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摘要:我国地域非常落后,广泛分布岩溶地质,在岩溶地段的隧道施工过程中,需要根据工程地质情况确定针对性的隧道施工技术,保障隧道工程的整体施工质量。本文论述了基于机械化模式通过岩溶地段的隧道施工运用技术研究,对于相关研究起到理论参考的意义。
关键词:机械化模式;岩溶地段;隧道施工技术;岩溶处理
岩溶这种地质比较特殊,影响到隧道施工质量,处理过程也非常困难。隧道底部的溶洞具有较深的填充物,而且地质较为松软,因此隧道基地处理贵哦成非常困难,溶洞中具有较破碎的岩体,很容易引发塌方问题,或者在施工过程中可能会遇到地下暗河,这些都会加剧岩溶隧道施工的难度,这就需要研究基于机械化模式通过岩溶地段的隧道施工技术,保障整体施工质量。
1.岩溶地质的形成和超前地质预报
1.1形成
熔岩属于可溶性的岩石,经过CO2流水腐蚀之后,这种岩石不断沉积形成熔岩地质,这种地质还会形成石林、洞穴等地质景观。石灰岩在地下水的溶蚀影响下,会形成溶洞现象。石灰岩中具有CaCO3,在包含CO2的地下水的影响下,会产生水溶性的物质,这样就会不断扩大石灰岩的空洞。长期下来,不断溶解和分割这些岩石,就会形成千姿百态的山峰和溶洞。
1.2地质预报
可以结合长距离预报和短距离预报,利用红外线探水质雷达和地震波反射法,可以了解岩体的构造和软岩情况以及断层构造等,根据探测数据,实现近距离的推测预报,可以推测近距离岩体和岩溶的发育情况。
也可以结合物探和钻探的方式,利用物探方式可以确定异常范围,使钻探预见性不断提高,利用钻探可以验证物探的异常性,利用客观的对比分析,可以保障物探解译的可观性和准确性,提高施工活动的针对性。
也可以结合洞内探测和洞外观察两种方式,在施工过程中,一些地段可能会出现地质问题,需要结合地表情况,搜集有关地质的信息确定洞内探测工作。
2.基于机械化模式通过岩溶地段的隧道施工运用技术
2.1施工原则
针对岩溶不良地段,在施工之前,需要考虑岩溶地质的实际情况,选择最佳的施工方案。在岩溶隧道工程当中,需要遵循施工原则,在封闭岩体中要以堵为主要措施,通过限量排放,保障综合治理效果。利用超前长管棚和超前小导管等工具,利用压浆工作堵塞渗水通道,此外利用预支护帷幕,在外岩外部堵住地下水,在隧道中排出少量的水。利用多种开挖措施,选择适宜的时间完成支护工作,利用小径向导管进行注浆,密封流水路径,在隧道外界设置止水承压套拱,实时监控不良地质段,保障安全防范效果,根据监测数据提出预警,做好提前准备工作,进一步完善相关措施,提高施工的安全性。
2.2隧道岩溶地下水处理技术
在建设岩溶地段隧道的过程中,顶部溶洞如果缺乏支撑物和填充物,水流会随着流水路线流出,为了避免隧道建设影响到溶洞排水通道,因此可以在隧道底部设置排水渠道,可以连接这些渠道和原有的溶洞排水路径,自行排出溶洞内水。
2.3隧道溶洞注浆处理技术
注浆材料要选择水泥浆,并且配置相关化学浆液。配置双浆液,可以根据实验确定双液浆的配合比,利用控制掺入的水玻璃量,这样可以调整双浆液凝固速度。在实际施工当中,可以根据凝固要求,可以在浆体当中加入适量的外加剂。在施工当中,控制双浆液的比例,充分发挥出双浆液的作用。
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在岩土层缝隙当中,利用注浆压力可以增加浆液流动性能,在实际施工当中,可以保障填充效果和扩散效果,将加固堵水的性能充分发挥出来,注浆压力可以需要克服地层阻力。如果浆液粘稠度得到标准,那么岩层裂隙水压阻力和粗糙度等都会影响到压力。如果自身承载压力比较大,可能会导致土体劈裂,避免为了发生这类问题,就要控制注浆压力。
在注浆当中,不同部分利用的注浆材料都是不同的,在内圈孔主要是利用水泥单液,外圈孔是利用双浆液和水泥单液浆,在注浆过程中存在补充部分,在内圈孔补充部分需要利用超细水泥和CS浆,在外圈孔利用内抄袭水泥浆液。在施工过程中,需要利用普通硅酸盐水泥支配水泥单液浆和CS浆。
岩溶地段施工过程中,为了保障施工质量和施工安全,可以预埋孔口管,制作止浆墙,以具体要求为基础,在脚手架位置焊接孔口管,为了避免出现漏浆问题,在浆墙混凝土施工当中,可以利用编织袋浆堵塞孔口管末端。钻孔质量关系到整体施工质量,做好钻孔工作,可以保障整体施工质量,在钻孔过程中,要尽量保证一孔多用,在钻孔过程中,需要做好现场记录工作,设置注浆孔的时候,可以实时观测水量,掌握裂缝实际情况,确定最佳注浆方案,此外需要评定注浆结果,总结施工经验,不断优化注浆设计方案,并且要做好记录,在今后工程注浆当中可以参考记录。在正式注浆之前,可以进行压水试验,利用0.8倍的注浆压力,要注意在注水过程中加入红色药水。
在岩溶隧道当中,可能会出现超欠挖问题,可以选择爆破方式。在溶洞段施工过程中,可以利用预留光面层爆破方式和控制爆破方式,这样有利于保障施工安全性,改善超欠挖问题,同在爆破应力波和振动作用的影响下,可以避免破坏围岩。通过调整动态爆破参数,在溶洞段施工过程中,需要不断观察、监测开挖面,预测周围的岩体情况,调整合适的爆破参数,可这样才可以顺利开展施工工序。通过调整动态爆破的参数,可以利用优化的施工方法,有效控制超欠挖的问题。
在洞顶较为薄弱的地方很容易发生溶洞塌方问题,如果塌方问题堵塞了隧洞,并且没有确定塌方规模和原因,可以综合利用管棚法和锚喷法。如果塌方地段地质比较复杂,可以利用导洞法和灌浆法等措施。
结束语
岩溶山区的地质比较复杂,在隧道施工过程中,需要掌握岩溶揭示情况和水压情况,优化施工方案,保障施工的安全性,基于机械化模式,充分发挥出岩溶地段的隧道施工运用技术的作用。
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论文作者:高军1;2,林晓3,陈拥军4,王伟4,翁小川5
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/25
标签:隧道论文; 岩溶论文; 溶洞论文; 地质论文; 浆液论文; 过程中论文; 注浆论文; 《基层建设》2019年第22期论文;