[发明专利]一种岩溶暗河区可流失砂层隧道地层加固设计施工方法

说明书

一种岩溶暗河区可流失砂层隧道地层加固设计施工方法，步骤如下：暗河段的大小里程端施做一环或多环大管棚注浆加固，施作范围为隧道拱部及边墙。整个暗河段的隧道基底采用旋喷咬合桩加固；暗河中间段施作多环帷幕注浆，该中间段前面和后面分别设止浆墙和止浆岩盘，止浆墙上设置多圈注浆孔，每孔扩散半径约1.5m；本发明能避免溶洞暗河区域段隧道在施工过程中发生涌突水事故、提高隧道结构抗水压能力、提高地基承载能力，保证施工安全及运营期间安全。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种岩溶暗河区可流失砂层隧道地层加固设计施工方法。

背景技术

我国西南地区地形条件艰险，岩溶现象分布广泛，不同区域岩溶大小、形态均有所不同，随着对西部地区的开发，隧道穿越岩溶地层的问题也急需解决。尤其对于穿越地下水系统及暗河十分发育溶洞的隧道，在施工及运营期间的岩溶问题也更加突出。隧道在穿越填充可流失砂层的溶洞时可能发生突水突泥及塌方事故，另外隧道周围岩溶充填物在地下流水作用下将出现流失风险，改变施工期隧道周边应力场，致使溶腔出现坍塌的可能性，对隧道衬砌结构的受力产生较大影响。

现有对岩溶富水隧道的施工技术包括注浆加固、改变开挖方式等；基地加固包括混凝土换填、桩基托梁、旋喷桩、微型桩、CFG桩、袖阀管地基加固等。但由于某些岩溶隧道地下水系及暗河发育，隧道周围溶洞填充物易流失，在丰水期依旧存在暗河水冲刷岩溶地层含砂填充流失以及隧道洞身承受较大水压的风险。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提出一种岩溶暗河区可流失砂层隧道地层加固设计施工方法，旨在避免溶洞暗河区域段隧道在施工过程中发生涌突水事故、提高隧道结构抗水压能力、提高地基承载能力，保证施工安全及运营期间安全。

本发明的目的是这样实现的：一种岩溶暗河区可流失砂层隧道地层加固设计施工方法，包括以下步骤：

①自暗河段起始里程和终止里程起，向大里程端和小里程端施做一环或多环大管棚注浆加固，具体大管棚施作范围为拱部及边墙，管棚内增设钢筋笼，砂层段大管棚间增设大外插角小导管注浆加固；

②自暗河段起始里程至终止里程段隧道基底处理采用旋喷咬合桩加固，上述旋喷咬合桩由若干单元均布组成，每个单元有7个旋喷桩，其中6个布置在正六边形6个角点上，一个布置在正六边形的中心，且中心处旋喷桩与其它6个旋喷桩的咬合面相同，上述咬合面也与其它6个旋喷桩相互之间的咬合面相同；桩底嵌入基岩不小于0.5m，若隧底填充物不足1.5m，采用混凝土换填，旋喷桩施工顺序为：1)场地平整；2)水质复查；3)工艺试桩；4)清除地面及空中障碍； 5)测量放线；6)旋喷桩施工7)质量检测；旋喷桩施工中应配置浆液自动计量装置；旋喷桩成孔一般采用振动钻机钻孔，遇到比较坚硬的地层时，宜采用地质钻机钻孔；喷射孔与高压注浆泵的间距不宜大于50m，桩位与设计位置的偏差不得大于50mm；孔内喷射注浆应自下而上、均匀提升，喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm，需要局部扩大加固范围或提高强度的部位，采用复喷措施；高压喷射注浆完毕应迅速拔出喷射管，必要时应在原孔位采取冒浆回灌或二次注浆等措施，防止浆液凝固收缩影响桩顶标高；