处理大型充填型溶洞的技术优化

1.充填淤泥型溶洞

1)工作面预注浆法

在隧道施工中,首先采用综合超前地质预报确定掌子面前方充填淤泥型溶洞的尺寸或范围;然后采用超前预注浆方式加固淤泥质围岩,并采取超前大管棚对加固后的淤泥质围岩进行支护;最后采用台阶法开挖。开挖后应及时进行径向补充注浆及施作加强型二次衬砌结构。

施工过程中的注意事项如下:

(1)注浆材料为水泥单液浆或者普通水泥-水玻璃双液浆。

(2)注浆顺序应遵循以下两个原则:①注浆按由外到内的原则进行;②充分考虑水源影响因素,按由下到上、由左到右的注浆顺序进行。

(3)采取前进式分段注浆工艺。

(4)注浆结束标准以注浆压力控制。

(5)在超前预注浆结束后,采取超前大管棚支护,以确保隧道施工安全。(www.xing528.com)

2)地表预注浆法

若隧道埋深不大于100 m,岩溶发育比较简单,并且通过地表钻孔、水化学分析、连通试验、地面沉降和地下水位变化观测等手段确定了溶管或溶洞的位置和方向,可通过地表局部注浆、帷幕注浆等方法对地层进行加固,阻断岩溶水下渗的通道,确保隧道开挖不受岩溶的影响。地表预注浆法的注浆压力应随着钻孔深度而变化,一般不超过上覆土压和水压之和的1/2。值得注意的是,采用地表预注浆法时,一定要严格控制注浆压力和浆液扩散范围,防止对煤层采空区、采矿巷道、附近建筑物产生影响和对井、泉、农田产生污染或破坏。

2.充填粉质黏性土型溶洞

在隧道施工中,鉴于粉质黏性土层有一定的自稳能力,首先采用综合超前地质预报确定掌子面前方充填粉质黏性土型溶洞的尺寸或范围;然后对拱部及边墙处的溶洞采取超前小导管支护,必要时可在隧道拱部设大管棚超前支护;最后进行分步开挖。初期支护采用钢架支撑,开挖后及时进行径向补充注浆。基底的溶洞可采取钢管群桩或高压旋喷桩的方式进行加固处治。加固后及时施作二次衬砌结构,根据水压力测试结果确定是否采用抗水压二次衬砌结构型式。

3.充填粉细砂型溶洞

在隧道施工中,当通过综合超前地质预报确定前方存在大型充填粉细砂型溶洞时,应停止施工,封闭掌子面。先采用全断面超前预注浆的方式加固粉细砂层,必要时,在开挖之前还要采取超前大管棚支护;开挖时采用台阶法或CRD工法。开挖后立即进行径向补充注浆,并进行水压力测试,根据测试结果,确定是否采用抗水压二次衬砌结构型式。

4.充填块石土型溶洞

在隧道施工中,首先采用综合超前地质预报确定掌子面前方充填块石土型溶洞的尺寸或范围;然后采用全断面超前预注浆法加固块石土,并采取超前大管棚进行支护;最后采用台阶法或CRD法开挖,开挖后立即采用加强型(缩短钢架支撑间距)支护方法进行初期支护,必要时可采用C30钢筋混凝土作为二次衬砌结构型式。