城际铁路隧道大型溶洞特征及处理技术

安顺至六盘水城际铁路茨冲一号隧道DK95+730~DK96+017段施工开挖揭示出大型溶洞群,采用溶洞形态测量、隧底岩溶物探探测、桩基地质钻探及补充调绘等综合勘察手段,查明隧道洞身及隧底大型溶洞的形态特征,以及该区域水文地质情况。提出相应的处理措施:隧道洞身采用混凝土护拱、护墙及C20混凝土加固;拱部采用“锚网喷+型钢钢架”防护;隧底采用桩筏、“横向托梁+筏板”跨越和采用C25混凝土换填或回填,并加强隧道周边引排水措施,以确保岩溶水畅通。     

田德铁路陇外隧道巨型溶洞的处理

针对田德铁路陇外隧道溶洞的形态特征、岩性、水文地质的情况,经过对桥梁跨越和路基回填2个方案,从工期、投资、技术条件、施工难易程度等进行比较,决定采用路基回填处理方案。在施工中采取路基分层回填,每一分层填筑施工结束后,进行振捣碾压和密实度检测,达标后再进行下一分层的填筑,直至路基顶面标高。回填结束后再进行沉降观测。施工充分利用隧道弃石土,以节省投资,加快施工进度,确保工程质量及后期运营安全。     

宜万铁路龙麟宫隧道穿越大型半充填溶洞综合处理技术研究

宜万铁路龙麟宫隧道DK231+700～DK231+800段大型半充填溶洞纵向长100 m,横向宽100 m,溶洞规模宏大、各段形态各异,隧道整个洞身均位于溶洞内。设计采用立柱支顶与锚喷网结合的溶洞防护方案,防止了溶洞顶板大面积剥落、垮塌,为下部安全施工提供必要条件;根据溶洞与隧道的不同空间关系,采用了复合地基+整体结构、单压式结构及框架结构等特殊隧道结构;针对隧底溶洞充填物承载力偏低的问题,采用了换填、钢管桩注浆加固及深孔注浆加固的措施,提高了承载力,减小了工后沉降。经过2年多的连续监测,溶洞顶板、隧道结构均处于正常工作状态,说明处理方案安全、可靠。     

大断面隧道溶洞处理技术研究

地质探测资料表明,遵义高新快线2号和3号隧道隧顶、拱侧及隧底存在多个溶洞,实际揭露隧顶溶洞最高处距拱顶17.69 m,隧底溶洞沿隧道走向最长16.85 m,溶洞内充填水、黄泥及碎石。根据溶洞与隧道的位置关系,提出了不同的处治方法:隧顶溶洞洞壁采用喷射钢纤维混凝土封闭,在衬砌上部浇筑5.0 m厚混凝土予以加固;隧底较小的溶洞采用混凝土充填,较大溶洞采用现浇钢筋混凝土边墙托梁处治。介绍了各溶洞处治施工的工艺流程和要点,可为类似工程提供参考。     

宜万铁路鲁竹坝2号隧道“+960”溶洞治理技术

宜万铁路鲁竹坝2号隧道施工中遭遇纵向长250 m、横向宽60 m、高58 m的特大型半充填溶洞,根据溶洞工程、水文地质条件及隧道工程修建技术特点,本着"宁强勿弱、一次根治、不留后患"的处理原则,在理论分析与工程类比的基础上对该溶洞采用了护墙支顶、加强隧道结构、桩基承台结构、隧底钢管桩注浆加固及混凝土回填等多种岩溶处理技术,工程实践取得的效果较好,可为相似工程提供参考。     

宜万铁路下村坝隧道大型半充填溶洞处理技术

宜万铁路下村坝隧道施工中揭示大型半充填型溶洞——"+615"溶洞,溶洞处理难度大,技术要求高,为确保施工及运营期隧道安全,在查清溶洞发育地质特征的基础上,研究安全可靠、经济适用的综合处理方案。根据溶洞发育规模、工程及水文地质条件综合考虑隧道工程修建技术特点,经理论计算、工程类比,对"+615"大型半充填溶洞提出了"拱部回填砂浆稳定危岩、隧底桩基承台结构跨越溶洞、洞身加强型复合式衬砌结构"相结合的综合处理技术。结果表明,工程实践效果较好,隧道结构安全可靠。     

宜万铁路龙麟宫隧道1号大型溶洞处理技术研究

宜万铁路龙麟宫隧道1号大型溶洞底轴长171 m,宽65m,高约100 m,容量超过5.0×105m3,溶洞规模宏大,整体呈葫芦形,隧道整个洞身均位于溶洞内。经过多方案比选,设计采用的"路基+明洞"方案充分利用了边坡刷方所落下的岩块,避免了大量砟量倒运,施工工艺简单,结构安全可靠。为避免高填路基产生过多工后沉降,设计采用了强夯+注浆加固的综合地基处理方案,并在隧道结构设计中预留了部分工后沉降空间,保证了结构及运营安全。     

向蒲铁路雪峰山隧道基础沉降及底鼓处治技术

雪峰山隧道施工中进口软岩地段基础出现不均匀沉降与底鼓,其主要原因是基底软弱围岩发生塑性变形及水压力的作用。为控制隧道基础不均匀沉降,采取的处治措施为:地表截排水;对已施工完的仰拱,采用长10 m的微型桩+基底注浆进行隧底加固,并对仰拱底板增配钢筋;对于未施作仰拱地段,采用长5 m小导管注浆加固基底。采取整治措施后基础沉降稳定,满足无砟轨道施工条件。     

牛角坪隧道左线溶洞处理施工

毛川高速公路牛角坪隧道左线施工过程中遇到溶洞,结合这一工况,研究了处理方案并予以实施：采用片石砼、隧道洞碴回填隧道底部溶洞空腔;钢筋砼板配合边墙纵梁、梁间横梁跨越溶洞;钢拱架、挂网喷射砼形成隧道衬砌轮廓;泵送砼回填边墙、拱部腔体完成溶洞施工处理。采用该方式处理溶洞,取得了较好的效果,可供相关工程借鉴。     

宜万铁路马鹿箐隧道“+978”溶洞处理技术研究

宜万铁路马鹿箐隧道"+978"大型富水溶洞容量巨大,水压高,充填物为饱水淤泥质粉质黏土夹碎石、块石及孤石,颗粒细、强度低、施工风险大。在排水减压的条件下,根据Ⅰ、Ⅱ线溶洞段不同的工程地质条件,Ⅰ线溶洞段采用了"注浆加固、超前支护、加强结构"的处理方案,Ⅱ线溶洞段采用了"回填反压、盖挖通过、加强结构"的处理方案。针对溶洞充填物强度低,荷载大的特点,采用双层喷混凝土支护形式的初期支护,有效控制了围岩变形,并承担了大部分围岩压力,为二次衬砌承受雨季突增水压力提供了有利条件,隧道结构安全性监测结果表明溶洞段结构安全可靠。     

隧道穿越大型充填溶洞超前支护方案研究

岩溶隧道在穿越高压富水溶腔时频发突水涌泥灾害,给施工安全和周围环境造成严重威胁。根据渝怀铁路某隧道穿越溶洞实际情况,分别对“超前小导管+帷幕注浆支护”和“管棚+帷幕注浆”2种超前支护方案进行数值模拟分析,对围岩变形特征和塑性区进行对比分析,结果表明:(1)管棚超前支护对控制拱顶围岩沉降、拱底围岩隆起以及周边收敛变形更有利;采用管棚超前支护比超前小导管支护围岩变形明显降低。(2)采用管棚超前支护比超前小导管支护的塑性区发展深度有效降低,更能保护围岩的稳定性。采用管棚超前支护成功通过了该隧道大型充填溶洞的高风险段,可为类似工程提供借鉴。     

粉细砂层富水岩溶处置方案研究

本文针对溶洞发育规模大、含水量大、水压高且邻近既有隧道,提出"溶洞高位泄水洞+溶洞超前帷幕注浆+大管棚支护"的综合施工方案,并对不同水灰比的水泥净浆进行强度试验,另添加不同比例的水玻璃进行双液浆试验,最终选定水灰比为0.8:1、水泥浆与水玻璃体积比为1:0.5的双液浆作为施工浆液。最后,通过钻芯取样以及孔内成像技术对注浆效果进行验证。研究成果可为类似铁路隧道溶洞处置提供依据。     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

顶部隐伏充水溶洞隧道施工阶段围岩稳定性分析

结合某岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件对顶部存在水压充填溶洞的某隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明：围岩塑性区主要集中在隧道拱顶、仰拱底、拱腰和溶洞顶部处,溶洞顶部与隧道底部的塑性区有相互连通的趋势。随着隧道接近并通过充水溶洞,拱顶和墙脚两处围岩最大主应力先减小后增大,拱肩处一直增大,拱腰和仰拱底处先增大后减小,主应力最大值位于拱肩区域,其值约为3.0 MPa。     

贵瓮高速公路建中隧道施工难点及治理措施

溶腔、洞室和软弱破碎带是岩溶地区隧道施工的难点和重点。贵瓮高速建中隧道在施工过程中出现了围岩与设计情况不符以及溶洞塌方等问题,严重影响了施工进度。为此,通过对国内典型岩溶隧道设计施工案例进行分析借鉴,结合建中隧道的工程地质条件,在围岩与设计情况不符段进行方案修改,加强支护;在溶洞塌方段进行掌子面封闭、深孔注浆、回填混凝土等治理措施。经采取上述措施后,拱顶沉降和隧道周边位移均小于控制标准,效果良好。     

高压动水粉细砂层充填型溶洞注浆材料研究

研究目的:圆梁山隧道2#溶洞为高压动水粉细砂层充填型溶洞,该类溶洞在国内外工程施工中尚未遇 到,无成功的经验可以借鉴。本文通过大量的理论及实践,以研究该类型溶洞的注浆材料,从而解决该溶洞的注 浆施工。 研究方法:在2#溶洞下导坑施工中,采用普通水泥-水玻璃双液浆和超细水泥-水玻璃双液浆注浆,十分艰 难地通过了溶洞。随后,平导又遇到溶洞后,采用双液浆未达到良好的注浆效果,调整注浆材料,引入普通水泥 单液浆和超细水泥单液浆,形成组合式沣浆材料。组合式注浆材料提高了平导的注浆效果,但在地表降雨后,注 浆固结体仍被高压水“击穿”,造成注浆失效。经过认真总结注浆的经验与教训,又引入TGRM浆和HSC浆,形 成6种注浆材料配套体系及选择模式。 研究结果:6种注浆材料配套体系较好地解决了随后圆梁山隧道2#高压动水粉细砂层充填型溶洞平导与 正洞的注浆难题。 研究结论:采用普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥-水玻璃双液浆、 TGRM浆、HSC浆6种注浆材料组合体系,采取合理的工艺模式,能较好地加固高压动水粉细砂层充填型溶洞, 确保工程的安全顺利施工。     

娄新高速公路下伏岩溶塌陷与路基相互作用及治理措施

对娄新高速公路路基场区岩溶塌陷分布发展规律及产生机理进行研究,阐明近期塌陷区形成的原因.采用有限元法研究了岩溶塌陷地基在路基荷载作用下的应力分布及采用连续配筋混凝土板跨越路基下塌陷时板的应力分布,为连续板的配筋设计提供参考.根据路基在该段的填筑情况,计算路基工程对地基的影响深度为15 m,15 m以下的溶洞对路基工程稳定性的影响可不考虑,结合地下塌陷向地表的传递规律提出预测塌陷的土洞最大可能深度的方法.根据分析结果提出了该段岩溶路基的处治方案.