隧道暗河段巖溶整治防護(hù)處理探討

1、隧道暗河段巖溶整治防護(hù)處理探討【摘要】通過結(jié)合某隧道工程施工實(shí)例，基于原設(shè)計(jì) 搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行噴錨防護(hù)并不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求，對(duì) 其采取一系列的整治防護(hù)處理方案，為同類工程提供參考實(shí) 例。【關(guān)鍵詞】隧道施工；巖溶；防護(hù)施工1. 工程概況朱砂堡二號(hào)隧道位于玉屏東三穗東車站區(qū)間，雙線隧 道，左右線線間距為 5.0m，設(shè)計(jì)為2O%o的單面上坡，進(jìn)口 位于半徑為 11000m 的右偏曲線上， 出口位于半徑為 12000m 的左偏曲線上。隧道進(jìn)口里程 D2K473+452 ，出口里程 D2K473+957，全長(zhǎng)505m。隧道進(jìn)口鄰近朱砂堡中橋臺(tái)尾， 出口鄰近克麻塘中橋臺(tái)尾，最大埋深約49m。本隧道原計(jì)

2、劃采用單口掘進(jìn)施工，后受溶腔限制采用雙 口掘進(jìn)。 2011年1月25日開工， 2011年5月 8日上臺(tái)階開 挖至里程D2K473+530 （進(jìn)洞施工約78m）,上臺(tái)階開挖揭示 1#溶腔， 經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)溶腔底部以下 40m 發(fā)育暗河， 暗河與隧 道正洞在 D2K473+780處相交，水流量約為 21600m3/h。揭 穿溶洞施工受阻后，在線路左側(cè) 40m 處增設(shè)一條長(zhǎng)度 268m 的迂回平導(dǎo)并新增隧道出口掘進(jìn)面，對(duì)跨暗河段溶洞進(jìn)行提 前揭示， 2012 年 8 月 20 日在正洞（小里程側(cè)） D2K473+748位置掌子面右側(cè)施工揭示出暗河溶洞大廳， 2012年9月 1日在隧道出口端正洞 D2K4

3、73+790 處再次對(duì)暗河溶洞進(jìn)行揭 示。2. 暗河處理方案分析 本隧道溶洞大廳形狀不規(guī)則，溶腔順線路方向最寬約 80m,隧道仰拱平面順線路方向溶腔寬約42m，橫線路方向最寬約120m，溶腔最大深度91m，線路方向最大深度 79.3m, 溶洞橫線路方向成三角型、上窄下寬，順線路方向呈“啤酒 肚”型，溶洞埋深約40m，隧道二襯拱頂標(biāo)高與溶洞頂標(biāo)高 基本持平，溶洞大廳容積約 32 萬方，暗河沿溶洞大廳底部 大里程側(cè)由左向右、再向小里程方向流過，溶洞上部洞壁圍 巖線路左側(cè)巖體較為松散，線路右側(cè)巖體較為完整，從溶洞 下部情況看，洞壁巖體破碎，極易坍落，底部有部分坍落的 碎塊土堆積，部分地段呈倒懸狀，穩(wěn)

4、定性差。由于暗河段溶洞大廳頂部巖體極其破碎，原設(shè)計(jì)搭設(shè)滿 堂腳手架進(jìn)行噴錨防護(hù)并不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。需要做好以下措施：1 ）溶腔頂部防護(hù)前，對(duì)頂部不穩(wěn)定巖塊進(jìn)行找頂排險(xiǎn)， 然后初噴一層絲纖維混凝土， 最后進(jìn)行錨網(wǎng)噴防護(hù)； 2）施工期間加強(qiáng)地表的沉降監(jiān)控和防護(hù)措施； 3）施工過程 中，根據(jù)溶腔洞壁穩(wěn)定情況，局部加強(qiáng)防護(hù)措施；4）貝雷架底部設(shè)置柔性防護(hù)網(wǎng)； 5）溶腔頂部線路左側(cè)設(shè)置主動(dòng)柔 性防護(hù)網(wǎng)。以下將重點(diǎn)針對(duì)貝雷架底部設(shè)置柔性防護(hù)網(wǎng)施工而展開探討3. 暗河段隧道防護(hù)處理3.1 貝雷架底部柔性防護(hù)網(wǎng)施工本工程在 D2K473+748+790設(shè)置柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，主 要是對(duì)貝雷架過孔過程中進(jìn)行安全

5、防護(hù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工 情況，采用條形基礎(chǔ)作為鋼絲繩錨固基礎(chǔ)，錨固基礎(chǔ)分別設(shè) 置在暗河小里程端 D2K473+748 位置與大里程 D2K473+790 位置。條形基礎(chǔ)為尺寸均為1.5X 2X 11m。條形基礎(chǔ)內(nèi)配置3層20鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)格間距 20cm，層距30cm，鋼筋保 護(hù)層10cm?；A(chǔ)混凝土采用 C35現(xiàn)澆混凝土，鋼絲繩固定 預(yù)埋件采用U型的$ 32圓鋼，預(yù)埋件埋入基礎(chǔ)深度為1m,預(yù)埋件與鋼筋焊接牢固?；A(chǔ)澆筑完成待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后， 兩端對(duì)拉32鋼絲繩（縱向間距 0.3m）將鋼絲繩安裝固定 在32預(yù)埋件上，鋼絲繩搭接長(zhǎng)度按照1m考慮，鋼絲繩搭接（1m）端頭采用5個(gè)繩扣固定。在鋼絲繩頂

6、面鋪設(shè) 8鋼 筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距 5X 5cm，平鋪于整個(gè)防護(hù)面。在 D2K473+748 位置采用人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，保 證基底位于穩(wěn)固的基巖上，清理平整后施工條形基礎(chǔ)。大里 程側(cè)在 D2K473+791 處進(jìn)行施工。條形基礎(chǔ)均采用現(xiàn)澆 C35 鋼筋混凝土，基礎(chǔ)尺寸為 1.5*2*11m，基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置3層20 鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距 20cm，層間距30cm，鋼筋保護(hù)層厚度為 10cm,條形基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋與仰拱端頭縱向連接筋焊接，固定形成一個(gè)整體。鋼筋之間連接均采用雙面搭接焊接牢固。提前將加工好的32預(yù)埋件與鋼筋連接固定，保證預(yù)埋件的位置 準(zhǔn)確，基礎(chǔ)預(yù)埋件橫向間距 30cm ，同時(shí)向拉力方向傾斜 65

7、° 埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，埋入深度80cm，露出長(zhǎng)度為20cm?；炷粱A(chǔ)模板采用組合鋼模進(jìn)行澆筑，人工振搗密實(shí)。該防 護(hù)方案設(shè)計(jì)防護(hù)面縱向防護(hù)長(zhǎng)度為42m，橫向?qū)挾?2m。鋼絲繩布置寬度為11m，鋼絲繩橫向間距 0.3m。待條形基礎(chǔ)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行鋼絲繩安裝作 業(yè)，將進(jìn)場(chǎng)的鋼絲繩放置在小里程條形基礎(chǔ)位置，將成卷的 鋼絲繩支架牢固。大里程端通過小型卷揚(yáng)機(jī)拉拽32鋼絲繩，卷揚(yáng)機(jī)繩索使用人工拖拽至小里程端，卷揚(yáng)機(jī)繩索端同 時(shí)固定一根長(zhǎng)度不小于 100m 的尼龍繩，為拉拽卷揚(yáng)機(jī)繩索 使用。小里程作業(yè)人員拉拽尼龍繩，將卷揚(yáng)機(jī)繩索拉至暗河 小里程段，并將尼龍繩另一端固定在牢固位置，防止卷揚(yáng)

8、機(jī) 繩索下滑將尼龍繩帶入暗河底部。鋼絲繩索安裝完成后，在 鋼絲繩面上人工鋪設(shè) $ 12鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距 10 x 10cm, 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)采用 10#綁絲與鋼絲繩連接牢固，形成臨時(shí)防護(hù)平 面。3.3噴錨防護(hù)施工對(duì)洞壁進(jìn)行噴錨防護(hù)前先進(jìn)行地質(zhì)素描并留取斷面情 況，找頂清除危石后及時(shí)進(jìn)行混凝土初噴（初噴采用 C25 絲 纖維混凝土，厚度 5cm）。初噴完成后進(jìn)行噴錨防護(hù)，根據(jù)最新圖紙錨網(wǎng)噴防護(hù)參數(shù)為：$ 25中空注漿錨桿，L-4m ,間距環(huán)x縱1.0m x 1.0m，交錯(cuò)布置，$ 8鋼筋網(wǎng)片，20cm x 20cm, C25噴微纖維混凝土 25cm。噴錨防護(hù)范圍為線路中 線左右各9.1m，全寬18.

9、2m。3.4主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工 基于貝雷架作為施工平臺(tái)，在貝雷架以上溶腔頂部左側(cè) 巖壁設(shè)置主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防止巖石掉落影響貝雷架安全。主動(dòng)防 護(hù)網(wǎng)采用 $18鋼絲繩。鋼絲繩沿溶洞左側(cè)洞壁鋪設(shè)，間距 0 . 5 m 。鋼絲繩上滿鋪布魯克網(wǎng)與鋼絲繩進(jìn)行連接。通長(zhǎng)$ 18鋼絲繩兩端錨固在溶洞縱向大小里程初期支護(hù)鋼架上，采用 緊線器張拉鋼絲繩。中間巖壁突出位置采用錨桿進(jìn)行錨固。 完成全部鋼絲繩錨固后滿鋪布魯克網(wǎng)，形成主動(dòng)防護(hù)。3.5 洞頂危石支頂作業(yè)對(duì)D2K473+750+760段溶腔洞壁易坍塌危險(xiǎn)區(qū)域采用 $ 10cm 圓木利用貝雷架平臺(tái)進(jìn)行支頂，防止后期在暗河溶 洞處理過程中，洞壁坍塌危機(jī)貝雷架及底部作業(yè)人

10、員安全。 為了保證有效的對(duì)洞內(nèi)暗河巖壁進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，洞內(nèi)圍巖監(jiān) 控量測(cè)采用徠卡全站儀進(jìn)行測(cè)量。4. 洞內(nèi)圍巖監(jiān)測(cè)本工程暗河溶洞范圍內(nèi)沿隧道洞身方向每 5m 布置一個(gè) 監(jiān)控量測(cè)斷面。每個(gè)斷面監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)環(huán)向間距按照 5m布置， 對(duì) D2K473+750 +765 段不穩(wěn)定區(qū)域根據(jù)圍巖情況進(jìn)行加密布置。監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)采用鋼筋錨固到巖體內(nèi)，嚴(yán)禁只埋設(shè)在噴 錨面內(nèi)。利用朱砂堡二號(hào)隧道出口洞口CP 口及施工加密點(diǎn)作為控制點(diǎn)對(duì)巖壁進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)均采用同一坐標(biāo) 系，每10天對(duì)洞內(nèi)加密點(diǎn)與洞外 CPU點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，復(fù)核洞 內(nèi)控制點(diǎn)是否位移，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)糾正。為及時(shí)掌握暗河段 溶腔巖壁及地表沉降沉降變化規(guī)律，對(duì)巖壁坍塌進(jìn)行預(yù)警， 了解貝雷架的變形情況，保證暗河處理施工作業(yè)安全。5. 結(jié)語 針對(duì)該隧道溶洞大廳形狀不規(guī)則，溶洞上部洞壁圍巖線 路左側(cè)巖體較為松散，洞壁巖