字形脚手架支架,然后安装侧模和顶模,安装钢筋,利用钢模台车,混凝土泵浇筑衬砌混凝土,这样整个隧道外衬便一次成型,形成一个完整的箱体( 见图3)

图3 侧墙与顶拱施工示意

施工注意事项: ①底板浇筑完成后进行养护, 28d强度达到设计要求的85% 以上后,方可进行边墙和顶拱的浇筑; ②脚手架支架搭设需稳固,必要时采用108 钢管作为骨架,焊接固定; ③侧墙与顶拱沿隧道轴线方向逐段完成。

3.隧道溶洞处理方案

3.1处理方案选择原则

3.1.1 安全性。确保施工安全与运营安全,围岩累计变形量不大于10cm,衬砌完工后隧道不渗不漏。

3.1.2 可操作性强。要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平,并尽可能降低施工难度。

3.1.3 灵活性好。根据断面形状和尺寸,因地制宜地选择施工方案,而不局限于一种固定的模式,一旦一种方案不能实时或实时效果差时,能较好地转换为替代方案。

3.1.4 具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同,能顺利地进行施工工艺、工序的转换。

3.1.5 经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。

3.2 处理施工方案 首先保留并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理,增强隧底承载力;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。

处理顺序为:封闭掌子面→施作套拱→施作超前大管棚→挖除坍塌体→洞身开挖、支护→边墙及基底加固处理→坍塌溶腔回填处理。

4.桥梁伸入隧道方案存在的问题

4.1 桥梁进洞存在的问题

分离式隧道正常断面建筑限界比路基宽度窄,而桥梁宽度和洞外路基同宽。桥梁伸入隧道方案,在存在诸多优点的同时,也存在以下问题:

4.1.1隧道断面需要加宽, 需要考虑桥梁施工所需空间及正常断面和扩大断面之间的衔接问题;

4.1.2洞内排水系统出水口受阻问题;

4.1.3洞外管线进入隧道问题;

4.1.4桥台施工和隧道施工的干扰问题;

4.1.5合理调整桥梁跨径和桥梁伸入隧道长度的问题。

4.2桥梁进洞问题解决方案

4.2.1 隧道断面加宽设计

以行车速度为80 km/h 的高速铁路为例, 隧道建筑限界宽度需要由正常断面的10.25 m 加宽至12.25 m;同时为满足桥梁施工时的吊装或支模需要,限界外需要预留一定的富裕量。采用预制箱梁方案时,富余宽度不宜小于10 cm;采用现浇方案时,富余宽度根据支模需要进一步加大富余量。

4.2.2 洞口排水处理

进洞口为上坡时, 洞内中心沟和路基边沟出水口受到箱梁的阻挡, 无法正常引至洞外。本项目采取的措施是:将路基边沟内的水通过预埋的PVC 管引出;中心沟出口应通过检查井提前错位(偏移)20cm,避免与箱梁冲突。由于边沟污水一般对混凝土具有腐蚀性, 影响混凝土的耐久性,应对桥台和台帽采取防护措施,如增设水沟、避免污水漫流等;中心沟排出的地下水一般是常流水,应采取措施避免直接冲刷桥台和台帽。进洞口为下坡时,防止洞外桥面水汇入隧道内,应采取措施加强疏排,增设排水管。

5.结束语

采用跨越式桥梁方法处理贯穿型溶洞在溶洞底部很深时是唯一的选择方法,该方法具有质量好、安全可靠、施工进度快、不改变隧道地质构造、施工对隧道扰动较小等优点。

参考文献:

[1]朱宇仪;略谈提高隧道工程技术水平问题[J];铁道建筑;1984年09期.

[2]肖龙鸽;隧道工程破坏一般规律及预防措施概述[J];隧道建设;2004年05期.

[3]杨盛双;浅谈朔黄铁路一期工程不良地质地段隧道施工技术[J];岩土工程界;2006年03期.

篇三:当阳坪隧道溶洞桥施工方案

当阳坪隧道溶洞跨越施工方案

二零一三年四月九日

一、工程概况 1、 概述

当阳坪隧道位于恩施市宣恩县境内,为分离式隧道,左线起讫里程为ZK66+308~ZK67+966,长1658m,右线起讫里程为YK66+300~YK67+995,长1695m,总计长度3353m。受地形限制,当阳坪隧道由来凤端(出口)向恩施端(进口)方向单向双洞同时掘进,现左线已贯通,右线掘进至YK66+313。

隧道左线在2012年7月5日于ZK67+265处,右线于2012年7月14日YK67+282处底板下及掌子面出现溶洞,溶洞横向贯穿当阳坪隧道左右线,溶洞与路线夹角约64°,线路范围内溶洞宽度为10m-17m,地下水流方向由右线流至左线,最高水位约3.85米(狭窄处)。

由于出现的溶洞体积巨大,又有地下河流存在,不能按常规回填洞渣方式处理。经由业主单位、设计单位、监理单位与施工单位多次察看,结合隧道施工现状,充分论证后,确定采用1-25m预应力混凝土T梁与工梁结合的方案进行跨越。行车道及隧道电缆沟范围采用1-25m预应力混凝土T梁通用结构,承受桥梁自重和车辆荷载。隧道衬砌由1-25m预应力混凝土工梁单独承载。工梁与T梁间预留2cm纵缝,形成两桥拼装结构。

左右线桥梁均位于直线段,与隧道交角为90度,左线桥梁起止里程为ZK67+253.1-ZK67+280.9,右线桥梁起止里程为YK67+269.1-YK67+295.9。

桥梁跨越平面图

2、 地质概况

桥梁跨越段隧道地质为灰岩和白云岩,岩层倾角64度,坚硬、较完整,大块状砌体结构围岩,自稳性较好。溶洞周围为灰岩、白云岩,中风化至微风化,陡倾近直立,中厚层状结构,溶蚀现象较严重。 3、 技术指标

(1) 设计荷载:公路-Ⅰ级 (2) 行车速度:80km/h (3) 设计基准期:100年 (4) 设计安全等级:一级

(5) 地震设防标准:地震动峰加速度小于0.05,作简易设防 (6) 桥面横坡:单向2%(半幅桥) (7) 隧道建筑限界:10.5m,隧道净高5m 4、 主要规范及施工依据

(1) 《公路工程技术规范》JTG B01-2003 (2) 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 (3) 《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-2008 (4) 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999 (5) 《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002 (6) 《公路隧道施工设计规范》JTG F60-2009 (7) 《地下工程防水设计规范》GB 50108-2008 (8) 《锚杆喷锚混凝土支护技术规范》GB50086-2001 二、施工组织安排

1、施工场地布置及梁板制作方案

(1)施工道路、电力、用水、拌和站等均利用隧道既有设施。

(2)隧道内施工场地狭小,采用预制梁板,架设十分困难,故决定梁板采用现浇。设计单位建议利用栈桥贝雷梁作为现浇梁底支架,考虑贝雷梁在施工中挠度过大,不利于梁板预拱度控制,且贝雷梁下移又加大桥台的土石方开挖量,安装及横移难度大,现场采用满堂式支架作为现浇梁底支架。

施工场地平面布置图 2、材料计划安排

(1)材料进场时间安排:根据施工计划、材料用量,各种原材料在施工中提前做好材料计划,各种材料保证储备量足够,保证材料的供应能满足施工要求,

(2)材料采购来源:块片石、碎石、砂,利用隧道弃渣生产。水泥、钢材等大宗材料由项目部统一提供。其它材料就近采购或从恩施批发,用汽车通过209国道及施工便道运至工地。

(3)施工中根据工程进度提前编制材料计划,报项目部组织进购,确保材料供应及时,不致影响施工。

3、主要机械设备配置

4、工期及人员安排

(1)溶洞加固:2013年4月20日至2013年5月20日 (2)左线桥台处理:2013年4月30日至2013年5月15日 (3)左线桥台处理:2013年5月1日至2013年5月20日 (4)左线工梁施工:2013年5月21日至2013年6月10日 (5)左线T梁施工:2013年6月11日至2013年7月25日 (6)左线铺装及桥梁附属:2013年7月26日至2013年8月6日 (7)左线二衬:2013年8月25日至2013年9月5日 (8)右线桥台处理:2013年8月5日至2013年9月5日 (9)右线工梁施工:2013年9月6日至2013年9月25日 (10)右线T梁施工:2013年9月26日至2013年11月15日 (11)右线铺装及桥梁附属:2013年11月15日至2013年11月25日 (12)右线二衬:2013年12月15日至2013年12月25日 (13) 其它工程:2013年12月21日至2013年12月30日 5、施工任务划分及队伍(含高峰期劳力)安排

(1)工区:全面负责溶洞跨越施工质量、安全、技术、进度、协调等管理工作,需12人。

(2)开挖班组、初期支护班组:负责溶洞溶腔锚喷加固及桥台处理,需劳动力22人。 (3)桥梁班组:负责溶洞跨越段桥梁施工,需劳动力20人。 (4)二衬班组:负责隧道衬砌工作。需劳动力30人。

(5)砼拌和站:负责结构物砼的拌合和运输工作。需劳动力10人。

篇四:隧道溶洞处理方案(10.14)

谢家峒隧道右线溶洞的处理建议

北京路桥河都一标项目经理部

2011年10月13日

谢家峒隧道溶洞处理建议

一、谢家峒隧道溶洞情况介绍

广西河池至都安高速公路谢家峒隧道是整个项目的主控工程之一,位于广西宜州市龙头乡境内,为分离式隧道,进洞口位于横财峒村西侧,出洞口位于闷水蔸水库一侧。左线起止桩号为ZK27+735—ZK29+002,右线起止桩号为YK27+735—YK29+057。由于征拆原因,施工采用从出口都安端进行掘进,截至8 月8日(已停工),左右线掌子面桩号为左线:ZK28+685,进尺317米;右线:YK28+878(大溶洞进口),进尺179米。

谢家峒隧道出口端在施工中出现了大量的溶洞,估计有些与贯穿隧道底部的地下河有关:4月17日,YK29+045隧道正中底板位置出现溶洞,溶洞长约14米、宽约13米、深约35米,溶洞底部水位高程约为154米,水位在下暴雨时上涨约2米,后经指挥部开会讨论确定采用回填片石先行跨越后继续掘进;4月18日ZK28+958.5进洞右侧出现溶洞,隧道开挖边墙刚好从溶洞边缘穿过,不影响隧道掘进施工,溶洞向右侧延伸约10米,高约8米; 5月12日,ZK28+952进洞右侧底板位置出现溶洞,溶洞口直径约3米,深约10米,开挖时落石已将其填满;5月21日,ZK28+842进洞右侧拱腰位置出现溶洞,溶洞规模大,水位随雨天变化,最高水位距离仰拱底仅4米;6月2日,ZK28+817左侧出现一个溶洞,溶洞规模大,向右洞方向延伸约70米,溶洞高度从隧道地面起约30多米,

跨度约10米,深约10米。 6月23日,右洞YK28+910拱顶部位发现直径约2米的小溶洞2个;7月1日右洞在YK28+878揭露一最大的溶洞,当时溶腔高出隧道地面约30多米、跨度约50米,与左洞ZK28+817溶洞相连通,长约70米,溶洞底有水。

以上就是目前谢家峒隧道所揭露的溶洞,溶洞众多,根据设计院提供的隧道底板的物探资料显示,底部也存在大量的、大小不一的溶洞,足以说明谢家峒隧道出口端是位于溶洞群里通过。

二、溶洞发现后的初步处理情况

6月30日,指挥部组织召开谢家峒隧道溶洞与地下河处理方案的专家研讨会,会议上大多数专家认为溶洞内的岩壁比较稳定,最多也是一些掉块,未预料会有整个顶板完全坍塌的情况。专家们普通更关心地下河与隧道的关系,要求设计方尽快对隧道底板进行探勘并考虑跨越方案,施工单位做好配合观测工作和安全支护工作。具体详见《会议纪要》(由指挥部附电子版)

会议和最大的溶洞揭露后,施工单位一直安排观察大溶洞水位标高以及岩壁稳定情况。7月1日暴雨后,水位最高;随后天气晴朗,雨水减少,水位慢慢降低,至7月5日已基本干涸。期间闷水蔸水库的出水口排水均比较正常。7月13日,设计方开始进场做隧道底板勘探;7月15日,施工单位的测量工人和设计院的勘探工人还下到溶洞底部进行勘察测量,得出了标准平面图,还发现溶洞在隧道底面以下深约10米,溶洞底板有1~2米的软弱覆盖层,未发现有明显的过水通道,因此得到初步结论:该溶洞并非地下河的主流道,只是通过岩溶裂隙排除山体渗漏进溶洞的汇水。

8月4日,在进行了一段时间的观察后,溶洞底一直保持干涸,洞顶岩壁也一直保持稳定,施工单位决定对洞内属于隧道范围的岩壁做力所能及的排险与支护,为下步工作做好安全准备。

8月8日,溶洞顶板整体坍塌,坍塌很突然,几乎整个顶板瞬间垮塌下来,一次性坍塌的层厚不少于6米,巨大的坍方将一部装载机埋在下面(目前尚未找到),巨大的冲击力将施工和支护用的型钢

篇五:溶洞处理对比方案

洞湾隧道溶洞区处理方案对比分析的报告

1 工程概况

仁怀至赤水高速公路洞湾隧道位于贵州省习水县回龙镇,隧道左右洞采用分离设计,左洞长2126m,右洞长2090m。隧道最大埋深310m,洞身穿越泥岩、泥岩夹灰岩、灰岩、白云岩夹泥岩地层。

隧道右线进口于 2011年10月13日施工至YK66+488时揭露出该大型溶洞。通过溶洞内地质调查和测量,溶洞基本特征如下:

1)、该溶洞位于隧道底板以下,溶洞长轴与线路大致垂直,溶洞底部轴长265m、顺线路宽度57m,溶腔最大高度44m,溶洞顶板与隧道底板之间厚度为3-29m,距地表高度为156m。

2)、溶洞围岩地质特征

①溶腔边壁形态折转变化与结构面(断层节理面)、岩层层面基本一致,说明溶洞—溶蚀作用受结构面和岩层层面控制。

②溶洞顶部及边壁陡悬处,石钟发育,相对应的底部石笋发育,说明地下渗流水、滴水丰富,溶蚀作用强。

③溶腔顶部及边壁陡悬处围岩稳定较差,易掉块,局部不利结构面组合处易坍塌。 ④溶腔底部主要为淤泥和块石堆积,块石堆积之下有流水,可听到流水声。

洞湾隧道YK66+488大型溶洞群平面示意图

溶洞底部石笋发育 溶洞底部淤泥和块石堆积 2 处治方案设计

隧道穿越岩溶地段时,治理比较复杂,应根据溶洞的实际情况和隧道在其中所处的位置灵活确定。一般情况下,可按岩溶对隧道影响情况及施工条件,采取跨越、加固洞穴、引排截堵岩溶水、清除充填物或注浆

隧道溶洞 桥梁跨越

对软弱地基加固,回填夯实,封闭地表塌陷、疏排地表水等工程综合治理设计方案。根据广东核力工程勘察院的《洞湾隧道进口端岩溶探测 工程物探勘察报告》和现场调查的情况,本着“安全、彻底、生态、经济、快速”的原则,对该溶洞初步提出了2个处理方案:“跨越处理方案”、“回填处理方案”。

方案一:板梁+柱支撑跨越方案

为不改变溶洞排水系,对洞底溶洞采用板梁跨越处理。同时在隧道底板下的溶腔内用钢筋混凝土柱子对板梁下的隧道底板进行支撑。具体方案如下:

1)、溶洞洞腔防护:

洞腔进行清危后喷锚防护,喷射混凝土厚10cm;锚杆采用φ22 药卷锚杆,间距为1.5m×1.5m,长4m;钢筋网采用φ6.5,网格间距为25cm×25cm。

2)、桥梁结构:

初步拟定采用桥梁跨越,上构结构型式为2×20m 整体现浇连续肋梁,两侧桥台支撑在岩体,桥墩墩采用双圆柱式墩,直径2.0m,扩大基础。仁怀侧桥台处岩层底板厚度扣除现浇梁高后最薄处约为9m,溶腔的深度20m,为了确保0 号台处岩体的稳定与安全,在0 号台岩层底板下方的溶腔内设置15 根直径1.6m 的圆柱进行支撑,圆柱的间距4m,具体布置详见桥型布置图。支撑圆柱底采用扩大基础形式,顶部采用植筋的方式与上岩体锚固,由于桥上 要增加护拱及二衬,桥梁宽度采用14.4m。

3)、隧道结构:

隧道边墙及拱部均为空洞段,采用45cm 厚钢筋混凝土明洞型衬砌(配合桥面设计不设仰拱)+外设80cm 厚钢拱架护拱(内设I18 工字钢骨架,间距为60cm)进行支护。

板梁+柱支撑跨越方案布置图

方案二:回填处理方案

采用洞渣回填,因不能保证回填的压实度及与隧底地板岩体的密贴,回填土无法起到对隧道底板的支撑作用,不能保证隧道结构在运营中的使用安全,方案在技术上不可行,给予舍弃。回填方案回填材料采用浆砌片石,具体方案如下:

1)、溶洞洞腔防护:

洞腔进行清危后喷锚防护,喷射混凝土厚10cm;锚杆采用φ22 药卷锚杆,间距为1.5m×

1.5m,长4m;钢筋网采用φ6.5,网格间距为25cm×25cm。

2)、洞腔回填:

对隧底顶板厚度极薄处的危岩进行揭露清理后,以此为进入隧底处的工作面,搭设施工平台,对隧底处洞腔采用M7.5 浆砌片石进行回填。回填宽度为隧道衬砌中线两侧各7.5m,总宽15m,回填坡率为1:0.3。回填前应先对回填范围内基础进行清淤、清渣(原溶洞内垮塌的石渣),并要求基底地基承载力大于0.8MPa。存在隧道岩石底板部位的浆砌片石为保证回填密实,应预留注浆管于接触面采用间歇式注浆方式灌注水泥砂浆;隧道底板为空的部位,应在浆砌片石表面采用C20 水泥混凝土进行找平,找平层厚10cm。回填前根据原洞腔地下水流水方向预埋Ф100cm 的HDPE 管涵,确保溶洞内水路畅通。

3)、隧道结构:

①隧道边墙及拱部无溶洞段,隧道已开挖,初期支护已施做完毕,二次衬砌采用45cm 厚钢筋混凝土,不设仰拱。

②隧道边墙及拱部均为空洞段,采用45cm 厚钢筋混凝土明洞型衬砌(不设仰拱)+外设80cm 厚钢拱架护拱(内设I18 工字钢骨架,间距为60cm)进行支护。

回填处理方案图

3 方案对比分析

1)、技术比较

采用浆砌片石回填方案,施工难度小,只需确保施工过程中回填的质量。质量控制的要点为:⑴溶洞底部淤泥和掉块应清除干净,基底承载力大于1.0MPa;⑵回填浆砌片石顶部采用注浆,确保溶洞顶部无空隙;⑶隧底预埋管涵,确保溶洞内水路畅通。

采用桥梁板梁+柱支撑跨越方案,施工难度大。桥梁基础开挖爆破影响溶洞围岩的稳定,

安全风险极大。质量控制的要点为:⑴墩台处松动岩石清理干净;⑵保证墩台基础基底承载力;⑶准确控制溶洞顶板支撑柱的高度,墩柱高度与设计不符应变更处理。

2)、经济比较

采用M7.5浆砌片石回填方案,回填M7.5浆砌片石27820m3,工程数量大,但可充分利用隧道弃渣施工,施工成本低;采用桥梁板梁+柱支撑跨越方案,主要工程数量:现浇梁C50混凝土740.4m3、墩台混凝土1026.8m3、钢绞线35.7t、钢筋285.6t,砼、钢材价格昂贵。

通过方案的技术、经济比较,从施工的难易程度、安全风险、施工成本等方面综合考虑,贵州省高建办经方案评审后最终定采用回填浆砌片石方案。

4 结论

(1)通过技术、经济比较,采用M7.5浆砌片石方案回填处理,施工安全风险相对较小,施工难度小,充分利用隧道块状弃渣进行砌筑,施工成本小,水泥、钢筋等高耗能原材料消耗少,符合国家节能减排要求。

(2)岩溶对隧道的影响需综合多方面进行分析考虑,并按影响程度的大小进行综合评定,量化为分值区间,建立一个影响程度评价分析体系。

(3)结合以往实际工程经验,通过数值模拟、模型试验、现场测试等研究方法,对隧址区岩溶的形成与发育机理、隧道结构受力机理等方面进行研究,形成一套完善的岩溶区隧道修筑技术。

(4)对岩溶区已建成的隧道,在运营过程中可能出现的一些病害,需形成一套完善的处理技术,并建立一个后评价体系对其耐久性进行评价。

参考文献:

1、JTG D70-2004,公路隧道设计规范【S】。

2、中国公路工程咨询有限公司——洞湾隧道施工图。

3、广东核力工程勘察院的《洞湾隧道进口端岩溶探测 工程物探勘察报告》。

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