白须公隧道特大型溶洞处理研究
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白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公1#隧道溶洞周壁围岩
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第二部分 溶洞处理设计思路
❖ 发现此溶洞后，有关检测单位作了 物探及地质调查，业主也组织专家对溶 洞进行了考察评审。据了解，该隧道构 造上属华南褶皱系南岭纬向复杂构造带， 褶皱断裂发育，地质构造复杂，在粤北 的公路建设中也曾碰到类似情况，但溶 洞仅数平方米大小，容易处理，本隧道 在导洞K0+090处和主洞K2178+303处 也出现过小溶洞，仅清淤，锚喷支护处 理后就能正常施工，象这样的特大溶洞 是第一次遇到。
❖ 6、隧道穿过大溶洞情况较为复杂时， 可根据情况以边墙梁及行车梁通过。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 经过反复调查研究，专家组慎重做出 初步处理方案：先对溶洞靠隧道一侧施工 安全影响范围洞顶及侧壁围岩采用清除危 石和喷锚加固处理，溶洞一侧采用片石混 凝土基础，在基础上构建承台及支撑墙； 溶洞底与隧道结合处采用横向联系梁连接； 并结合超前管棚、钢拱架、锚喷支护、仰 拱等隧道结构通过溶洞，在承台下边设截 水沟及圆管涵将裂隙水引入溶洞底的天然 沟谷。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 在以往施工中，溶Βιβλιοθήκη Baidu处理主要有以下两 种方式：
❖ 一、溶洞和裂隙堵填:
❖ 1、对已停止发育，径跨较小且无水的溶洞， 根据其与隧道相交的位置采用混凝土、浆砌 片石或干砌片石予以回填封堵。
❖ 2、拱部以上空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程 度采用喷锚支护加固或加设护拱及拱顶回填 的办法处理。破碎程度较严重的夹粘土充填， 采用劈裂注浆固结技术或长大管棚支护法施 工。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第三部分 溶洞处理施工过程
❖ 溶洞底部采用桩基础；桩基上构建承 台及支撑墙，支撑墙采用钢筋混凝土；洞 身段衬砌均按新奥法原理设计，初期支护 采用喷、锚、网、钢架支护，二次衬砌采 用钢筋混凝土，并视地层、地质条件设超 前锚杆预加固措施。考虑在施工中还需通 过施工过程及运营检修的需要，在 K2178+078左侧设置了车行横洞， K2178+127.5右侧设置了人行横洞。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
二、溶洞入口段隧道洞身处理
目的在于加强溶洞入口段隧道的支护结 构，因K2178+060～K2178+083段原施工 过程中已按照Ⅲ级围岩开挖并喷锚支护完毕， 扩挖施工难度较大，且会造成围岩再次扰动， 根据围岩稳定性好，开挖段面形状，对已开 挖段落突出部位进行局部凿除后，在满足二 衬35cm厚的条件下进行加强锚喷，采用 5mφ22药卷锚杆，间距140cm×120cm， 环向11根，与原有锚杆交错布置，并尽快 喷射混凝土及挂φ6钢筋网，间距20 cm×20cm。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 二、溶洞跨越:
❖ 1、如果所遇溶洞较大较深，采用梁、拱跨越， 将梁端或拱座置于稳固可靠的基岩上。当隧 道一侧遇到狭长而较深的溶洞时，采用加深 该侧边墙基础通过。
❖ 2、当隧道底部遇到较大溶洞并有流水时，可 在隧道底以下砌筑浆片石，支承隧道结构， 并在墙脚内设排水管引排岩溶水。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 沿洞壁向溶洞底行走至600m左右处时仍 看不到洞口，无法直通洞外，但明显听见水 流声，洞里有暗河。在溶洞内，桩号 K2178+136.5处，往下有一宽约0.7m的小道， 通过小道至隧道中心线右侧，还有一横向溶 洞，横向高度最高15m左右，最宽处25m左右， 深度约为15m。本隧道揭露的特大溶洞，在 隧道施工中罕见。溶洞前38m（K2178+074— K2178+112）需要在溶洞中部右侧扩挖12.4m 隧道，后28m（K2178+112—K2178+140）段 隧道要横穿溶洞。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公1#隧道溶洞洞口
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
经实地踏勘，该溶洞洞内表面溶蚀发育，到 处是钟乳石、石笋、石柱，表面有水流痕迹，安 静时可听见微弱的水流声，溶洞外露20~25m左 右，最宽处约56m，深度约为46m，地表约面积 3000m2；溶洞顶部呈倒锅底形，基本岩体为巨 厚状坚硬整体的硅质石灰岩，稳定性良好；但侧 壁局部为强风化呈黄灰色的悬崖，层间结合较差， 夹全风化粘土，风化裂隙发育，有发生掉快和小 型坍塌的可能性（实际也发生了小坍塌）；
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
一、溶洞顶部及侧壁处理
1、施工前清理溶洞内危石，再进行喷 锚支护，保证施工安全。
2、溶洞拱部及侧壁围岩的支护方案 溶洞拱部及侧壁围岩的支护采用φ22药卷 锚杆（拱部锚杆长度2m、6m；侧壁锚杆 长度2.5m、4m），呈梅花型布置，间距 150cm×150cm，挂φ6钢筋网，间距15 cm×15cm，并喷射15cm厚C25混凝土。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公1#隧道底部
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 经补充勘察，从溶洞原始地表起算 软塑~可塑性粘土夹溶洞小型塌方块石 的充填物，厚度达20余米，承载力不能 满足原设计的片石混凝土基础要求，经 总部研究决定，采用桩基础承台支撑墙 结构；结合溶洞洞壁围岩较好（Ⅲ级围 岩）及施工实际情况，取消超前管棚， 采用超前锚杆结构，并取消仰拱。
❖ 3、当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞， 采用在边墙部位或隧底以下筑拱通过。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 4、当隧道中部及底部遇到溶洞时，采 用加强边墙基础，或根据情况设置桥台 架梁通过。
❖ 5、溶洞上大下小且有部份充填物时， 可将隧道顶部的充填物清除，然后在隧 道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及 纵梁。
1#隧道内大型溶洞处理
——1#隧道特大型溶洞施工总结
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第一部分 工程概况及溶洞规模
❖ 白须公1#隧道，位于清连（清远--连州）高 速公路杜步岭改线段，杜步1#、2#大桥之间， 设计里程K2178+015--K2178+425,长410m， 竣工里程K2178+015--K2178+429,长414m。 2007年5月13日，开挖到K2178+074时，在隧 道上半断面意外发现特大溶洞。在现场可以看 到，掌子面左侧被炸开的窟窿有2~3m高， 4~5m宽 。
白须公1#隧道溶洞周壁围岩
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第二部分 溶洞处理设计思路
❖ 发现此溶洞后，有关检测单位作了 物探及地质调查，业主也组织专家对溶 洞进行了考察评审。据了解，该隧道构 造上属华南褶皱系南岭纬向复杂构造带， 褶皱断裂发育，地质构造复杂，在粤北 的公路建设中也曾碰到类似情况，但溶 洞仅数平方米大小，容易处理，本隧道 在导洞K0+090处和主洞K2178+303处 也出现过小溶洞，仅清淤，锚喷支护处 理后就能正常施工，象这样的特大溶洞 是第一次遇到。
❖ 6、隧道穿过大溶洞情况较为复杂时， 可根据情况以边墙梁及行车梁通过。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 经过反复调查研究，专家组慎重做出 初步处理方案：先对溶洞靠隧道一侧施工 安全影响范围洞顶及侧壁围岩采用清除危 石和喷锚加固处理，溶洞一侧采用片石混 凝土基础，在基础上构建承台及支撑墙； 溶洞底与隧道结合处采用横向联系梁连接； 并结合超前管棚、钢拱架、锚喷支护、仰 拱等隧道结构通过溶洞，在承台下边设截 水沟及圆管涵将裂隙水引入溶洞底的天然 沟谷。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 在以往施工中，溶Βιβλιοθήκη Baidu处理主要有以下两 种方式：
❖ 一、溶洞和裂隙堵填:
❖ 1、对已停止发育，径跨较小且无水的溶洞， 根据其与隧道相交的位置采用混凝土、浆砌 片石或干砌片石予以回填封堵。
❖ 2、拱部以上空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程 度采用喷锚支护加固或加设护拱及拱顶回填 的办法处理。破碎程度较严重的夹粘土充填， 采用劈裂注浆固结技术或长大管棚支护法施 工。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第三部分 溶洞处理施工过程
❖ 溶洞底部采用桩基础；桩基上构建承 台及支撑墙，支撑墙采用钢筋混凝土；洞 身段衬砌均按新奥法原理设计，初期支护 采用喷、锚、网、钢架支护，二次衬砌采 用钢筋混凝土，并视地层、地质条件设超 前锚杆预加固措施。考虑在施工中还需通 过施工过程及运营检修的需要，在 K2178+078左侧设置了车行横洞， K2178+127.5右侧设置了人行横洞。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
二、溶洞入口段隧道洞身处理
目的在于加强溶洞入口段隧道的支护结 构，因K2178+060～K2178+083段原施工 过程中已按照Ⅲ级围岩开挖并喷锚支护完毕， 扩挖施工难度较大，且会造成围岩再次扰动， 根据围岩稳定性好，开挖段面形状，对已开 挖段落突出部位进行局部凿除后，在满足二 衬35cm厚的条件下进行加强锚喷，采用 5mφ22药卷锚杆，间距140cm×120cm， 环向11根，与原有锚杆交错布置，并尽快 喷射混凝土及挂φ6钢筋网，间距20 cm×20cm。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 二、溶洞跨越:
❖ 1、如果所遇溶洞较大较深，采用梁、拱跨越， 将梁端或拱座置于稳固可靠的基岩上。当隧 道一侧遇到狭长而较深的溶洞时，采用加深 该侧边墙基础通过。
❖ 2、当隧道底部遇到较大溶洞并有流水时，可 在隧道底以下砌筑浆片石，支承隧道结构， 并在墙脚内设排水管引排岩溶水。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 沿洞壁向溶洞底行走至600m左右处时仍 看不到洞口，无法直通洞外，但明显听见水 流声，洞里有暗河。在溶洞内，桩号 K2178+136.5处，往下有一宽约0.7m的小道， 通过小道至隧道中心线右侧，还有一横向溶 洞，横向高度最高15m左右，最宽处25m左右， 深度约为15m。本隧道揭露的特大溶洞，在 隧道施工中罕见。溶洞前38m（K2178+074— K2178+112）需要在溶洞中部右侧扩挖12.4m 隧道，后28m（K2178+112—K2178+140）段 隧道要横穿溶洞。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公1#隧道溶洞洞口
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
经实地踏勘，该溶洞洞内表面溶蚀发育，到 处是钟乳石、石笋、石柱，表面有水流痕迹，安 静时可听见微弱的水流声，溶洞外露20~25m左 右，最宽处约56m，深度约为46m，地表约面积 3000m2；溶洞顶部呈倒锅底形，基本岩体为巨 厚状坚硬整体的硅质石灰岩，稳定性良好；但侧 壁局部为强风化呈黄灰色的悬崖，层间结合较差， 夹全风化粘土，风化裂隙发育，有发生掉快和小 型坍塌的可能性（实际也发生了小坍塌）；
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公隧道特大型溶洞处理研究
一、溶洞顶部及侧壁处理
1、施工前清理溶洞内危石，再进行喷 锚支护，保证施工安全。
2、溶洞拱部及侧壁围岩的支护方案 溶洞拱部及侧壁围岩的支护采用φ22药卷 锚杆（拱部锚杆长度2m、6m；侧壁锚杆 长度2.5m、4m），呈梅花型布置，间距 150cm×150cm，挂φ6钢筋网，间距15 cm×15cm，并喷射15cm厚C25混凝土。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
白须公1#隧道底部
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 经补充勘察，从溶洞原始地表起算 软塑~可塑性粘土夹溶洞小型塌方块石 的充填物，厚度达20余米，承载力不能 满足原设计的片石混凝土基础要求，经 总部研究决定，采用桩基础承台支撑墙 结构；结合溶洞洞壁围岩较好（Ⅲ级围 岩）及施工实际情况，取消超前管棚， 采用超前锚杆结构，并取消仰拱。
❖ 3、当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞， 采用在边墙部位或隧底以下筑拱通过。
白须公隧道特大型溶洞处理研究
❖ 4、当隧道中部及底部遇到溶洞时，采 用加强边墙基础，或根据情况设置桥台 架梁通过。
❖ 5、溶洞上大下小且有部份充填物时， 可将隧道顶部的充填物清除，然后在隧 道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及 纵梁。
1#隧道内大型溶洞处理
——1#隧道特大型溶洞施工总结
白须公隧道特大型溶洞处理研究
第一部分 工程概况及溶洞规模
❖ 白须公1#隧道，位于清连（清远--连州）高 速公路杜步岭改线段，杜步1#、2#大桥之间， 设计里程K2178+015--K2178+425,长410m， 竣工里程K2178+015--K2178+429,长414m。 2007年5月13日，开挖到K2178+074时，在隧 道上半断面意外发现特大溶洞。在现场可以看 到，掌子面左侧被炸开的窟窿有2~3m高， 4~5m宽 。