岩溶地区的工程治理措施?

岩溶地区的工程治理措施非常重要。措施的制定是为了更好的控制,每一个细节都要结合实际,才能达到预期的效果。仲达咨询为您讲述岩溶地区的工程治理措施。

一、喀斯特及其形态特征

在可溶岩区,地下水和地表水有化学侵蚀、机械侵蚀以及伴随的迁移和聚集,总称为溶蚀作用。岩溶地区产生的特殊地质、地貌和水文特征称为岩溶现象。

岩溶是碳酸盐岩与水相互作用的结果,岩溶只存在于碳酸盐岩分布的地区。碳酸盐岩在我国分布广泛,出露地表约654.38+0.2万平方公里,约占全国面积的654.38+0/8,地下埋藏更广,主要分布在广西南部、贵州和云南东部,其中广西壮族自治区出露面积最大,约占6543.8+0.2万平方公里,约占自治区的60%。此外,湖南、湖北西部、广东西部和北部的岩溶也很发育。华北岩溶主要分布在山西、河北的太行山、太岳山、吕梁山、燕山山脉,尤以山西为甚。

岩溶与工程建设密切相关。在岩溶地区修建隧道,一旦高压岩溶管道水暴露,就会造成大量突水,给施工带来严重困难,甚至淹没隧道,造成机毁人亡的事故。地下洞室施工中遇到巨大溶洞时,溶洞或桥跨内高填方施工难度大、费用高,有时不得不开辟新路,延误工期。在岩溶地区修建公路,由于地下岩溶水的活动,导致路基基底涌水、路基浸水、路基冲刷和隧道涌水。

二、岩溶发育的基本条件

1,含可溶岩,即石灰岩、白云岩及一系列以碳酸盐岩为主的过渡岩;

2.具有溶解能力(包括CO2)和足够流量的水;

3、有地下水运动,即地表水下渗和地下水流动的方式。

三、岩溶地区工程地质问题及防治措施

1,主要工程地质问题

岩溶地区工程建设中经常遇到的工程地质问题主要是地基塌陷、不均匀沉降和基坑、溶洞突水。在建筑基坑或地下洞室开挖中,如果挖穿暗河或地表水下渗通道,会造成突发性突水,给工程建设和使用造成重大隧道和灾害。

在岩溶地区修建工程建筑时:首先,要在查明岩溶分布和发育的基础上,选择工程建筑的位置,尽可能避开危害严重的地区;其次,由于岩溶发育的复杂性,特别是在施工前不可能查明地下岩溶的分布情况。一旦施工暴露,必须采取必要的措施。

2.常见预防措施

对于地下建筑物地基中的溶洞,可采用灌浆、浇筑混凝土或片石回填,必要时用钢筋混凝土盖板加固,以提高地基承载力,防止溶洞顶板坍塌。

隧道穿越岩溶区时,应根据所遇溶洞的规模和位置采取相应的措施。如果溶洞规模较小,出现在溶洞顶部或侧壁,一般在清除填充物后回填封堵;如果出现在侧墙下或洞底,可以加固或穿越;如果溶洞规模较大,甚至有暗河,可以在隧道内架桥。

岩溶地区的防排水措施要处理好。主要原则是既要有利于工程建设,减少岩溶的发育和危害,又要考虑有利于本地区的环境保护,不能因排水引水不当造成新的环境问题。隧道内遇岩溶水,若岩溶水水量较小,可采用注浆堵水,或采用边沟或中央沟将水排出隧道外;如果水量较大,可采用平行导洞作为排水隧道。

总之,岩溶一般应采取排堵结合的综合治理措施,不宜强行封堵,对长期排水造成的地面环境问题(如地面塌陷或地表缺水)应采取补救措施。

四、隧道溶洞的处理措施

1,水处理

溶洞的水处理应遵循“以排为主,疏堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。水处理措施基本上可以分为以下三种类型:

(1)排水隧道。当预测隧道区域岩溶水大、水压高,无法避开隧道时,需要考虑专门设置排水隧道排除岩溶水,降低地下水位,保持隧道干燥,施工安全。泄洪洞应位于地下水到来的一侧。为了防止岩溶水的突然袭击,

施工时准备足够的泵送设备。泄洪洞的设置可能对生态环境产生负面影响,是否采用应从施工、环保、安全等方面进行评估,确保方案全面,造价最低。

(2)涵洞、倒虹吸有吸水。当隧道断面与岩溶水相交时,为保证岩溶水的畅通,在隧道底部设置钢筋混凝土圆形涵洞或倒虹吸,同时在涵洞出入口周边至隧道边墙外缘用浆砌片石回填压实。

(3)注浆止水。施工中,当岩溶裂隙水涌出时,采用“围灌法”进行止水。首先,在出水口周围适当范围内分布灌浆,形成封闭的止水帷幕。浆液填充与大裂隙相连的小裂隙,由远及近,由外向内逐层缩小包围圈。在注浆深度内,岩溶裂隙水变成管型涌水,最后集中出口反向注入,使浆液扩散更具方向性,沿大裂隙扩散。

同时,隧道内的大涌水量大多随降雨量而变化。通过实验确定了地表水与隧道内水的水力联系。隧道内除必要的工程措施外,还应在地表截排地表水,阻断地表水的渗透路径,以减少地表水对隧道的影响。

2、小溶洞处理

对于规模较小、岩壁相对稳定、不发育、无水的溶洞,可采用浆砌片石封堵、回填、护拱、加强衬砌、抛石喷砂灌浆、洞底设梁等方案。对于无水、地下水少、充填密实的小溶洞,可在小导管内注入单液水泥浆加固地层;对于有流水且充填不密实的小型溶洞,可通过向小导管内注入水泥-水玻璃双液浆来加固地层。

对于填充在隧道底部的小溶洞,可以通过加地梁加强衬砌的方式通过。隧道底板或仰拱设计成平板状,底板和边墙下部用钢筋覆盖并填充钢筋混凝土,使边墙和仰拱(或底板)共同形成钢筋混凝土梁,以增强和改善力学性能。

3、大型溶洞处理

(1),采用支护结构穿越溶洞。支撑墙钢筋。如果洞内填充物松散,厚度较小,则清除填充物,用砂浆石墙加固洞顶;水流过涵洞以利于排水。b .拱桥顶部加固。如果洞内充填物松散较厚,可采用钢筋混凝土拱进行加固。c、支撑和加固挖孔桩。对于较深的溶洞,可采用桩基加固,人工挖土实现成桩。桩底嵌入基岩,桩顶钢筋伸入钢筋混凝土楼板内,与楼板连成一体,形成稳定的受力体。d .埋设并加固支撑柱。根据溶洞的不同形态,采用支柱加固溶洞顶板,回填缝隙和注浆加固溶洞基底。

2)采用跨越溶洞的方案。如果溶洞较大,采用封堵、加固、支护等方法处理,成本较高。溶洞较小时,不宜回填封堵,工作面较小,不易操作。a .侧墙梁与游动梁的交叉。施工方法采用先拱后墙的方法,使边墙梁在拱圈的保护下安全施工。道床驱动部分采用钢筋混凝土预应力梁。桥墩和悬臂梁支撑纵梁进行跨越。钢筋混凝土板梁作为底板支撑边墙,托梁分别支撑在桥墩和悬臂梁上,悬臂梁通过锚杆锚固在基岩中。c .侧墙拱形交叉。侧墙拱脚设置在侧墙底部,拱顶位于衬砌拱圈拱脚处,通过布置钢筋加固衬砌,形成穿越溶洞的侧墙拱。

3)采用规避方案。为了不使工程陷入停顿,采用迂回导洞避开溶洞,然后进行处理。必须强调的是,当采用迂回导洞避开溶洞时,为了避免再次遇到溶洞,在选择迂回导洞的位置之前,应查明该范围内的溶洞情况后再做决定。

动词 (verb的缩写)结论

溶洞在石灰岩地区的隧道中非常常见。只有认真做好超前地质预报,正确认识岩溶地貌分布、岩溶发育规律和构造特征,并根据遇到的不同岩溶构造采取不同的处理措施,才能有效保证岩溶隧道施工的质量、进度和安全。

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