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1、岩溶地层中的盾构隧道施工论文.freel(YCK7+903.505-YCK8+052.610)范围内,详勘阶段有7个钻孔揭示存在溶洞。但由于钻探孔间距(约20~40m)过大,.freel)采用土压平衡盾构施工,而在岩溶地层中采用盾构法施工在国内外尚属首次。盾构掘进中可能发生盾构机栽头、陷落,地层大量失水、坍塌,严重差异沉降而致隧道结构破坏等事故。为确保施工及运营安全,对溶洞的空间分布、大小及充填情况,溶洞处理,盾构掘进技术措施3个方面进行深入研究,并组织精心设计、精心施工。1运用多种勘查方法,探明溶洞情况根据目前可行的勘测手段,为切实探明溶洞的分布与填
2、充状况,拟定以钻探为主、多种方法综合运用的探测方案。即:高密度电阻率法地面物探(总体探查溶洞分布情况)加密钻孔(直观掌握溶洞及充填物状况)电磁波深孔CT(在钻孔间加密剖切面勘查,判断边界)综合判断后结合注浆孔布置补孔探测。1.1高密度电阻率法物探对YCK7+880~YCK8+035范围内纵向进行探测,共设计物探剖面6条,剖面长均为177m(详见图2)。每条剖面均有2个基点控制。勘察的结果表明,本区地下有4处岩溶发育区(见图1)。据其成果将勘察范围划分为5个区域单元进一步深入勘察。1.2补充钻孔勘探在勘察区域内,分别在距离左右线隧道外侧3m处、区间隧道中
3、线上和左右两隧道中间位置布置5列、25排钻孔。每一排钻孔的间距约为5m,布孔124个(其中技术孔37个),共计钻孔长度4109m。(见图2)。因隧道底板埋深22.86~24.30m,位于左右线区间隧道中心线位置的2列钻孔设计深度原则为35m,另外3列钻孔设计深度原则为30m,有溶洞的钻孔要钻至溶洞底下2~3m。1.2.1在钻探施工过程中1,准确、详细记录异常现象(如缩孔、坍孔、漏水、冒水、掉钻及遇到洞穴等)及其发生的位置和严重程度,描述溶洞空间大小、分布等。1.2.2把探到有溶洞的钻孔作为技术孔,采取土样37件、岩样22件、水样2件、标贯试验111次、
4、测量地下水位248次,并抽水实验估算溶洞水流量。1.2.3编制了详细的勘察报告,作纵剖面图5个、横剖面图24个、投影图2个(隧道顶3m至隧道顶,隧道底至隧道底5m),并作平切面图7个(分别为隧道上3m,隧道顶、中、底,隧道下1m、3m、5m)。1.3电磁波深孔CT物探CT相邻孔对间距5m,共27对,孔深35m,各C钻孔的终孔高程一般应基本一致,若在预定终孔深度处为溶洞时,钻孔深入溶洞地板3m,孔径不小于75mm。CT剖面与地铁隧道中心线呈约70°斜交,使隧道的勘察剖面间距加密为2.5m左右。实测工作中在岩溶发育异常复杂地段另增加了5条CT剖面,故实际共
5、完成CT剖面27条,发射孔与接收孔的间距26.1m定点发射点数5个,各探孔内的动点观测间距为1.0m,出现的异常特征加密定点发射点距与点数,实测探测点11137个。为尽可能利用钻探孔,在每个区域单元内应先钻外侧2列的孔,并进行孔间跨孔CT物探,而后按一般钻孔的顺序进行。采用跨孔电磁波透视对隐伏岩溶进行探测,弥补了勘探钻孔网点稀少的不足,通过CT资料分析,即自上而下可分为土层软土CT异常带、浅部岩溶CT异常带和较深部岩溶CT异常,岩溶发育具有竖向分带差异。较深部岩溶异常带具有异常强、规模大、呈“串珠状”竖向分布等特点。1.4探测成果综合分析判断通过对钻探
6、、高密度电阻率、深孔CT物探勘察成果的综合研究分析,较深入地掌握了溶洞及充填情况。1.4.1溶洞分布探明的溶洞分布在左线(ZCK7+928-ZCK8+019)91m、右线(YCK7+920-YCK8+025)105m的区间内。溶洞分布主要特点如下:1.4.1.1溶洞规模大但分布较集中。124个钻孔中有70个钻孔揭示有溶洞,大小总计167个,其中大于3.50m的27个,占总数量的16%;探到溶洞最大高度18.30m(D02),最深溶洞底标高为-31.44m;溶洞多呈串珠状,层数为1~12层,以2~4层为最多。平面上主要分布于二、三、四区,占揭露到溶洞钻孔
7、的95.7%;在剖面上溶洞分布在标高为5.35~-31.44m范围内,位于隧道结构顶板以上3m及隧道结构底板以下3m范围内揭露到有溶洞的钻孔有56个,占80%。1.4.1.2溶洞层间岩板厚小于3.00m为主,约占2/3,大于3.00m约占1/3。裂隙发育,溶蚀强烈,如图4所示。1.4.2溶洞充填物特征1.4.2.1根据钻进过程中钻杆下落、返水情况及芯样特征综合分析判断溶洞的充填物及空洞、半充填、全充填状况。1.4.2.2大于等于3.50m的27个溶洞中,4个为无充填物,占15%,其余均为半充填及全充填;小于3.50m的140个溶洞中有72个无充填物,占
8、51%。1.4.2.3溶洞充填物较为复杂,主要有粘土、中粗砂、灰岩碎块、岩屑等。根据充填物特征
