铁路隧道巨型岩溶空腔处理措施研究

为了研究隧道穿越巨型岩溶空腔的工程处理措施,结合工程实例,研究分析了多种处理方案,提出了岩溶空腔与隧道不同空间关系相应的处理措施。研究表明:(1)混凝土回填处理隧道底部巨型岩溶空腔,具有安全、经济、施工便捷等优点。(2)溶腔位于隧道1倍洞径外时可不处理;位于边墙侧至1倍洞径时,0.5倍洞径范围内的空腔采用混凝土回填,其余部分采用土石回填;空腔位于隧道范围内或隧底且空腔顶板厚度小于0.5倍洞径时,采用混凝土回填;空腔位于隧底且顶板厚度大于0.5倍洞径时,可采用土石回填。(3)大体积回填混凝土中设置空腔,有效降低混凝土水化热、防止裂缝,且减少混凝土用量。(4)隧底空腔的堆积层,不满足承载力和沉降要求应采取换填或加固等措施。

朱砂堡二号隧道特大型岩溶空腔处理技术

350 km/h高速铁路隧道无砟道床对基础的工后沉降要求高,隧道通过溶岩地区岩溶充填溶洞、巨型空腔和暗河时控制基础沉降将成为关键因素。文章结合朱砂堡二号隧道特巨型岩溶空腔及暗河的处理,对比分析了基础梁跨、弃渣回填和大体积空心混凝土回填等方案,得出大体积空心混凝土回填在处理隧道基底大型空洞上具有便捷、安全、经济、沉降易控制、施工难度低等特点。给出了巨型岩溶空腔洞壁工程处理措施建议、大体积混凝土施工工法、岩溶暗河水的处理方案等,对类似工程的设计及施工具有良好的借鉴意义。文章创造性地提出了在大体积混凝土中竖向设置孔洞并间隔设置横向联系层的结构,充分利用混凝土抗压性能,最大限度的节约混凝土用量,又较好的解决大体积混凝土结构的水化热问题。

岩溶空腔对隧道稳定性的影响分析

以贵阳轨道交通1号线地铁隧道为依托工程,利用有限元软件MIDAS/GTS建立了多个岩溶空腔和隧道在不同空间位置条件下的模型。通过对比各模型隧道衬砌应力、弯矩以及锚杆轴力,分析岩溶空腔对隧道造成的影响。结果表明,隧道衬砌应力及弯矩受岩溶空腔影响较大,同时锚杆轴力亦受岩溶空腔的影响,需要分别采取加固措施。

不同位置岩溶空腔对隧道开挖的影响

岩溶形成的空腔会造成隧道附近区域地应力场变得复杂,开挖过程中的扰动会进一步加剧复杂的地应力场。文章以重庆某公路隧道为依托,利用数值模拟建立三维模型,全面地研究了当岩溶空腔分别位于隧道的拱顶、拱底、边墙时对隧道的影响,得到了围岩位移、支护结构内力及围岩塑性区在不同位置空腔影响下的详细变化规律。其研究结果可为类似岩溶空腔隧道的设计和施工提供参考。

复杂岩溶空腔对小净距隧道稳定性影响的数值分析

小净距隧道在穿越岩溶区时,既有隐伏岩溶空腔因不能事先进行处理,对隧道结构变形和应力分布会产生一定影响,进而可能影响隧道安全。以岩溶隧道为工程背景,对存在隐伏岩溶空腔的小净距双向隧道施工进行现场变形监测,并运用FLAC3D软件对开挖进行数值模拟分析。得到了一定的研究成果:(1)伏隐空腔位于隧道拱底下方时对临近隧道拱顶和拱底变形有剧烈影响;空腔位于中间岩柱时两条隧道变形均会显著增大;空腔位于隧道顶部时临近隧道拱腰处下沉位移最大。(2)伏隐空腔位于中间岩柱时岩柱及隧道两侧会形成应力集中区;空腔位于隧道下部时,临近隧道初支应力将显著增大;(3)现场竖向位移变形监测和数值分析结果对比,基本一致。希望本文分析方法和成果可以对岩溶地区隧道施工提供一定的技术参考。

隧道岩溶空腔与坍空区处理技术

本文结合南扎隧道岩溶空腔或坍空区处理实例,通过对岩溶空腔或坍空区处理技术的实践和总结,形成处理技术:封闭掌子面形成闭合空间,拱顶预留泵送管道、注浆管、排气管,通过输送泵分批泵入混凝土,形成支护硬壁,共同受力,最后注浆管回填注浆至拱顶密实。下循环开挖严格控制短进尺、弱爆破,强支护,勤测量,指导施工,顺利的通过坍空区。该技术的成功应用,为类似隧道施工中出现的岩溶空腔或坍空区隐患提供科学依据和指导,有相应的借鉴价值,可以在类似情况下推广使用。

叙毕铁路新高坡隧道巨型岩溶空腔处治措施研究

叙毕铁路新高坡隧道岩溶发育强烈,施工过程中揭示巨型溶洞,且溶洞侵入隧道,严重影响施工及运营安全。结合岩溶整治决策因素,以隧道施工过程揭示的溶洞为典型处理案例,分析总结不同位置充填溶洞的处理原则。结合岩溶形态、地质条件,充分考虑隧道位置、充填物性质、地下水等影响因素,在保证结构稳定并兼顾施工与运营安全的前提下,从结构型式、基底处理、永久排水通道等方面提出具体处理措施,对类似岩溶地区隧道工程具有重要的参考价值。

云南柴石滩水库灌区工程隧洞施工岩溶暗河探测

云南柴石滩水库灌区工程隧洞施工开挖过程中揭露一超大溶洞,给隧洞施工带来了较大安全隐患及投资风险。分析了隧洞区工程地质及水文地质条件,基本查明了隧洞周边及洞内的岩溶暗河地质发育特征。采取了三维激光扫描仪测量岩溶空腔地形、地质雷达探测夹层岩体可靠性的联合探测方法,获取了岩溶暗河的三维结构和内部特征。有针对性地提出了洞轴线向右偏移的处理对策。处理方案实施后,隧洞开挖顺利、安全地穿越了岩溶暗河。