[12-11 16:59:40] 来源:http://www.tmgc8.com 水利水电 阅读:3920次
2.2 工程地质特征
暗河与隧洞交叉区域位于向斜南西端和一条断层之间,沿线出露地层岩性为阳新群的灰岩夹白云岩,二迭系下统梁山组石英砂岩、粉砂岩、页岩夹煤层及石炭系中统的灰岩,坚硬和软岩约各占一半,岩层走向与隧洞轴向夹角小。岩溶岩体破碎,呈碎裂状,稳定性总体较差。暗河溶洞基岩地层岩性为石灰系中上统(C2 + 3) 灰岩,岩层产状N20°W,SW∠30°。
暗河与隧洞交叉处的河床中堆积有较厚的巨石、块石、砂卵石,推测厚度大于5 m,两岸为淤积黏土、粉细砂,最高点接近溶洞两边顶部,厚度约15 m。溶洞内局部坍塌严重,上游河床内有3 处新近坍塌的巨石、块石堆积物。
3 工程措施
3.1 处理原则
根据暗河的发育特点,结合隧洞穿越暗河段水文及工程地质条件,拟定工程处理的基本原则如下。
(1) 对隧洞和暗河的相对关系进行准确的勘测调查,充分考虑工程的不可逆转性,采取全面处理、不留后患的工程措施;
(2) 尽可能避免对围岩原始应力状态造成影响,并在利用围岩本身稳定性的基础上,采取一定的措施提高围岩强度;
(3) 工程措施应不侵占原暗河溶洞断面,或不改变暗河的现状过流能力。
3.2 方案比选
根据基本处理原则,初步拟定两个技术方案。
方案一。因隧洞施工采用“新奥法”,拟在开挖期内搭设临时便桥跨过暗河顶部,衬砌时按简支整体箱梁结构设计,并适当提高钢筋混凝土结构设计参数(图1)。
方案二。在隧洞与暗河交叉点后退20 m的位置(桩号6 + 331.976) 对隧洞轴线进行调整,向东侧偏移5~8 m,选择从暗河顶部围岩覆盖较厚的区域穿过。
经分析,认为方案二因暗河周边围岩条件差,溶蚀裂隙发育,改线后也很难保证隧洞在穿越暗河段开挖时下部围岩的稳定,仍然可能会造成坍塌连通暗河溶洞顶部,风险较大。方案一虽然采取的技术措施较为复杂,但处理过程可预见、结构安全可控,风险较小。最终选定方案一[1-3]。
3.3 开挖期临时加固方案
(1) 从掌子面右侧2.5 m处(下部围岩厚度约1m) 用小导坑方式向前掘进至暗河对岸,并在对岸开挖净深4 m、高度2.5 m的作业平台。采用“弱爆破、短进尺”的方式开挖。每次爆破并排险清渣完成后,立即对新鲜岩面进行加强支护,具体措施为: 全断面挂Φ6.5@200 mm×200 mm钢筋网,喷射C20 混凝土厚100 mm,同时设置间排距为1.5 m×1.5 m的砂浆锚杆(Φ22,L = 3 m)。
通过开挖掘进时对围岩完整性的判断以及所采取的加强支护措施,确保对岸作业平台能够作为施工便桥桥台使用,并具备永久使用的整体稳定性。
(2) 暗河溶洞揭露处的隧洞底板(暗河顶部) 围岩较为单薄。为提高暗河围岩稳定性,在洞轴线两侧各7.5 m范围内对暗河顶部和左右两壁进行加固。具体措施为: 全断面挂Φ6.5@ 200 mm×200 mm钢筋网,喷射150 mm厚C20 混凝土,同时设置间排距为1.5 m×1.5 m的砂浆锚杆(Φ22,L = 3 m) ,锚杆尽量垂直于岩体节理面。