岩溶与岩溶充填物地质隧道施工_secret

岩溶与岩溶充填物地质隧道施工

据中国新闻网于2007年12月18日公布的消息，中国现在大概完成了国家高速公路网规划总里程40%左右，约53000公里，通车里程位居世界第二位。“蜀道难，难于上青天”，深受交通不便之苦的重庆人，多么渴望冲出大山，踏上平坦大道，在中央和地方各级政府及广大人民群众的支持下，在2007年底，重庆市高速公路通车里程达到了1049公里。认真回顾总结在山岭重丘区修建长大隧道的施工经验，是一件十分有意义的事情。水江至武隆段，尤其是由BJ1总监办（西安方舟）监理的9个标段，全部位于武隆县的大山地段，武隆县地形、地质、地貌复杂，属“喀斯特”地形地貌，号称“地质画廊”，在这里修建高速公路，有人认为是“五毒俱全”，难度极大。应当说名副其实，并不夸张。

一、工程概况

由我单位担负施工的B8合同段，管区起讫里程：右线K27+835~K30+945.036长3110.036m，左线ZK27+800~ZK30+944.098长3144.098m；合同价：1.46921498亿元；管区内主要工程为xx特长隧道，位于重庆市武隆县xx镇一心村和刘丰村2社之间，隧道进口位于一心村，距xx镇约1.5公里；隧道出口位于刘丰村2社，距xx镇中心约2公里。进口有原老319国道公路从xx水泥厂的厂区北侧通过，至郭溪沟电站的支公路与之相连。出口西侧有武隆至南川省道公路穿过，并有简易公路直达隧道口。xx隧道右洞K27+845~K30+895，长3050m，左洞ZK27+800~ZK30+899.38,长3099.38m；衬砌内轮廓线：限宽10.5米，限高5米，三心圆曲墙半圆拱设计，拱部半径5.5米，边墙半径8.5米，净宽10.79米，净高7米，内净空面积64.25平方；主要技术指标：设计时速80公里/小时，设计交通量：2009年9228辆/日，行车道宽度：2×3.75米；隧道中部有半径为4000米的圆曲线，在进口有半径为50000米的竖曲线，其余为直线，由进口向出口方向为1.95%的纵坡，下坡；隧道内设计有4个车行横洞，9个人行横洞，30千瓦的风机近期为16台；

xx隧道进口顶部为灰岩形成的陡崖，崖高560米，陡崖岩体在自然风化应力及岩体自重的作用下，岩体发生变形及断裂，顺陡崖岩体的边缘形成卸荷裂隙，随着裂隙的加深加宽，在构造裂隙的共同作用下，岩体最终被切割脱离母岩，形成危岩，稳定性差，在进行洞口施工放炮的影响下，有产生局部岩块崩塌的可能。陡崖下面就是郭溪沟河，河对面又是陡崖，进口出洞紧接着B7标的郭溪沟中桥，中桥过去又紧接着是羊角隧道的出口，场地非常狭窄，在设计文件和合同文件中明确指出进口就不存在进洞作业的可能。

本隧道主要地质问题是岩溶、岩溶充填物及岩溶水，我们采取了监控量测和TSP超前地质预报，并采用超前地质探孔进行验证，根据探测结果进行了合理、有效的处治；隧址区属亚热带湿润季风气候区，以多雨、多雾、寒冷为特点，雨量充沛、四季分明。

开工日期2005年12月21日，计划竣工日期2008年6月25日。

二、出口进洞条件和施工方法：

由于出口洞口段地形平缓，地质不良，为崩坡积块碎石土，极其松散破碎，进洞采用了单侧壁导坑（CD）法施工施工。左洞出口由于在2005年年底进行50米路基开挖引发隧道左侧大面积古滑坡体的再次滑移，造成停工近一年之久。右洞自进洞以来，地质情况一直不好，溶洞充填物占多数地段，间或出现一些小规模的溶洞，因此一直采用上下导坑、上导坑预留核心土分部开挖的方法，进场了小型挖掘机，主要以人工、风镐、风铲开挖，采用20号的工字钢加工成钢拱架进行初期支护，超前支护采用了注浆小导管，在洞口还采用了大管棚30米。往里大部分是溶洞充填物，无水状态，进到1000米时，出现了多处溶洞空腔，有没水的，也有有水的，右洞出口在K30+040处，由于溶洞充填物富水严重，发生了塌方。变更区段达2308米，占原设计的37.5%，变更金额达4479.9万元，占原设计的36.3%；进度严重滞后，为了赶工期，我们只好在正洞过了4号车行横洞之后，首先打通横通道，通过横通道开辟左洞的作业面，加快施工进度。

四、岩溶处治方案和技术措施

左洞出口的一次较大溶洞的情况和处治措施---于2007年7月17日，左洞出口开挖至ZK29+833时出现溶洞，溶洞顶及侧壁为近似水平状灰岩，底部为黄色淤泥质充填物，溶洞宽10米多，高4米多，呈不规则形状，往进口方向和右洞方向斜插入隧道范围，当即决定立即停止掌子面掘进，进行超前地质预报，探明溶洞发育规律，底部采用坑探查明溶洞充填物深度，对溶洞顶及侧壁5米范围内进行锚喷网支护。到2007年7月26日，掌子面开挖至ZK29+815时，原伸向进口的溶洞被打通，隧道右侧拱腰处溶洞向右洞方向延伸，溶洞口近似椭圆形（高5米，宽10米），洞壁光滑，有白色碳酸钙结晶体出现，柱状，像石笋。走进去150米没到头，说明与右洞相连。掌子面背后有一道竖向裂缝，并有两股水流出，流量100方/小时，同时通过坑探，探明隧道底部溶洞充填物深度为4~5m。施工方案为：（1）、ZK29+833~ZK29+815段采用钢筋混凝土二次衬砌，底部溶洞充填物采用浆砌片石换填，右侧溶腔采用2.0m厚C25混凝土墙封堵，墙后采用干码片石堆填反压。

（2）、ZK29+815~ZK29+795段因右侧壁出现较大溶洞及涌水，采用钢拱架和锚喷网进行加强支护，二衬采用钢筋混凝土加厚处理，溶洞口采用2米厚C25混凝土墙封堵，墙后采用干码片石堆填反压。

（3）、ZK29+813处出水采用￠1.0m钢筋混凝土圆管埋置于仰拱以下，引至ZK29+833

处溶洞，通过溶洞排出，通向右洞的岩溶水管道不能堵塞，待右洞开挖揭露溶洞时再处理。

施工时我们加强了超前地质探测，防止出现突水突泥等安全事故；加强了监控量测与地质观测；保持原有岩溶管道排水系统的通畅，防止浇筑混凝土时堵塞岩溶管道，确保暗埋涵管排水畅通，暗埋排水管入水口设置了片石反滤层（利用干码反压片石），口部以无纺布包裹防堵塞；本段环向排水盲沟和横向连接排水管加密至5m一环，ZK29+813集中出水处环向盲沟以三根￠50mm环向打孔波纹管作为一道盲沟；出口方向溶洞处理段延长5m至ZK29+838作为过渡，以确保结构安全，分别在ZK29+838、ZK29+815增加沉降缝。