韋培富
(貴州省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司)
左線ZK66+461~ZK66+486段溶洞頂與隧道底板之間巖體基本為中風(fēng)化灰?guī)r,厚度為16.93~35.78 m。經(jīng)計算,該段隧道底板巖柱能夠滿足承載力要求,但因左線隧道施工爆破對其進(jìn)行了擾動,造成部分頂板巖體失穩(wěn),為確保左線溶腔在后期運(yùn)營中的安全,對左線隧道影響范圍內(nèi)的溶腔頂部采用噴錨進(jìn)行加固防護(hù)。噴射混凝土厚10 cm;錨桿采用φ22藥卷錨桿,間距為1.5 m×1.5 m,長4 m;鋼筋網(wǎng)采用φ6.5,間距為25 cm×25 cm。
經(jīng)過對回填方案和跨域方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選,最終選定處置方案為回填方案,回填方案回填材料采用漿砌片石,具體方案如下。
(1)溶洞洞腔防護(hù)
①右線YK66+459~YK66+476段溶洞頂與隧道底板之間巖體基本為中風(fēng)化灰?guī)r,隧道底板厚度14.89~29.52 m。通過YK66+476~YK66+516段隧道底板的回填減跨后,經(jīng)計算,該段隧道底板巖柱能夠滿足承載力要求,僅需對部分因前期隧道開挖爆破受擾動后的溶腔頂板進(jìn)行噴錨加固防護(hù)即可。噴射混凝土厚10 cm;錨桿采用φ22藥卷錨桿,間距為1.5 m×1.5 m,長4 m;鋼筋網(wǎng)采用φ6.5,間距為25 cm×25 cm。
②YK66+488~YK66+515隧道拱部洞腔進(jìn)行清危后噴錨防護(hù),防護(hù)方式同①。
③對YK66+500~YK66+510左右內(nèi)隧底頂板厚度極薄處的危巖進(jìn)行揭露清理,并視揭露情況進(jìn)行適當(dāng)防護(hù),防護(hù)方式同②上。
④對YK66+476~YK66+516段隧底溶洞腔頂部進(jìn)行清危,并視清危情況對潛在危巖體進(jìn)行噴錨防護(hù),防護(hù)方式同③。
(2)洞腔回填設(shè)計
對YK66+500~YK66+510左右內(nèi)隧底頂板厚度極薄處的危巖進(jìn)行揭露清理后,以此為進(jìn)入隧底處的工作面,搭設(shè)施工平臺,對YK66+476~YK66+516隧底處洞腔采用M7.5漿砌片石進(jìn)行回填?;靥顚挾葹樗淼酪r砌中線兩側(cè)各7.5 m,總寬15 m,回填坡率為1∶0.3?;靥钋皯?yīng)先對回填范圍內(nèi)基礎(chǔ)進(jìn)行清淤、清渣(原溶洞內(nèi)垮塌的石渣),并要求基底地基承載力大于0.8 MPa。
存在隧道巖石底板部位的漿砌片石為保證回填密實,應(yīng)預(yù)留注漿管于接觸面采用間歇式注漿方式灌注水泥砂漿;隧道底板為空的部位,應(yīng)在漿砌片石表面采用C20水泥混凝土進(jìn)行找平,找平層厚10 cm。
回填前根據(jù)原洞腔地下水流水方向預(yù)埋Ф100 cm的HDPE管涵,確保溶洞內(nèi)水路暢通。
(3)隧道結(jié)構(gòu)
①YK66+480~YK66+488、YK66+515~YK66+520隧道邊墻及拱部無溶洞段,隧道已開挖,初期支護(hù)已施做完畢,二次襯砌采用45 cm厚鋼筋混凝土,不設(shè)仰拱。
②YK66+488~YK66+515隧道邊墻及拱部均為空洞段,采用45 cm厚鋼筋混凝土明洞型襯砌(不設(shè)仰拱)+外設(shè)80 cm厚鋼拱架護(hù)拱(內(nèi)設(shè)I18工字鋼骨架,間距為60 cm)進(jìn)行支護(hù)。
(4)回填方案施工工序
①隧道洞頂溶洞空腔清危,初步防護(hù)。搭設(shè)施工平臺,清除YK66+488~YK66+516段隧道洞頂溶洞空腔內(nèi)的危巖體,并進(jìn)行噴錨防護(hù),確保在該巨型空腔下施工作業(yè)安全;
②對YK66+500~YK66+510左右內(nèi)隧底頂板厚度極薄處的危巖進(jìn)行揭露清理,并視揭露情況進(jìn)行適當(dāng)防護(hù),為下一步進(jìn)入隧底內(nèi)溶洞洞腔的施工創(chuàng)造相對安全的環(huán)境;
③進(jìn)入隧底洞腔的施工準(zhǔn)備。搭設(shè)施工升降平臺,升降平臺周邊洞腔清危及防護(hù);
④隧道洞腔施工前準(zhǔn)備。隧底洞腔內(nèi)清危及防護(hù),柱支撐施工場地、材料準(zhǔn)備;
⑤施工左線隧道影響范圍內(nèi)洞腔頂部噴錨防護(hù);
⑥隧道溶洞腔回填范圍基礎(chǔ)清淤、清渣;
⑦施工隧底洞腔漿砌片石回填;
⑧施做回填頂面注漿及找平;
⑨施做隧道護(hù)拱及防水層;
⑩施做隧道二次襯砌。
(5)其他說明
①為了不影響整個施工工期,對洞灣隧道1號車行橫洞進(jìn)行了移位,在ZK66+700位置施工車行橫洞,由車行橫洞在右洞YK66+704.893處增加工作面。
②溶洞處理主要集中于隧道右線YK66+459~YK66+516底板,施工場地位于底板以下35 m,施工運(yùn)輸極為不便;隧道及溶洞內(nèi)施工場地高度對施工設(shè)備都有限制,施工難度較大;溶洞頂板可能由于施工擾動出現(xiàn)落碎,對施工安全措施要求高。施工難度和施工成本都均較常規(guī)施工要大。施工之前,施工單位應(yīng)精心編制施工組織計劃,對施工工序、施工安全和應(yīng)急措施等方面應(yīng)有充分準(zhǔn)備。
③右線反向施工至靠近溶洞段30 m范圍、隧道底部部分溶洞揭露等部位施工應(yīng)盡量采用人工開鑿或控制爆破,防止爆破震動對溶洞進(jìn)行擾動破壞,加劇其發(fā)展并影響施工安全。
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