白须公隧道特大型溶洞处理研究
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岩溶区隧道充填型溶洞的塌方处治优化研究孙柏林;王升;徐学军;周宗青;袁永才【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】对于岩溶区隧道塌方地段,选取合理的处治方案是非常关键的。
利用TSP 超前地质系统对尚家湾隧道出口左洞 ZK 67+390~ZK 67+270进行了探测,破译出 ZK67+360附近可能赋存充填型溶腔,当施工至 ZK67+360时充填型溶腔揭露并发生塌方,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。
根据工程塌方处治实例,比较分析各种塌方处治方案的优缺点,给出了优化处治方案:护拱法配合砂浆锚杆稳固塌腔岩面。
在处理段增设监测断面,通过监测隧道的水平收敛位移和拱顶沉降量以及钢拱架的内力反映隧道围岩的稳定状况,量测结果表明,在一定时间内围岩达到稳定,表明采用此方法处理隧道塌方区效果良好。
【总页数】6页(P187-192)【作者】孙柏林;王升;徐学军;周宗青;袁永才【作者单位】湖北省保宜高速公路建设指挥部,湖北宜昌 444200;山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061 1;湖北省保宜高速公路建设指挥部,湖北宜昌 444200;山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061 1;山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南 250061 1【正文语种】中文【中图分类】U457+.5【相关文献】1.隧道塌方机理及典型(溶洞)塌方处治措施 [J], 郭乾2.公路隧道穿越充填型溶洞注浆处治技术研究 [J], 李晓春3.岩溶区隧道大型溶洞处治技术研究 [J], 黄骤屹;叶铭;徐仁华;蒋定然;汪涛4.岩溶区隧道大型溶洞处治技术研究 [J], 黄骤屹;叶铭;徐仁华;蒋定然;汪涛5.公路隧道充填型溶洞处治方案设计 [J], 张超;吴华;姜同虎因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
229中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.06 (上)1 工程概况太焦铁路珏山隧道区位于晋城市泽州县金村镇,地貌形态总体属中山区。
进口处地面标高约为717.927m,出口处海拔约554.417m。
中间地段主要以中山为主,地形切割较浅,其中沟谷发育,海拔一般在511.93~850.0m,隧道在此位于深切沟谷的小里程,埋深152m。
隧道区域内地表水、地下水均不发育,勘察、施工期间未见地表水和地下水。
溶洞充填物为黏土(含碎石、块石),可塑,掌子面无渗水现象。
珏山隧道DK313+350~DK313+375段洞身穿越地层为奥陶系中下统交界面,岩性为石灰岩,此段施工过程中遇一大型半填充干溶洞,溶腔纵向长度约25m,横向最大宽度约20m,溶洞顶板最高点在拱顶以上约6~8m,溶洞底板最低点在隧底开挖轮廓以下22m,顶板以下9m 左右为空溶洞,9m 以下溶洞充填物为黏土(含碎石、块石),可塑,黏土(含碎石)承载力基本值100kPa。
黏土(含块石)承载力基本值300kPa。
2 需解决的课题(1)隧道拱顶上方空洞处理。
隧道拱顶开挖线上方最大8m 溶洞为空腔,全部填充或加固难度极大,需采取合理可靠的措施解决溶洞上方掉落石块破坏支护结构的风险,保高速铁路隧道穿越半填充大型溶洞技术措施研究王继刚(济青高速铁路有限公司,山东 济南 250014)摘要:在铁路隧道工程建设中,溶洞处理一直是较为复杂的特殊地质之一。
尤其对于高速铁路来说,其高运营速度对溶洞的基底处理及结构本身安全提出了更高的要求。
本文通过太焦高铁珏山隧道穿越的半填充大型溶洞工程项目,研究探讨了树根桩深层加固+浅层混凝土换填的基底处理措施和套拱回填法处理周边空洞措施通过溶洞段落的方法研究,成功地通过了此段岩溶工程地质段落,为此类工程处理技术措施提供了借鉴。
关键词:高速铁路;隧道工程;溶洞;处理措施中图分类号:U455.4 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2021)06(上)-0229-02证施工阶段和运营阶段的安全是需要解决的问题。
万方数据关于岩溶地区隧道溶洞处理的探讨作者:孙勇作者单位:中铁二十局集团第四工程有限公司,山东,青岛,266061刊名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):2010(8)1.向勇.Xiang Yong桂竹园隧道溶洞处理设计与施工[期刊论文]-天然气与石油2009,27(5)2.蒋永冰.JIANG Yong-bing香炉山隧道溶洞处理与防塌分析[期刊论文]-北方交通2008(9)3.黄俊.张顶立.陈来生富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术[期刊论文]-岩土工程技术2004,18(6)4.刘重庆高压旋喷桩在隧道溶洞地基加固中的应用[期刊论文]-低温建筑技术2010,32(8)5.林目国.李明华.LIN Mu-guo.LI Ming-hua高压旋喷桩复合地基在整治隧道溶洞中的应用[期刊论文]-铁道工程学报2006(2)6.龚成文.GONG Cheng-wen盾构穿越珠江的工法及保护措施[期刊论文]-广州建筑2008,36(4)7.周登武.ZHOU Dengwu盾构模拟江底掘进接收技术[期刊论文]-隧道建设2010,30(5)8.赵菁.公宝兴.ZHAO Jing.GONG Baoxing浅埋平顶大跨隧道穿越流沙层暗挖施工技术[期刊论文]-隧道建设2008,28(5)9.周晓军.吴克信西气东输延水关黄河隧道的设计与施工[期刊论文]-地下空间2004,24(1)10.杜永强.都强.Du Yongqiang.Du Qiang齐岳山隧道溶洞处理施工技术[期刊论文]-铁道建筑技术2009(1)本文链接:/Periodical_hljkjxx201008205.aspx。
图1溶洞施工揭示
2014年6月3日7时~6日13时DK105+785右侧溶洞出现较大涌水,涌水前期水质较浑浊,据抽水量测算平
2.2隧道现状及前期处置
2019年6月22日强降雨后,该隧道DK105+710~+820段施工缝多出渗漏水,其中右线DK105+725和左线DK105+790两处位于接触网上方,影响行车安全,增设两处接水板。
洞内采取措施如下(见图3):
①疏通既有泄水孔,于边墙底部及集水洞室内增设100泄水孔(实际表明,泄水孔较快被堵塞);
②边墙渗漏水较严重的施工缝进行凿槽引排。
洞外地表DK105+770线路左侧103m 发现发育溶洞,洞口直径约5m ,为避免暴雨后大量地表水汇集径流入落水洞,对落水洞洞口采用砼进行封堵;于地表设置排水沟,引排落水洞上游地表水汇集。
3方案研究
3.1病害原因分析
整治设计及不足
设计单位提出两个泄水洞方案(图5)。
方案一:左侧泄水洞方案,设于线路左侧与正洞交于DK105+775处,长约100m ,坡度2.5%,出口接长约图2溶洞处治设计图
图3边墙及集水洞室凿孔引流
(d )洞内左侧
图4溶洞后期探测图
(a )位置示意
(b )竖井冒烟测试
(c )洞内右侧
. All Rights Reserved.
图5泄水洞设计方案
溶腔相联通,泄水洞出口接约170m排水沟,并于既有公路右侧设置一盖板涵(约300m)引排水至自然沟槽。
两个方案泄水洞内净空均设计为4.5m×5.0m,洞口浅。
隧道中溶洞的处理方案:溶洞是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。
岩溶对隧道的影响主要表现为是结构物局部及全部悬空,降低隧道使用的可靠度;季节性的岩溶洞穴涌水,给隧道施工和体系带来不平安和不稳定因素;塌方冒顶是指隧道施工中,山体上部岩层自然塌落的现象。
是隧道开挖施工后,原先平衡的山体压力遭到破坏而造成的。
因此,制定合理、科学、有效的溶洞、塌方处理方案对隧道顺利穿越岩溶地段非常重要。
依据隧道施工溶洞、塌方处理情况,介绍相关处理方案。
一、处理方案选择原则。
〔1〕平安性。
确保施工平安与运营平安,围岩累计变形量不大于10cm,衬砌完工后隧道不渗不漏。
〔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〕灵敏性好。
依据断面形状和尺寸,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。
〔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。
〔5〕经济性强。
即在保证平安、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。
〔6〕处理施工方案科学。
首先保存并加固坍塌体,预防坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工平安;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;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。
二、处理方案1、拱部以上〔上导洞〕空溶洞,采纳泵送C25混凝土护拱,护拱厚度2米,以加强护拱,上空腔局部做排水处理〔设置多根Φ100mm双壁波纹管,波纹管长度依据现场溶洞位置确定〕。
2、掌子面锥形空腔处理:空腔临空面处理采纳厚10cm喷射C20混凝土封闭,腔内采纳泵送C25混凝土回填,厚度2m,环向拱脚至拱腰采纳Φ50×4小导管〔长度4.5m〕,1.5m×1.5m梅花形安排,并注水泥浆〔水泥浆按实际施工工程量确定〕进行加固,空腔口采纳工字钢纵向安排形成拱架,长度3m,间距20cm,其余采纳吹沙回填密实,空腔做排水处理〔设多根Φ116mm双壁波纹管,波纹管长度依据现场溶洞位置确定〕;3、洞顶原地表塌陷,形成大的锥型坑洞,塌陷区位于山谷冲沟,危及隧道平安。
茅坪隧道大型溶洞处理研究∗莫林辉;傅鹤林;汪敬【摘要】茅坪隧道为特长隧道,左洞 ZK26+108处铲车在出渣过程中揭露一厅堂式大型溶洞,该溶洞位于隧道中轴线右侧,并向右发展。
文中在分析溶洞所在位置地质状况的基础上,对该岩溶处治技术进行研究,提出了处治方案及措施。
【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P200-202)【关键词】隧道;岩溶;处治技术【作者】莫林辉;傅鹤林;汪敬【作者单位】湖南永龙高速公路建设开发有限公司,湖南永顺416700;中南大学,湖南长沙 410004;中南大学,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】U455.49莫林辉1,傅鹤林2,汪敬2(1.湖南永龙高速公路建设开发有限公司,湖南永顺 416700;2.中南大学,湖南长沙410004)茅坪隧道按长度分类属特长隧道,龙山端洞口至K26+800(ZK26+800)为第6合同段,K26+800(ZK26+800)至永顺端洞口为第7合同段。
隧道平面左、右线均位于直线段内,左、右洞路面横坡均为-2%。
纵面左、右线龙山段均位于-2.2%的下坡段。
场地岩溶发育,岩溶水的运动在标高450~900 m处主要以垂直方向为主。
隧道场地发育地下暗河,位于隧道下方100多m,地下暗河横穿隧道,流量大,暗河在隧道轴线部位的标高处远低于隧道设计标高,对隧道无影响。
地下水的补给主要靠大气降水,降水量随季节变化,涌水量随时间变化,地下水对砼无腐蚀性。
隧道内总涌水量在1000 m3/d以内,主要集中在岩溶和裂隙发育部位,受季节影响大,雨季局部有突水的可能,但水量不是很大。
左洞ZK26+108处存在一厅堂式大型溶洞。
下面对该岩溶的处治技术进行研究,为工程处理提供技术支持,并为类似工程提供参考。
铲车出渣过程中,在左洞ZK26+108处发现掌子面右侧存在约0.5m×0.5m缺口,打开缺口后揭露一厅堂式大型溶洞。
C A M E O 楷模C A E 案例库w w w .c a m e o .o r g .c n 第32卷第1期岩 土 力 学V ol.32 No. 1 2011年1月Rock and Soil Mechanics Jan. 2011收稿日期:2009-09-11第一作者简介:周雪铭,男,1969年生,高级工程师,主要从事高速公里施工与管理工作。
文章编号:1000-7598 (2011) 01-0269-08岩溶隧道开挖对溶洞处治结构影响的数值模拟分析周雪铭1,刘 辉2,彭 川2,吴 羡3(1. 湖南省长湘高速公路建设开发有限公司,长沙 410200;2.长沙理工大学 土木与建筑学院,长沙 410076;3. 广东清连高速发展有限公司,广东 清远 511500)摘 要:结合清连高速公路白须公特大岩溶隧道施工过程,采用三维有限元软件(ANSYS)对白须公隧道的处治结构与隧道开挖的相互作用进行了数值模拟。
以隧道开挖中处治结构和围岩稳定性为研究对象,从而分析处治结构在隧道开挖过程中的受力特性,以及隧道围岩在隧道开挖过程中的位移。
通过计算结果,对处治结构在岩溶隧道中的支护效果进行了评价,采用桩-承台-单边支撑墙-联系梁的处治方式是安全可靠的。
在隧道开挖过程中,开挖面附近的桩基应变、支撑墙压力都加速变大,随后逐渐稳定,说明处治结构承担了一部分围岩压力,在岩溶隧道施工开挖中发挥了重要作用。
分析结果与工程实测数据比较吻合,可为隧道穿越大型溶洞提供设计和施工方面的借鉴和参考。
关 键 词:岩溶隧道;处治结构;数值模拟;溶洞 中图分类号:O 242.21文献标识码:ANumerical simulation analysis of deformation effect on treatment structure ofkarst cave due to karst tunnel excavationZHOU Xue-ming 1,LIU Hui 2,PENG Chuan 2,WU Xian 3(1. Hunan Changxiang Expressway Construction and Development Co. Ltd., Changsha 410200, China; 2. College of Civil and Architectural Engineering, Changsha University of Sciences and Technology, Changsha 410076, China;3. Guangdong Qinglian Expressway Development Co. Ltd., Qingyuan, Guangdong 511500, China )Abstract: According to a big karst cave in highway tunnel engineering of Qing-Lian Expressway in Baixugong, a three-dimensional element software (ANSYS) was employed to simulate the interaction between tunnel excavation and treatment structure in Baixugong tunnel. Stability of treatment structure and surrounding rock during tunnel excavation is studied in order to analyze the mechanical characteristics of treatment structure and the displacement of surrounding rock during tunnel excavation. According to analysis of calculation results, the pre-support effect of treatment structure in karst tunnels is evaluated. Treatment mode using pile-pile cap-one-wall support wall-connection beam, is safe and reliable. In the process of tunnel excavation, the pile strain and support wall stress all increased largely during the advance of excavation face, then gradually stabilized; and the treatment structure bears a part of surrounding rock pressure, it plays a support action role in karst tunnel excavation. The results are in good agreement with the field test data, so as to offer for reference in design and construction of tunnels crossing a big karst cave. Key words: karst tunnel; treatment structure; numerical simulation; karst cave1 引 言随着高速公路建设的迅猛发展,在岩溶地区修建公路隧道越来越多。
隧道岩溶超前探测及溶洞处理技术研究苟炜玮发布时间:2021-11-06T02:49:30.385Z 来源:基层建设2021年第24期作者:苟炜玮[导读] 在隧道施工时,岩溶地质是最常见、最难处理的地质之一中铁六局集团广州工程有限公司广东广州 511400摘要:在隧道施工时,岩溶地质是最常见、最难处理的地质之一。
如果不考虑处理方法,会对隧道施工产生很大影响,隧道施工过程中的溶洞问题不仅会影响施工过程,还会导致泥浆掌子面、隧道坍塌等危害。
利用地质雷达进行提前探测,可以更好地识别溶洞的位置和填筑情况,并可以避免溶洞造成的突发灾害。
隧道溶洞的处理应根据当地情况进行,根据溶洞的开发位置和填筑情况,采取合理的处理方案,围岩及排水措施应稳定。
本文主要介绍了隧道岩溶的超前探测技术和溶洞处理技术,可为类似工程施工提供借鉴。
关键词:隧道;溶洞;综合超前地质预报;施工;处理技术1岩溶超前探测技术1.1地震波(TST法)探测技术TST发探测技术,从本质上讲它是一种地震波反射方法。
即,进行传播的时候如果出现波阻抗界面,而部分地震波能力则将会被散射回去,进而则由探测器接收,由地震仪进行记录。
另外,由于散射信号传播时间与散射界面距离成正比,所以在围岩波速在精确掌握下,不仅能很好地对掌子面前方100-150m内的地质状况进行掌握,也能对隧道掌子面的前方情况及时了解。
与传统的只注重介质垂直变化的地面地震勘探不同,TST方法则更为侧重于介质水平变化。
为了从地震记录中了解到道路的前反射波信息,利用数据处理中的上下游波分离技术,在数据处理中保持向下波(负的视觉速度),基本上抑制测量垂直的信息,从水平方向保持反射信息,提取反射波信息。
当选择线性t-p变换进行上下游波分离时,假定介质变化是水平的,速度界面和测量线是垂直的,这是因测线垂直界面只有在时域线上反射才会呈现出线性规律。
1.2地质雷达(GPR法)探测技术就地质雷达法(GPR)而言,它主要是通过发射天线向掌子面进行发射电磁波,而电磁波为50MHZ~100MHZ,当电磁波向前传播的时候,以及遭到介电常数、电导率等电阻抗差异界面时,这时就会出现反射和透射的电磁波,并由掌子面的接收天线接收到反射电磁波以后,再利用电缆来传输给雷达主机,最终再由主机显示屏来呈现出具体的轮廓。
扎好雷管。
当网络连接好后,需安排专人对其进行看管。
爆破完成后,安排专人负责通风,通风时间为1h 。
4.4网络设计、起爆使用并联法布置起爆网络,布置顺序为:雷管分组→并接导爆索→双发连接同段电雷管→起爆。
起爆的方法为:警戒完成后,人员全部疏导到安全避炮点,使用人工作业的办法对起爆器进行起爆。
爆破结束15min 后,对爆区进行认真检查,检查没有盲炮存在后,方可将警报撤销。
4.5处理盲炮起爆结束0.5h 且炮烟全部排出后,方能对盲炮进行检查,由熟练爆破的技术人员负责此项工作。
一旦发现盲炮存在,需立即安排专业的技术人员对其进行处理,按以下6点进行操作:①可以重新引爆的,需对警戒范围进行扩大,并再一次进行引爆;②不能再一次引爆的,使用高压风将炮渣清理干净,将起爆雷管和炸药取出;③坚决禁止使用木棍振捣起爆药卷;④不可以使用残眼进行再一次的穿孔,防止残留炸药留存在钻爆残眼中;⑤爆破工作负责人员确定装药警戒范围,设置明显标志在警戒边界位置,安排专人负责管理;⑥预警信号发出后,爆破警戒范围内一定要清场。
在发布起爆信号前,应保证所有人和设备全部撤离到警戒区以外,当信号发出后,只能由负责起爆的专业人员进行起爆操作。
安全等待时间过去后,专业技术人员进入到爆破警戒区进行检查,确认无危险后才能将爆破警戒信号解除。
5结束语综上所述,该隧道工程在进行施工时,使用光面爆破施工方法进行施工,使断面超欠挖的情况得到了有效的控制,节省了施工成本,降低了施工过程中对四周围岩产生的扰动,保证了施工质量和施工安全,取得了良好的施工效果,值得类似工程借鉴和参考。
参考文献[1]李心平.秦岭终南山公路隧道光面爆破施工技术[J].山西建筑,2007(11):314~315.[2]林国仁.布罗宁公路隧道光面爆破设计与施工[J].华东公路,2002(03):53~54.收稿日期:2018-3-15作者简介:王雄(1982-),男,四川德阳人,工程师,本科,从事公路施工管理工作。
海德隧道溶洞处治
杨洪希
【期刊名称】《港工技术与管理》
【年(卷),期】2016(000)005
【摘要】在我国西南地区,溶洞是隧道工程中难以避免的技术难题。
溶洞的方位、大小探测和治理成为影响隧道施工及安全运营的主要因素。
本文结合云南宣曲高速公路海德隧道施工过程中遇到的典型溶洞,根据现有隧道溶洞处治技术,研究了不同位置处溶洞的处治方案,为后续施工积累经验。
【总页数】6页(P12-17)
【作者】杨洪希
【作者单位】三航交建分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.隧道拱顶溶洞处治及溶洞对隧道围岩稳定性影响分析 [J], 曹勇
2.隧道底部大型溶洞处治技术研究 [J], 周立;卢妙丹
3.高速公路隧道穿越溶洞地区的施工处治技术研究 [J], 甘增伟;王忠伟;陈富华
4.旗杆山隧道大纵坡斜井溶洞处治设计及其对运营期风险分析 [J], 刘罡;叶欣欣
5.高速公路隧道穿越溶洞段处治技术及对策 [J], 王小兵
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