维普资讯 http://www.cqvip.com
科技与经济２００６年第２期 姗口硼 ｌ 埒口 罗四元 （中铁二十五局石怀扩能指挥部．湖南怀化４１８０００） 摘要：文章根据暗河发育情况、水流方向以及与隧洞的位置关系，研究隧洞穿越段存在溶洞、涌水 等不良地质的工程措施。分别采取了“引、堵、越、绕”四种处理方法。 关键词：隧道；岩溶；施工技术 中图分类号：Ｕ４５７ 文献标识码：ｃ 文章编号：１００７－－６９２１（２００６）０２—００９６—０２ ｌ工程特点 和地下水情况，据以确定合理的施工方法。如岩层 首先，隧洞地质条件复杂，隧洞穿越段存在溶 比较完整、稳定，溶洞已停止发育，有比较坚实的填 洞、涌水等不良地质。其次，隧洞开挖过程中要做好 充，且地下水量小，可采用探孔或物探等方法，探明 工程地质预报，事先探明前方不良地质情况，以便采 地质情况。便于采取相应的措施。如溶洞尚在发育 取相对应的措施，保证施工安全。还有，与普通交通 或穿越暗河水囊等岩溶区时，则必须探明地下水量 隧道相比，引水隧洞为有压洞。在施工方案上不仅要 大小、水流方向等，先要解决施工中的排水问题。一 考虑围岩和衬砌的承载力。还要考虑水流的压力与 般可采用钻孔泄水或平行导坑引水的施工方案。以 冲刷。 超前钻探方法，向前掘进。当出现大量涌水、流石流 ２岩溶段施工方法 泥、崩坍落石等情况时，平导可作为泄水通道。正洞 隧道穿过岩溶区前，应进行地质预报，事先查明 堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面。不致 溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物 正洞停工。 ２．１ 地质预报 ２．２处理方法 隧道施工经过不良地段时，应严密注意围岩开 根据暗河发育情况、水流方向以及与隧洞的位 挖情况，通过探测手段，预测开挖工作面前方几米至 置关系，分别采取了“引、堵、越、绕”四种处理方法。 几十米，甚至上百米的围岩工程地质和水文地质条 ２．２．１ 引。遇到暗河或溶洞有水流时。宜排不宜 件，结合掘进中地质条件的变化，及时提出预报，以 堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，采 便有准备地做好各种预防和施工措施，保证隧道施 用埋设钢筋混凝土涵管引水，再在涵管上方砌筑浆 工的顺利进行。 砌片石或砼作为隧洞基础。根据水流大小及现场情 ２．１．１预报内容：对照图纸提供的地质资料、预报 况，也可用涵洞或小桥代替涵管引水，或开凿泄水洞 前方溶洞和暗河发育情况及对施工的影响程度。 将水排除洞外。当水流的位置在隧道顶部或高于隧 ２．１．２探测方法 道顶部时，应在适当距离处，开凿引水斜洞（或引水 ２．１．２．１声波探测。在开挖前利用ＳＩＲ一１１０型 槽）将水位降低到隧底标高以下，再行引排。当隧道 地质雷达探测仪进行超前地质预报。做法是用此仪 设有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。 器定点按０。、１５。、３０ 、４５。进行偏角扫描，分析扫描 ２．２．２堵。对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞。 结果，判断前方地质变化情况。 可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混 ２．１．２．２超前水平岩芯钻探。根据声波探测结果。 凝土或浆砌片石予以回填封闭；或加深边墙基础，加 在不良地质地段前至少１０ｍ采用超前水平岩芯钻 固隧道底部。当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞 孔进行探测，利用水平地质钻机进行钻芯，根据钻芯 的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加 结果采用合适的施工方法进行处理。 固，必要时可考虑注浆加固并加设隧道护拱及拱顶 收稿日期：２００５一儿一１５ 作者简介：罗四元（１９６９．１１～）．男．怀化人。工程 １ｉ．１９９４年毕业于西南交通大学给排水工程专业。中铁二十五局石怀 扩能指挥部项目经理。 ・９６・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
整蕉蔓墅．进． 生蔓２塑 姗田册舯 口 回填进行处理。 后，再停水进洞检查，暗河、溶洞地段衬砌无裂纹发 ２．２．３越。当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶 洞，不宜加深边墙基础时，可在边墙部位或隧底以下 筑拱跨过。当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时， 可加强两边墙基础，并根据情况设置桥台架梁通过。 此时要确保桥台基础落在稳固的基岩上。隧道穿过 大溶洞，情况较为复杂时，可根据情况。采用边墙梁、 行车梁等，由设计单位负责特殊设计后施工。 ２．２．４绕。在岩溶区施工。个别溶洞处理耗时且困 难时，可采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道前方 施工，并同时处理溶洞，以节省时间。加快施工进度。 绕行开挖时。应防止洞壁失稳。 ２．３监控量测 生。说明岩溶地段隧洞施工采用上述方法处理是成 功的。 ４注意事项 ４．１当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，支 护和衬砌赶前。同时应利用探孔或物探作超前预 报，设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下 水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。 ４．２施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石。当 溶洞较大较高且顶部破碎时，应先喷射混凝土加固， 再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆。并应设置施工防 护架或钢筋防护网。 ４．３在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打 浅眼，并控制爆破药量减少对围岩的扰动。防止在 次爆破后溶洞内的填充物突然大量涌入隧道，或 溶洞水突然袭击隧道。造成严重损失。 ４．４在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超 前支护施工。如充填物为极松散的砾石、块石堆积 一２．３．１监控内容：岩溶地段衬砌有无裂纹发生以及 净空变形和拱顶下沉量测。 ２．３．２测点布置：净空变形量测和拱顶下沉量测测 点布置在同一断面，量测时可一次进行。布设位置 为每个溶洞处理点且间距不大于１Ｏ米为一个断面。 ２．３．３测点设置及量测工具：净空变形量测以水平 量测为主，在拱脚设一条水平测线。测点布设。首先 在围岩表面用钢钎打孔深２００ｍｍ孔径４０ｍｍ，在孔 中填塞水泥锚固荆后插入测杆。尽量使测杆轴在基 线方向上。净空收敛量测采用ｓｗＪ８３型隧道净空 变化测定仪，拱顶下沉量测采用高精度水准仪和塔 尺。裂纹检查采用放大镜目测。 ２．３．４数据处理：从现场记录的测量数据来看，拱 顶下沉累计２８ｒａｍ，水平收敛累计１２ｒａｍ，衬砌无裂 纹，表明围岩以基本稳定，处理措施得当，隧洞衬砌 安全可靠。 或流塑状粘土及砂粘土等可于开挖前采用地表注 浆、洞内注浆或地表和洞内注浆相结合加固。如遇 颗粒细、含水量大的流塑状土壤，可采用劈裂注浆技 术，注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。 ４．５溶洞未做出处理方案前，不要将弃渣随意倾填 于溶洞中。因弃渣覆盖了溶洞，不但不能了解其真 实情况，反而会造成更多困难。 ５结束语 引水隧洞施工中，穿越多处暗河溶洞，通过地质 预报，事先探明了前方不良地质情况。避免了不必要 的损失；针对具体情况。制定了科学合理的技术措 施，不但保证了质量和安全，且缩短了工期，取得了 很好的效果。这些技术措施在公路、铁路、地铁等隧 道施工中同样适用，很具推广价值。 ３施工效果检验 在隧洞施工中。针对不同的溶洞形式，采用了相 对应的处理方法，顺利通过了岩溶地段，隧洞完工 （上接第１００页） ３．２新型变压器选型要优中选优。当前我国推广的 高效变压器主要是非晶态和ｓ９型，因此，老旧变压 器更新的计算是以节能型的非晶态和Ｓ９型变压器 代替老旧变压器；而新型变压器选型的计算是以Ｓ９ 型代替ｓ７型变压器。 通过计算可得出：购ｓ９型变压器虽然比购ｓ７ 型变压器多花投资１万元左右，但其资仅用１～２年 可收回，投资收回后，在变压器寿命期内总的节电效 果为２０～４０万ＫＷ・Ｈ，总经济效益为１１～２６万 元，所以，加速老旧变压器更新换代，购置Ｓ９型变压 器是企业减亏增效之路。 ３．３ 电炉变压器容量选择的节电降耗。由于电炉 变压器过载能力很强，人们习惯选取投资少、容量小 的变压器，其结果既浪费了电能，又增加了电费的成 本。根据优化定量计算，把变压器容量增大，既可减 少电耗又能降低成本。如把２２５ＯｋＶＡ电炉变压器 更新为３２００ｋｖＡ变压器，全年可节电１Ｏ万多ＫＷ・ Ｈ，更新设备的投资不到两年即可收回，同时由于容 量的增大，又提高了变压器供电的安全可靠性。 ４结束语 综上所述，加速我国的老旧变压器更新换代，优 选Ｓ９型变压器，其节电潜力按１％～２％计算，每年 可节电１００－－２００亿度，创造经济效益近百亿元。由 于大量节约能源，保护了环境。节约了地质资源，利 在当代。功在千秋。 ・９＂／・
