【導(dǎo)讀】寶成線K395+880～K401+872危巖體。楊家灣隧道正洞及平導(dǎo)巖溶、突泥、涌水。中鐵隧道集團(tuán)有限公司寶成線K400綜合整治工程1標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部。二〇一二年十二月十五日

　　

【正文】 及循施工準(zhǔn)備 錨桿孔位布置 鉆孔、插入桿體 注 漿 戴桿頭封堵帽 進(jìn)入下道工序 漿液配制 不 合 格 合格 注漿質(zhì)量綜合檢查 27 環(huán)進(jìn)尺確定，安裝時(shí)搭接長(zhǎng)度不小于一個(gè)網(wǎng)格。 人工鋪設(shè)貼近巖面，與錨桿和鋼架綁扎連接（或點(diǎn)焊焊接）牢固。鋼筋網(wǎng)和鋼架綁扎時(shí)，應(yīng)綁 在靠近巖面一側(cè)，確保整體結(jié)構(gòu)受力平衡。 噴砼時(shí)，減小噴頭至受噴面距離和控制風(fēng)壓，以減少鋼筋網(wǎng)振動(dòng)，降低回彈。 拱架施工 拱架施工工藝框圖見 圖 376《拱架施工工藝框圖》 。 圖 376 拱架施工工藝框圖 （ 1）制作：鋼拱架按設(shè)計(jì)尺寸在洞外下料分節(jié)焊接制作，鋼格柵將主筋采用鋼筋彎曲機(jī)進(jìn)行預(yù)彎、各種構(gòu)造筋用鋼筋彎曲機(jī)彎曲，在定型模上焊接而成；型鋼拱架采用冷彎?rùn)C(jī)冷彎，在定型模上焊接連接板。制作時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，保證每節(jié)的弧度與尺寸均符合設(shè)計(jì)要求，每節(jié)兩端均焊連接板 ，節(jié)點(diǎn)間通過連接板用螺栓連接牢靠，加工后必須進(jìn)行試拼檢查，嚴(yán)禁不合格品進(jìn)場(chǎng)。 （ 2）安裝：拱架按設(shè)計(jì)要求安裝，安裝尺寸允許偏差：橫向和高程為177。 5cm，垂直度177。 2176。拱架的下端設(shè)在穩(wěn)固的地層上，拱腳高度低于上部開挖底線以下 15～ 20cm。施工準(zhǔn)備 連接鋼筋加工 拱架拼裝 檢查 查 拱架架立 測(cè)量定位 斷面檢查 欠挖處理 洞外拱架加工， 檢查，倒運(yùn) 焊接縱向 連接筋 噴砼 結(jié) 束 合格 返 工 合格 不合格 不合格 初噴砼 28 拱腳開挖超深時(shí)，加設(shè)鋼板或砼墊塊。安裝后利用鎖腳錨桿定位。超挖較大時(shí) ,拱背噴填同級(jí)砼 ,以使支護(hù)與圍巖密貼 ,控制其變形的進(jìn)一步發(fā)展。兩排鋼架間用連接鋼筋縱向連接牢固，以便形成整體受力結(jié)構(gòu)。 隧道穿過斷層破碎帶、可巖溶地段（尤其是巖溶富水區(qū)、 接觸帶、地表溶洞和暗河集中出露地段）時(shí)，突泥突水風(fēng)險(xiǎn)高，施工中將根據(jù)設(shè)計(jì)及有關(guān)資料，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查明溶洞分布范圍、類型情況（有無水、溶洞是否在發(fā)育中以及其填充物）、巖層的穩(wěn)定程度和地下水情況（有無長(zhǎng)期補(bǔ)給來源、雨季水量有無增長(zhǎng)）等，報(bào)請(qǐng)建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)后，分別以引、填、繞、越等措施進(jìn)行處理。 根據(jù)巖溶分類，針對(duì)不同類型巖溶，制定基本處治對(duì)策。具體方案詳見 表 811《溶洞地段隧道加固參考表》 。 表 811 溶洞地段隧道加固參考表 加固方法 適用范圍 溶洞位于拱部 回填 溶洞向拱頂 以上發(fā)育規(guī)模較小，無水（少水）的空腔、半充填型溶洞 護(hù)拱 溶洞向拱頂以上發(fā)育規(guī)模較小或溶洞盡管向上發(fā)育較高但寬度很窄 噴錨網(wǎng)防護(hù) 溶洞縱、橫向發(fā)育范圍較廣，溶洞頂板穩(wěn)定性較好 立柱支頂 溶洞縱、橫向發(fā)育范圍均較廣，溶洞頂板發(fā)育在隧道拱頂以上 10m以內(nèi) 拱罩防護(hù) 溶洞縱、橫向發(fā)育范圍均較廣，溶洞頂板發(fā)育在隧道拱頂以上 10m以上，頂板整體穩(wěn)定性較好，僅存在小塊落石的可能，且清除危石難度較大 溶洞位于底部 回填 發(fā)育在隧底附近的小型空腔或半充填溶洞 注漿（鋼管樁） 隧底 10m～ 15m的溶洞充 填物，通過注漿或鋼管樁注漿形成具有足夠承載力的注漿改良復(fù)合地基 板（梁）跨越 發(fā)育至隧底以下深度較大的充填型溶洞，充填物具有一定的密實(shí)度及承載力，但均勻性較差，通過板（梁）調(diào)整地基的整體均勻性，控制差異沉降 拱橋跨越 發(fā)育至隧底以下深度較大且縱向發(fā)育范圍有限的空腔 樁基承臺(tái)（托梁） 發(fā)育至隧底以下深度較大的空腔、溶洞充填物承載力很低，注漿效果難以保證的充填型溶洞、不易封堵的過水通道 路基填筑 發(fā)育至隧底以下深度較大的空腔，縱橫向發(fā)育規(guī)模較大，通過復(fù)合地基及 隧道內(nèi)預(yù)留沉降空間解決工后沉降問題 溶洞位于側(cè)部 護(hù)墻防護(hù) 侵入隧道開挖輪廓線范圍有限的溶洞 護(hù)墻支頂 溶洞發(fā)育范圍較寬廣，溶洞侵入隧道范圍較大或橫穿隧道 巖溶水的處理 隧道內(nèi)對(duì)巖溶水的處理，應(yīng)視隧道所在的地質(zhì)條件，巖溶發(fā)育分帶、水的性質(zhì)和流量大小，采取大疏，小堵，疏堵結(jié)合，以疏為主和地表地下綜合治理的方法分別處理。 29 ①對(duì)于大股流的巖溶水（暗河或季節(jié)變化帶以下的股流）根據(jù)勘測(cè)中預(yù)測(cè)的涌水量大小，可能出露的部位，隧道在施工中以超前鉆孔試探，并備有抽水設(shè)備，特別是在隧道反坡一側(cè)有涌水的情況下，尤應(yīng)防止巖溶水淹沒 隧道 。 由于隧道 坡度和側(cè)溝斷面的限制，不能排泄大量涌水時(shí)，應(yīng)采取加大側(cè)溝斷面或?qū)⒂克?通過橫通道 引入平行導(dǎo)坑排泄。 對(duì)這類巖溶水只能因勢(shì)利導(dǎo)，不能強(qiáng)堵，特別在補(bǔ)給充足時(shí)，強(qiáng)堵必?cái)　Ａ硗膺@類涌水往往多含有泥砂，特別在一次隨降雨補(bǔ)給而流 入隧道的涌水中，含泥砂量有時(shí)竟達(dá)32%，以后隨時(shí)間與流量的變化才逐漸減弱。這樣可能產(chǎn)生排水設(shè)施的淤積，應(yīng)定期清除淤積物，以防排水設(shè)施堵塞、倒灌。 ②對(duì)于小股流的巖溶水，當(dāng)側(cè)溝能滿足其流量排泄時(shí)，一般視其出水位置，以水管導(dǎo)流入側(cè)溝（ 見 圖 381《疏堵結(jié)合處理示意圖》 ） 。 利用原來暗河排水時(shí)（見 圖 382《利用暗河排水平面示意圖》 ），必須確保巖溶水不致因渲泄不暢而涌入隧道，暗河附近的隧道襯砌應(yīng)加強(qiáng)并增設(shè)防水層。 ③當(dāng)暗河和溶洞有水流時(shí)，宜排不宜堵。在查明水源流向及其與隧道位置的關(guān)系后，用暗管、涵洞、小橋等設(shè)施，渲泄水流（見 圖 383《橋涵渲泄水流》 ）或開鑿泄水洞（如 圖 384《泄水洞》 ），將水排出洞外。 圖 382 利用暗河排水平面示意圖 圖 381疏堵結(jié)合處理示意圖 30 ④當(dāng)水流的位置在隧道上部或高于隧道時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)距離外， 開鑿引水斜洞（或引水槽）將水位降低到隧道底部位置以下，再行引排（見 圖 385《引水槽》 ）。 ⑤巖溶裂隙水：對(duì)于散流如雨并有一定流量的巖溶水，用疏堵結(jié)合的方法處理。預(yù)留出水口將水導(dǎo)入側(cè)溝，其余用止水措施堵塞（見 圖 381《 疏堵結(jié)合處理示意圖 》 ）。一般間隙性的裂隙巖溶水，可以全部堵塞。 ⑥地表地下綜合整治 ： 隧道內(nèi)巨大涌水多隨季節(jié)變化，試驗(yàn)表明地表水和地下暗流有一定的水力聯(lián)系。因此除在隧道內(nèi)施以必要的工程措 施外，在地表作引流工程，攔截地表水，將其引出隧道受水區(qū)以外排泄（見 圖 386《 地表截水措施示意圖 》 、 圖 387《 設(shè)截水溝引出地表水 》 ）。 圖 385 引水槽 圖 383 橋涵渲泄水流 圖 384 泄水洞 31 ⑦注漿堵水方案：當(dāng)確定隧道前方為富水充填型巖溶時(shí)。若直接開挖易出現(xiàn)突水突泥地質(zhì)災(zāi)害，難以保證施工安全，因此。原則上采取全斷面超前帷幕預(yù)注漿進(jìn)行堵水，之后配合超前大管棚預(yù)支護(hù)通過。若水量較小，采用開挖后進(jìn)行徑向注漿和局部注漿加固，詳見 附圖二《 楊家灣隧道超前局部注漿示意圖 》 、 附圖三《 楊家灣隧道徑向注漿示意圖 》 。 施工工藝詳見“ 超前帷幕注漿方案 ”。 ⑧ 泄水洞方案 當(dāng)隧道遭遇暗河時(shí)，為確保施工和運(yùn)營(yíng)安全，設(shè)置泄水洞對(duì)暗河水進(jìn)行排放。泄水洞根據(jù)泄水點(diǎn)標(biāo)高，并結(jié)合洞外地形條件設(shè)置，原則上泄水洞設(shè)置為下坡，標(biāo)高以低于泄水點(diǎn) 2 m 以上為宜，坡度一般為 1％～ 3％，以滿足安全排水要求。泄水洞斷面原則上應(yīng)滿足無壓排水要求．最大排水量按水文地質(zhì)條件進(jìn)行估算。 溶洞處理 溶洞的分布形態(tài) 巖溶是可溶性巖層 (如石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等 )受具有溶解能力（含 CO2）的水的長(zhǎng)期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成， 位置、塌陷作用的不同，巖溶個(gè)體形態(tài)、大小也不同。巖溶可概略分為以下幾種情況 ： 1） 按有無地下水 （ 1）溶縫、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季節(jié)性流水。 （ 2）長(zhǎng)年流水。 （ 3）溶洞內(nèi)無水 ， 其中有充填物或干燥無充填物。 2） 按其出露在隧道洞身部位 （ 1）位于隧道頂部或頂部的一側(cè)。 （ 2）位于隧道的墻部或墻部的一側(cè)。 圖 386 地表截水措施示意圖 圖 387 設(shè)截水溝引出地表水 32 （ 3）位于隧道的底部或底部的一側(cè)。 （ 4）洞身全部在溶洞或溶洞填充物內(nèi)穿過。 從正陽(yáng)隧道開挖過程中出現(xiàn)的溶洞看，主要是分布在拱頂、拱腰、拱腳和底板四種，有沿線方向的，有與線路正交或斜交的，溶洞分布的部位 不同，對(duì)隧道影響也不同。 施工方法 溶洞的處理主要是選用合適的回填加固來進(jìn)行處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同部位出現(xiàn)溶洞，采取的幾種處理方法如下： 1） 拱腰以上的小溶洞處理方案 本處理方案主要是針對(duì)隧道開挖面外（拱腰以上）的溶洞發(fā)育深度小于 m地段，在邊墻處發(fā)育的溶洞，原則上采用回填方式處理。具體的處理方法如下： ① 在四周施作 179。 m間距的錨桿，錨桿深入圍巖不小于 1 m。 ② 根據(jù)溶洞情況：溶壁穩(wěn)定時(shí)可不回填；不穩(wěn)定時(shí)，二次襯砌施工時(shí)可用同級(jí)混凝土回填，或預(yù)留鋼管后泵送 C10 混凝土回填。 ③ 在實(shí)際過程中我們考慮了兩中方案：一種方案是在初期支護(hù)過程中進(jìn)行回填，二是初期支護(hù)時(shí)不回填，將溶洞空出，日后施工二次襯砌時(shí)在此處預(yù)埋鋼管，待襯砌砼達(dá)到一定強(qiáng)度后通過鋼管壓人砼填充溶洞?？紤]到第二種方案中需要待二次襯砌施工后才能回填，時(shí)間等待較長(zhǎng)，且容易造成遺漏，決定采用第一種方案。 具體方法是，若溶洞有填充物如粘土等，先挖出 2米厚的充填物，再噴射 C20 砼 2 m厚，使之與圍巖面齊平，然后按照設(shè)計(jì)進(jìn)行初期支護(hù)，相當(dāng)于采用 C20 砼換填溶洞一部分原有充填物； 若溶洞為空洞，在距溶洞口 2 m處放一擋塊，噴射 C20 砼 2 m厚使之與圍巖面齊平，再按照設(shè)計(jì)進(jìn)行初期支護(hù)， 2m以上溶洞區(qū)域不必再回填，但應(yīng)預(yù)埋 PVC 管引至初期支護(hù)表面，以隨時(shí)排出溶洞里可能產(chǎn)生的積水。具體詳見 圖 388《 拱腰以上的小溶洞 》 。 33 L20M nSi Φ 22藥 卷錨桿，L=250cm179。 ， 深入巖體1.0m20cm噴 混凝土封閉混凝土回填 圖 388 拱腰以上的小溶洞 2） 基礎(chǔ)及路面下小溶洞處理方案 ① 原則上采取回填的處理方案：采用 號(hào)漿砌片石回填 ， 如有充填物，必須挖除。 ② 每隔 2m 設(shè)置一處 100HDPE 透水管相通。 具體詳見 圖 389《 基礎(chǔ)及路面下小溶洞 》 。 Φ 100HDPE管間距2m一處L 圖 389 基礎(chǔ)及路面下小溶洞 34 3） 邊墻小溶洞處理方案 當(dāng)隧道道邊墻 懸 空時(shí)，設(shè)鋼筋砼或鋼軌托梁通過，隧道底部以鋼筋砼梁通過，易于施工，質(zhì)量可靠。隧道全斷面位于溶洞內(nèi) ， 且溶洞很深不宜回填。變更設(shè)計(jì)，兩側(cè)邊墻下設(shè) 38kg/m 舊鋼軌束鋼筋砼托梁長(zhǎng) 16m 通過。隧底設(shè) 16m 鋼筋砼梁跨過。施工時(shí)托梁基礎(chǔ)和橋臺(tái)一起施工。 ① 采用 號(hào)漿砌片石回填 ， 厚度不小于 。 ② 每隔 2m設(shè)置一處 100HDPE 透水管與中心水溝相連。 ③ 該處噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)初期支護(hù)可取消。具體詳見 圖 3810《 邊墻小溶洞 》 。 Φ 100HDPE管間距2m一處 砌片石 圖 3810 邊墻小溶洞 4） 路基及路面下大型溶洞處理方案 本處理方案主要是針對(duì)基礎(chǔ)及路面以下大型溶洞，采用跨越處理方案：當(dāng)溶洞較深時(shí) ， 不宜采用堵填封閉的方法 ， 可采用梁、拱跨越，鉭梁端或拱座要置于穩(wěn)固可靠的基礎(chǔ)上，在隧道施工中，以梁跨越較多，且施工較為方便。具體的處理方法主要有以下 幾種： ① 溶洞在某一方向?qū)挾容^窄：處理方法見 圖 3811《 基礎(chǔ)路面下大型溶洞 》 。 a 下部全部用漿砌片石或 C15 號(hào)混凝土回填。 35 b 在上部采 用 C25 號(hào)鋼筋混凝土板跨越，梁高 50~100 cm，梁板采取現(xiàn)澆的形式。鋼筋的主筋（縱向筋）采用φ 25mm 的螺紋鋼，間距為 10cm ；橫向筋采用φ 14 mm 螺紋鋼，間距為 15 cm；架立筋采用φ 10 mm的圓鋼。搭接長(zhǎng)度不小于 1 m。 c 施工時(shí)每 2 m預(yù)埋φ 100HDPE 透水管。 5050~100C2 5混 凝土C2 5鋼 筋砼梁溶洞水泄水孔200漿砌片石泄水孔 圖 3811 基礎(chǔ)路面下大型溶洞 ② 溶洞發(fā)育相對(duì)較寬：處理方法見 圖 3812《 基礎(chǔ)路面下大型溶洞 》 。 a 采用設(shè)擴(kuò)大基礎(chǔ)或樁基，樁基直徑為φ ； b 在樁基頂面 上澆筑 C25 鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁?；A(chǔ)梁寬度為 m。厚度為 80 cm。鋼筋的主筋（縱向筋）采用φ 25 mm的螺紋鋼，間距為 10 cm；橫向筋采用φ 14mm 螺紋鋼，間距為 15 cm；筋架立筋采用φ 10 mm 的圓鋼。搭接長(zhǎng)度不小于 1 m。 c 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，需要在增加 C25 鋼筋混凝土路面板 d 施工時(shí)每 2 m預(yù)埋φ 100HDPE 透水管。 36 C25混凝 土8070 100 7050cmC25鋼筋 混凝土基礎(chǔ)梁C25鋼筋 混凝土路面板 圖 3812 基礎(chǔ)路面下大型溶洞 ③ 當(dāng)隧道一側(cè)遇到狹長(zhǎng)而較深的溶洞，一般縱向 跨度不大時(shí) (一