百朗河排澇隧洞1+095～1+105段圍巖巖溶洞段涌泥的處理方案

鐘順鈉

摘 要： 隨時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)水利工程的重視，目前許多水利項(xiàng)目涉及隧洞工程。本文針對(duì)常見(jiàn)隧洞溶洞冒頂塌方進(jìn)行處理，為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞： 排澇隧洞；溶洞；涌泥；處理方案

一、概況

2016年9月20日排澇隧洞施工開(kāi)挖至樁號(hào)1+110掌子面時(shí)，樁號(hào)1+095～1+105處突然發(fā)生溶洞塌方涌泥。塌方涌泥集中在順?biāo)飨蛴覀?cè)邊墻及右側(cè)洞頂，其間涌泥不斷增加變化，直至充填滿隧洞，涌泥體一直延伸到樁號(hào)1+180處。該洞段原設(shè)計(jì)全段面襯砌和支護(hù)，該洞段采用A型斷面，設(shè)計(jì)水深2.8m，底凈寬3.2m，洞身凈高4.0m，為城門洞型，直墻高3.025m，頂拱為圓形，半徑1.8m，圓心角125.47°。斷面形式見(jiàn)圖1。

二、隧洞溶洞段工程地質(zhì)條件

溶洞上下游巖石為灰?guī)r，弱～微風(fēng)化，層面不清，巖體完整性較好，溶洞主要見(jiàn)于隧洞右邊墻、洞頂及底板，左邊墻基本完好。

右邊墻：右邊墻墻腳樁號(hào)1+097～1+104m，向上逐漸變寬，高約10～15m。溶洞自右邊墻上游上部向左邊墻下游下部斜向延伸，中心線傾角約50～70°，上陡下緩，與隧洞夾角約35～45°，可見(jiàn)長(zhǎng)度約20～25m，呈喇叭狀，上窄下寬，最寬處可達(dá)10～15m，底板傾斜光滑，可見(jiàn)粘土夾大塊石充填物。

洞頂：洞頂溶洞樁號(hào)1+095～1+104m，可見(jiàn)范圍內(nèi)垂直發(fā)育3～4個(gè)支洞，洞口直徑1～2m，向上延伸高度不詳，其中兩個(gè)聯(lián)通，洞壁光滑，可見(jiàn)范圍內(nèi)無(wú)充填。

底板：開(kāi)挖時(shí)隧洞底板位置局部有溶洞充填物，樁號(hào)約1+097～1+104m，為粘土夾塊石，下部深度約0.5～1.0m。

隧洞開(kāi)挖至溶洞后，大量充填物多次涌出，成分為粘土及大塊石，涌出長(zhǎng)度最長(zhǎng)約百米，未見(jiàn)涌水情況發(fā)生，清理完畢后，降雨時(shí)溶洞僅有少量充填物滑下，無(wú)大量地下水流出。

三、擬定隧洞巖溶段工程措施處理方案

2017年12月25日根據(jù)清淤開(kāi)挖后，參建各方再次查勘現(xiàn)場(chǎng)后商定，為確保工程安全，需對(duì)溶洞段進(jìn)一步增強(qiáng)襯砌支護(hù)處理，本次設(shè)計(jì)對(duì)該洞段調(diào)整變更為F型斷面。斷面形式見(jiàn)圖1。

F型斷面具體施工程序：

1、清理巖溶四周和頂部松散巖體，然后對(duì)空腔裸露的巖面噴射5cm厚的C20混凝土封閉表面，防止局部掉塊傷人，以保證作業(yè)人員施工安全。

2、安裝I16工字鋼拱架，間距0.6m，鋼拱架制作見(jiàn)圖6。工字鋼上焊接φ22間距0.8m的縱向連接鋼筋，將鋼拱架連接在一起。為防止洞內(nèi)上部松渣掉下砸傷人，在鋼拱架頂拱上部鋪設(shè)厚2cm的木板，形成隧洞上部的臨時(shí)“安全保護(hù)棚”。

3、二次襯砌： 全斷面采用C25鋼筋混凝土襯砌（底板厚0.4m，邊墻、頂拱厚0.6m）。斷面配筋圖見(jiàn)圖7，鋼筋表見(jiàn)表1。

4、在隧洞拱頂和邊墻周邊空腔內(nèi)回填干砌塊石和預(yù)埋回填灌漿管（φ50PVC）。在襯砌混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后對(duì)空腔內(nèi)回填塊石范圍進(jìn)行灌注水泥砂漿，灌漿管埋設(shè)深度視溶洞空腔定，縱環(huán)向間距1.5m～2m。灌漿工作直至隧洞拱頂以及空腔體水泥砂漿從觀測(cè)管冒出后即停止，以形成安全保護(hù)混凝土殼體。灌漿漿液的水灰比為0.6：1，水泥砂漿的摻砂量為水泥重量的100%。注漿壓力初定0.1～0.3MPa，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)施工情況可適當(dāng)調(diào)整。

5、預(yù)埋回填灌漿管（φ50PVC）加工：對(duì)穿孔（即注漿孔）的直徑為6mm，相鄰對(duì)穿孔的間距為l0cm。

6、待回填的水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，對(duì)φ50PVC管進(jìn)行掃孔，形成永久排水孔。

四、安全生產(chǎn)

1、要先清理溶洞洞周的松散巖體，然后對(duì)空腔裸露的巖面噴射混凝土封閉表面，防止局部掉塊傷人。初期支護(hù)完后應(yīng)盡快襯砌二襯混凝土。

2、建議對(duì)鋼支撐區(qū)域設(shè)置約束橫向變形的橫向?qū)位蛐睋蔚扰R時(shí)加固措施，特別注意洞室變形情況。

3、在施工期間，施工單位要勤檢查、分析量測(cè)數(shù)據(jù)，密切觀察洞內(nèi)圍巖變化情況，出現(xiàn)異常時(shí)施工人員應(yīng)立即撤離現(xiàn)場(chǎng)，并做好安全防范、警戒工作，及時(shí)采取措施加以處理。安排專職人員進(jìn)行全程監(jiān)督，特別注意保護(hù)作業(yè)人員、施工機(jī)械設(shè)備、隧洞本身的安全。要加強(qiáng)對(duì)工作面的施工技術(shù)指導(dǎo)和安全檢查，嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)要求進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量和施工安全。

五、 施工排水

施工過(guò)程必須制定完善的抽排水和應(yīng)急支護(hù)措施，及時(shí)做好洞內(nèi)、洞外排水。

1、洞內(nèi)排水

本隧洞地下水位高，汛期雨水比較集中，地下水較豐富，如果地下水抽排不及時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響隧洞底部成洞效果，對(duì)洞室的穩(wěn)定極為不利。因此，在施工過(guò)程中需注意地下水變化的情況，做好施工排水措施，不間斷的抽排地下滲水，以滿足施工要求。

2、洞外排水

洞外排水主要是通過(guò)設(shè)在工作面進(jìn)口外圍的截水溝、排水溝排水，防止地表水倒灌進(jìn)入隧洞。需對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行完善，規(guī)劃好施工區(qū)域內(nèi)需要修建的臨時(shí)性排水措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.廣西樂(lè)業(yè)縣百朗河（百逢河）同樂(lè)鎮(zhèn)防洪排澇工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.南寧：廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2012.

[2] 佟童，前鋒水庫(kù)導(dǎo)流泄洪輸水隧洞設(shè)計(jì)，廣西水利水力，2017，第2期.

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