暗挖隧道洞顶大型溶洞护拱处理技术

1、暗挖隧道洞顶大型溶洞护拱处理技术【摘 要】本文介绍隧道施工中揭示的暗挖隧道洞顶 大型溶腔的存在形态，产生的危害及为防治此类溶腔的施工 技术。笔者根据暗挖隧道洞顶大型溶腔的处理经验做些总 结，希望对其他类似工程有借鉴意义。【关键词】暗挖隧道；大型溶腔；护拱；施工技术刖言溶洞填充物使隧道围岩的初始应力分布不均匀，影响初 期支护的稳定性和可靠性，给隧道施工和支护体系带来不安 全和不稳定因素。岩溶的主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂 隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等。本文主要介绍溶洞处理 的施工技术。1工程概况加底峒隧道是已通车的广西区宜州至河池段高速公路 Nq5合同段的一部分，为分离式隧道，隧址位于河池市

2、金城 江区东江镇里仁村，隧道最大埋深约230m。隧址区位于黔 中高原向广西盆地过渡地带，地貌以丘陵为主。路线起点至 德胜段以波状缓丘残谷地貌为主。本隧道所在区域地层结构较为复杂，岩质以石灰岩为主，地下水分为基岩裂隙水、岩溶水。据地质资料显示本隧道不良地质主要是岩溶、暗河等。2岩溶形态及工程地质条件2.1工程背景隧道开挖钻进到+430里程，通过钻眼的进程（钻钎有突 进现象），初步判断洞身局部存在空腔或溶泥。对掌子面进行爆破后，大量流塑状溶泥涌出，将开挖台 架推出距离近20m，台架及部分小型机具被掩埋。组织机械对涌泥进行清除，清除过程中不断有新鲜溶泥 涌出，但无涌水，属于干溶泥填充的溶洞。2.2

3、溶腔形态溶泥清除完成后，发现溶腔往线路右侧小里程方向斜向 上发展延伸至+452，具体深度无法确认，溶腔下部往小里程 方向发展。隧道内有空气流动，证明溶腔上部与地表相通。 经现场钻探表明，隧道洞身周边，溶腔下部长约18米，上 部宽约22米；隧道右侧拱脚初期支护外轮廓线向右3米 3.5米、左侧拱脚初期支护外轮廓线向左2米2.5米、向下 1米4米可探到溶腔岩壁，有明显滴水。3溶洞处理技术3.1溶洞处理的原则（1）安全性性强：要充分考虑到仍有余泥下掉的可能 性，及早进行封闭；（2）可行性强：兼顾既有资源，能在最短的时间内达到方案的实施;（3）经济性强：不断从材料、工艺、工序上进行优化， 达到最合理的资

4、源解决问题。3.2溶洞处理技术（1）采用套拱技术处理，现场照片见图一溶泥涌出 情况及具体方案见图二溶洞处理方案图。图1溶泥涌出情况图2隧道溶洞处理方案图（2）隧道溶洞的处理流程清理淤泥f处理基底施工护拱基础f护拱初支f隧 道初支f浇筑护拱砼f铺设排水管f泵送砂子缓冲层f下 道工序。工艺框图见图三隧道溶洞的处理流程图。图3隧道溶洞的处理流程图2）套拱基础自隧道右侧拱脚初期支护外轮廓线向外开挖2米，自隧 道右侧拱脚向下开挖1.5米,采用C25混凝土分23段浇注， 具体尺寸：高度为1.5米，宽度为2米，长度为22米。注意 在基础顶预留套拱拱架锲型槽（0.5mx0.25m），并在锲型槽 内预埋申25钢

5、筋用于连接套拱I20a工字钢拱架，具体方法 是：对应套拱拱架，纵向每0.5米预埋4根申25钢筋，钢筋 埋于混凝土中60cm，外露40cm；2）按0.5米/棉安装I20a工字钢套拱拱架，左侧拱脚：每棉拱架在左侧拱脚设置2根4.5米长申22药卷式锁脚锚杆; 套拱右侧拱脚：I20a工字钢拱架拱脚安放在墙身顶预留套拱 拱架锲型槽内，与申25连接钢筋焊牢；3）拱架之间采用申25钢筋做纵向连接筋，环向间距1 米；4）用申8钢筋网（100mmX 100mm）布于套拱拱架外侧 并与I20a工字钢拱架焊接牢固；5）设申22 套拱锚固钢筋（L=250cm, =100X 100cm）, 方向指向隧道圆心，与隧道正洞

6、初期支护I20a钢拱架焊接连 成一体，确保套拱混凝土和隧道正洞初期支护之间连接成整体；6）在套拱顶部沿纵向每隔4米预埋一根申150钢管， L=7.6米，钢管上部端头露出套拱顶面5米，下部端头沿隧 道径向露出隧道初期支护内沿10cm，用于以后向套拱上部 输送4米厚的砂子缓冲层，以缓冲溶洞顶部坠落物对套拱产 生的巨大冲击力；7）喷射C25早强混凝土将I20a钢拱架与钢筋网及申22 套拱锚固钢筋连成一体，厚度为26cm，有效保障隧道正拱 施工安全并兼做套拱C25泵送混凝土外模；8）在套拱外缘按5米/环间距布设申100透水盲管，盲 管上部紧贴左侧岩面，下部与套拱墙身泄水孔连接，通过泄水孔将溶腔流水排至

7、初期支护外；9）溶洞结束段加强支护，采用I20a工字钢拱架支护， 钢拱架按0.5米/棉施工；10）在隧道正洞初期支护中按环向间距3米、纵向间距 3米预埋申150钢管用于泵送C25套拱混凝土，在正洞拱顶 预埋一根申150钢管用于排气之用，排气管管长2.26m，下 部与初期支护内缘齐平；所有预埋泵送钢管管长2.1m，下部 均露出初期支护内缘20cm；11）泵送C25混凝土完成套拱浇筑作业，混凝土分35 次浇筑；12）待混凝土套拱混凝土强度达到85%后，开始通过喷 砂管完成砂子缓冲层。4小结本文总结了隧道暗洞溶洞处理的一种施工技术，本技术 处理时间短、安全、费用低，本隧道已经通车，溶洞区域渗 漏水，未出现明显下沉等不良现