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十四局四公司技術創新攻克巖溶隧道施工難題

來源:本站原創?作者:李禎林?張明杰??時間:2019-10-10?【字體:??

十月的湖北秋氣初生,清晨一層薄霧籠罩著微黃的山丘,山腳下的稻田里,一個個金黃的谷穗披著朝霞閃爍著喜人的光芒。不遠處的山坳里,承建黔張常鐵路盛家堡隧道的十四局四公司的安全巡視員杜安廠正如往常一般,邁著堅實的步伐,對完工的隧道進行安全巡視。

“盛家堡隧道開工建設的過程中,最令我印象深刻的就是‘溶洞密布’,感覺就像是一個超級地鐵,需要穿山越嶺。”杜安廠回憶說。

黔張常鐵路全長336公里,起于重慶市黔江區,途經湖北省咸豐縣、來鳳縣,湖南省張家界市,止于湖南省常德市。鐵路穿行于湘鄂渝交匯地帶,地形趨勢西高東低,可溶巖廣布,巖溶強烈發育,地下暗河復雜多變,溶洞廣泛分布,水文地質條件十分復雜,是典型的山區鐵路。其中,十四局四公司承建的施工區域中,僅盛家堡隧道中的巖溶、巖槽長度就占了隧道總長的64%,施工難度高,安全風險大。

“隧道開工建設之初,就遇到了大大小小巖溶十余處,極大延緩了隧道的正常施工進度。”該項目負責隧道施工的現場副經理于修建介紹說。

凤凰体彩APP該項目的盛家堡隧道是“巖溶地貌”的多發地,在兩公里的隧道施工區內,平均50米就出現一處溶腔,對該隧道的施工帶來極大的阻礙。

為了解決“巖溶隧道”這一“卡脖子”難題,該項目專門成立技術攻關小組,依托項目技術創新工作室,積極與山東大學和中鐵第一勘察設計院進行技術交流。為了探明前方巖溶地質情況,在施工過程中,該項目部邀請山大和鐵一院專家進行超前地質預報工作,利用TSP、地質雷達及地質素描等手段對掌子面實施超前地質預報,及時掌握隧道巖溶變化,從而決定下一步施工預防和技術措施。

不僅如此,該項目還采用超前管棚施工工藝,在隧道巖溶地質段、淺埋偏壓段及存在有可能出現突泥突水地段,利用管棚加固周邊一定范圍圍巖,與鋼架組合成預支護,防止洞身軟弱圍巖坍塌、下沉或松弛。

“巖溶處理主要分為‘測’、‘護’和‘填’,‘測’完了,也就該輪到‘護’和‘填’了。”于修建說到。

通過前期的預報、監測和防護,對掌子面前方巖溶情況有了大體的了解,該項目隨之“因材施教”,針對所掌握的巖溶情況分別制定行之有效的施工方案。

對于較小的溶洞或溶蝕裂隙時,該項目采用“先封閉預留、后回填注漿”的方式進行處理,也就是在初支噴護的過程中預留注漿通道,待初支強度達標后對空腔進行回填混凝土;當遇到較大溶腔時,該項目則采用“防護閉合,一填再填”的方式,先對溶壁及坍口進行支護,再進行初支施工,待初支強度達標后回填混凝土,在混凝土強度達標后再回填機制砂與水泥拌合物作為緩沖層;對于隧道底部巖溶發育時,為防止結構產生沉降,加強對基地的處理,隧道底部的處理則采用注漿、注混凝土加固、換填等方法,通過對隧底軟弱地質的加固,以改善地基承載力,避免隧道整體下沉。

實際施工中,在隧道洞身可溶巖與非可溶巖接觸帶,巖體破碎,節理十分發育,壓性斷層通過此段,地下水豐富,在隧道開挖過程中極有可能發生嚴重突泥突水現象。為解決此類問題,該項目采用了超前帷幕注漿措施進行預加固,以增加掌子面的穩定性。據該項目經理孫鑫廣介紹,為了“填坑堵水”,巖溶處理共注水泥漿5890立方米,砂漿4150立方米,回填混凝土4974立方米,相當于填滿五個水立方泳池。

該項目通過采取科學合理的溶巖整治措施,在很大程度上降低了因巖溶地質造成的施工安全風險。同時,通過巖溶變更累計增加收入三千余萬元,取得了較好的經濟效益。


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