隧道穿越大溶洞处理技术.doc

铁路隧道穿越大溶洞段施工技术
李为强、王永
中铁四局集团第二工程有限公司

摘要：文章以重庆枢纽遂渝引入线桐子林隧道施工工程实践为例，阐述了隧道穿越岩溶大厅采用的主要工程技术措施
关键词：铁路隧道 岩溶大厅 施工技术

1、工程概况
重庆枢纽遂渝引入线桐子林隧道位于重庆市北碚区，嘉陵江左岸，属低山峡谷地貌，地形起伏较大。隧道起讫里程：DK123＋313～DK125＋743，全长2430m。
溶洞分布在DK125＋040～DK124＋996段，隧道斜穿溶洞长约50m。岩溶宽20～25m，高12～20 m，岩溶暗河水流方向由线路左侧向右侧进入一条窄小通道，下面为一水坑。整个岩溶顺线路两端窄小，中间宽大，形成一个长150m的岩溶大厅；溶洞内发育有石笋、石柱，洞内充填有中～粉细砂，地质钻机取芯物探揭示厚约2～8 m。
2、大型溶洞空腔处理。
1)、主要处理方案
①、DK124＋996～DK125＋040段为隧道跨越大型溶洞地段，沿隧道衬砌两侧基底设桩基础及纵向托梁，并将1＃～5＃、2＃～6＃、3＃～7＃、4＃～8＃桩顶设横梁，把左右纵梁连接起来（参见图2.1,2.2）；

图2.1 桩基托梁平面布置图（单位：cm）
图2.2 桩基托梁纵断面布置图（单位：cm）
②、隧道边墙置于桩基托梁上通过，隧道拱、墙和底板形成一封闭整体结构；
③、洞体施工开挖出的基坑采用浆砌片石回填，基础框架和隧道底板结构均座落在密实岩层上，以满足结构受力需要；
2）、施工方法
①、溶洞壁处理
为防止溶洞顶部掉块，施工前将溶洞顶部松动的岩石清除并喷射C20混凝土（厚度不小于10cm）,局部设Ф22锚固螺纹钢筋；
②、桩基开挖
土质基坑开挖时孔口加设锁口环节，孔身用C20钢筋混凝土护壁，成孔后架设钢筋并灌注C25混凝土；
③、桩基托梁施工
开挖纵梁与横梁基坑，架设纵梁和横梁钢筋并灌注C25混凝土，横梁顶部与纵梁顶齐平；跨越段纵梁分两个单元施作，1＃与3＃梁为一个单元，2＃与4＃梁为一个单元，纵梁单元之间预留4cm伸缩缝；桩、横梁与纵梁采用C25耐腐蚀钢筋混凝土。
④、拱墙衬砌
整平两纵梁间回填体，施作衬砌C30防水钢筋混凝土底板和拱墙结构；
⑤、衬砌护拱
由于隧道拱顶距溶洞顶还有10m左右的距离，为避免溶洞顶块石掉落砸坏衬砌结构，在衬砌以外修建护拱(图2.3)，以确保结构的安全。

图2.3 衬砌护拱
⑥、防排水
本段溶洞上游位于线路前进方向左侧，将正洞与左侧横洞之间的溶洞用C15片石混凝土封堵，平行排水洞向前施工直至溶洞大厅下方，做竖井与溶洞贯通，增设必要的拦水墙设施截排溶洞上游水流。通过竖井将溶洞内的水引排至纵向排水洞内，并在DK125+410处通过横洞将水引排至洞外。
本段衬砌结构全封闭，衬砌外不设环向与纵向盲沟；梁端变形缝设橡胶止水带，并填塞沥青麻筋。
溶洞跨越段铺设拱墙复合防水板，施工缝设钢板止水带，钢板宽0.5m,厚5mm。
3、结束语
桐子林隧道目前已施工结束，经监控量测,隧道无下沉、衬砌无开裂现象，隧道穿越大溶洞空腔段所采取的措施还有待运营实践的进一步检验。