1 洞湾隧道大型溶洞情况简述 由中铁五局贵州公司承建的仁怀至赤水高速公路洞湾隧道位于贵州省习水县东南方11km,隧道左洞长2126m,右洞长2090m。隧道最大埋深310m,洞身穿越泥岩、泥岩夹灰岩、灰岩地层。隧道在施工过程中多次遇到溶洞,其中线路右线开挖至YK66+488时揭露出一处大型溶洞。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,内有一处落水洞发育。 2 处理方案的比选 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”。 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: 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1.0MPa。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。 (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:①溶洞底部淤泥和掉块应清除干净,基底承载力大于1.0MPa;②回填浆砌片石顶部采用注浆,确保溶洞顶部无空隙;③隧底预埋管涵,确保溶洞内水路畅通。 (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,最终促成贵州省公路局经方案评审后采用回填浆砌片石方案。 |
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