本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，尤其涉及喀斯特地貌隧道串珠狀環(huán)向連續(xù)溶洞處理方法。
背景技術(shù)：
伴隨著“一帶一路”規(guī)劃的實(shí)施，西南地區(qū)高速公路進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，西南地區(qū)巖土情況是典型的卡斯特地貌，巖溶地貌的整體性差，多溶洞或含泥、含沙溶腔，裂隙發(fā)育，夾層較多，巖石無根，僅靠巖石之間的摩擦力固定，極易出現(xiàn)松動(dòng)掉塊，冒頂塌方的危險(xiǎn)。串珠狀溶洞相對于其他形式的溶洞更加危險(xiǎn)和復(fù)雜，尤其是同一里程斷面內(nèi)環(huán)向連續(xù)出現(xiàn)的溶洞，圍巖發(fā)育情況未知，容易出現(xiàn)二次發(fā)育，給巖溶地質(zhì)的溶洞段施工的隧道施工的安全、進(jìn)度和效益造成了困難。
尤其是拱頂出現(xiàn)的溶洞，又需要進(jìn)行前期封閉，所以拱頂溶洞處理的原則是本著安全第一，早封閉、輕巧、高強(qiáng)、便于施工，以往的設(shè)計(jì)全部填充完成，或者用砼進(jìn)行立模打護(hù)拱的方式，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、效果差，不易施工。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供喀斯特地貌隧道串珠狀環(huán)向連續(xù)溶洞處理方法。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：喀斯特地貌隧道串珠狀環(huán)向連續(xù)溶洞處理方法，針對構(gòu)造溶蝕侵蝕低中山地貌的隧道的拱頂、左側(cè)拱腳和右側(cè)拱腰的三處串珠狀溶洞，溶洞之間有貫通，其特征在于，其方法如下：
(1)應(yīng)急處理措施：
①嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺
由于造成該段的地質(zhì)情況極其復(fù)雜，無法有效探明前方巖石的整體性和強(qiáng)度以及裂隙發(fā)育情況，因此必須嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺；
②精確的超前預(yù)報(bào)
在串珠狀溶洞發(fā)育區(qū)進(jìn)行超前鉆孔確認(rèn)，在表面無巖溶段進(jìn)行取樣鉆孔，探明后續(xù)是否還有較大的溶洞，溶洞內(nèi)有無積水，做好溶洞巖石的強(qiáng)度和溶洞的初步規(guī)模的預(yù)估，以及有水條件下的卸壓以及空氣適應(yīng)性處理；
③防風(fēng)化以及二次發(fā)育處理
由于該處串珠狀溶洞，溶洞之間有貫通，經(jīng)過一段時(shí)間的空氣適應(yīng)性處理和爆破作業(yè)的二次擾動(dòng)后，溶巖出現(xiàn)風(fēng)化以及二次發(fā)育，很容易碎裂下墜，附著在原巖表面的沉淀層情況類似，很容易出現(xiàn)脫層滑落，所以必須進(jìn)行串珠狀溶洞排險(xiǎn)處理；排險(xiǎn)結(jié)束后，在溶腔內(nèi)部進(jìn)行全方位的噴漿作業(yè)，尤其是不能忽略下部和底部的噴漿封閉；
(2)拱頂溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①置入鋼筋籠，鋼筋籠上方的鋼筋上綁扎單層的鋼筋網(wǎng)片；
②打入雙層超前小導(dǎo)管；
③在超前小導(dǎo)管上焊接4根鋼管，梅花型布置；
④在小導(dǎo)管上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，綁扎在超前小導(dǎo)管上；
⑤在鋼筋網(wǎng)片上放置鋼筋籠，鋼筋籠底層鋼筋綁扎在鋼筋網(wǎng)片上，鋼筋籠上方的鋼筋上綁扎單層鋼筋網(wǎng)片；
⑥焊接埋深0.5m的鋼花管，進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
⑦自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
⑧以上完成后，報(bào)檢合格后方可進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)，噴射砼作業(yè)時(shí)控制角度在30～40度之間，由內(nèi)層向外層噴射，內(nèi)層嚴(yán)禁使用土工布和石棉網(wǎng)當(dāng)擋噴層；
(3)左側(cè)拱腳溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①拱腳1m以下，立模板打滿素混凝土回填，預(yù)埋鋼筋便于鋼筋籠固定；
②拱腳1m以上位置設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠內(nèi)層的鋼筋上綁扎單層的鋼筋網(wǎng)片，整個(gè)鋼筋籠固定在預(yù)埋鋼筋上；
③焊接埋深0.5m的鋼花管，進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
④自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
⑤以上完成后，報(bào)檢合格后方可進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)，噴射砼作業(yè)時(shí)控制角度，由內(nèi)層向外層噴射，內(nèi)層嚴(yán)禁使用土工布和石棉網(wǎng)當(dāng)擋噴層；
(4)右側(cè)拱腰溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①掛設(shè)鋼筋籠，鋼筋籠內(nèi)層的鋼筋上綁扎單層鋼筋網(wǎng)片；
②焊接埋深0.5m的鋼花管，進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
③自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
④以上完成后報(bào)檢合格方可進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。
特別的，所述方法(1)中的串珠狀溶洞排險(xiǎn)方法分為兩個(gè)部分，即：使用挖機(jī)將較大的危石及時(shí)處理，對已經(jīng)裸露的溶腔壁要細(xì)致的進(jìn)行定點(diǎn)清除，清除掉黃色附著層和凸起的鐘乳石；使用檢測臺(tái)架人工處理，對未清除的溶腔壁松動(dòng)但是未掉落的進(jìn)行黃色附著層和凸起的鐘乳石進(jìn)行二次處理。
特別的，串珠狀溶洞所有的溶洞處理必須同步處理。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的喀斯特地貌隧道串珠狀環(huán)向連續(xù)溶洞處理方法，安全可靠、科學(xué)可行、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理、工期緊湊地解決了串珠狀溶洞施工技術(shù)難題，為以后類似的溶洞處理提供參考和借鑒，尤其是拱頂溶洞處理方法，達(dá)到了省時(shí)、省力、便于施工的效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
喀斯特地貌隧道串珠狀環(huán)向連續(xù)溶洞處理方法，針對構(gòu)造溶蝕侵蝕低中山地貌的隧道的拱頂、左側(cè)拱腳和右側(cè)拱腰的三處串珠狀溶洞，溶洞之間有貫通，其特征在于，其方法如下：
(1)應(yīng)急處理措施：
①嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺
由于造成該段的地質(zhì)情況極其復(fù)雜，無法有效探明前方巖石的整體性和強(qiáng)度以及裂隙發(fā)育情況，因此必須嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺，按照每次一榀間距開挖；
②精確的超前預(yù)報(bào)
在串珠狀溶洞發(fā)育區(qū)進(jìn)行超前鉆孔確認(rèn)，在表面無巖溶段進(jìn)行取樣鉆孔，探明后續(xù)是否還有較大的溶洞，溶洞內(nèi)有無積水，做好溶洞巖石的強(qiáng)度和溶洞的初步規(guī)模的預(yù)估，以及有水條件下的卸壓以及空氣適應(yīng)性處理；
③防風(fēng)化以及二次發(fā)育處理
由于該處串珠狀溶洞，溶洞之間有貫通，經(jīng)過一段時(shí)間的空氣適應(yīng)性處理和爆破作業(yè)的二次擾動(dòng)后，溶巖出現(xiàn)風(fēng)化以及二次發(fā)育，很容易碎裂下墜，附著在原巖表面的沉淀層情況類似，很容易出現(xiàn)脫層滑落，所以必須進(jìn)行串珠狀溶洞排險(xiǎn)處理，串珠狀溶洞排險(xiǎn)方法分為兩個(gè)部分，即：使用挖機(jī)將較大的危石及時(shí)處理，對已經(jīng)裸露的溶腔壁要細(xì)致的進(jìn)行定點(diǎn)清除，清除掉黃色附著層和凸起的鐘乳石；使用檢測臺(tái)架人工處理，對未清除的溶腔壁松動(dòng)但是未掉落的進(jìn)行黃色附著層和凸起的鐘乳石進(jìn)行二次處理；
排險(xiǎn)結(jié)束后，在溶腔內(nèi)部進(jìn)行全方位的噴漿作業(yè)，尤其是不能忽略下部和底部的噴漿封閉；
(2)拱頂溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①置入鋼筋籠，規(guī)格為的HRB400鋼筋，籠高40cm，鋼筋間距為25*25cm，雙層設(shè)置，鋼筋籠上方的HRB400鋼筋上綁扎單層Φ8的規(guī)格為10*10的鋼筋網(wǎng)片；
②打入雙層超前小導(dǎo)管，超前小導(dǎo)管的間距為0.3m；
③在超前小導(dǎo)管上焊接4根鋼管，鋼管長度為60cm，梅花型布置；
④在小導(dǎo)管上鋪設(shè)Φ8的規(guī)格為25*25的鋼筋網(wǎng)片，綁扎在超前小導(dǎo)管上；
⑤在鋼筋網(wǎng)片上放置鋼筋籠，鋼筋籠底層鋼筋綁扎在鋼筋網(wǎng)片上，鋼筋籠上方的HRB400鋼筋上綁扎單層Φ8的規(guī)格為10*10的鋼筋網(wǎng)片；
⑥焊接埋深0.5m的鋼花管，按照間距0.5m進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
⑦自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
⑧以上完成后，報(bào)檢合格后方可進(jìn)行噴射C25混凝土作業(yè)，噴射砼作業(yè)時(shí)控制角度在30～40度之間，由內(nèi)層向外層噴射，控制噴層厚度為50cm，內(nèi)層嚴(yán)禁使用土工布和石棉網(wǎng)當(dāng)擋噴層；
(3)左側(cè)拱腳溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①拱腳1m以下，立模板打滿C10混凝土回填，預(yù)埋的HRB400鋼筋便于鋼筋籠固定；
②拱腳1m以上位置設(shè)置的HRB400鋼筋籠，籠高40cm，鋼筋間距為25*25cm，雙層設(shè)置，鋼筋籠內(nèi)層的HRB400鋼筋上綁扎單層Φ8的規(guī)格為10*10的鋼筋網(wǎng)片，整個(gè)鋼筋籠固定在預(yù)埋鋼筋上；
③焊接埋深0.5m的鋼花管，按照間距0.5m進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
④自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
⑤以上完成后，報(bào)檢合格后方可進(jìn)行噴射C25混凝土作業(yè)，噴射砼作業(yè)時(shí)控制角度，由內(nèi)層向外層噴射，控制噴層厚度為50cm，內(nèi)層嚴(yán)禁使用土工布和石棉網(wǎng)當(dāng)擋噴層；
(4)右側(cè)拱腰溶洞的初期支護(hù)處理方法：
①掛設(shè)的HRB400鋼筋籠，籠高40cm，鋼筋間距為25*25cm，雙層設(shè)置，鋼筋籠內(nèi)層的HRB400鋼筋上綁扎單層Φ8的規(guī)格為10*10的鋼筋網(wǎng)片；
②焊接埋深0.5m的鋼花管，按照間距0.5m進(jìn)行梅花形布置，外露0.2m；
③自溶洞邊緣預(yù)埋帶孔波紋管，波紋管用土工布包裹，自溶洞邊底引出和洞內(nèi)排水系統(tǒng)對接；
④以上完成后報(bào)檢合格方可進(jìn)行噴射C25混凝土作業(yè)。
特別的，串珠狀溶洞所有的溶洞處理必須同步處理。
上面對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。