桐子林隧道穿越滑坡、断层、岩溶、暗河等不良地质地段施工技术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碼区，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 隧道按时速200km/h进行设计，净空按电气化铁路、双层集装箱限界办理隧道 洞身穿越地层地质条件复杂，施丁难度大全隧施T采取综合物探技术以加强施 丁•中的地质预测预报工作不良地质有：滑坡、岩溶、暗河、断层2、隧道穿越滑坡段施工技术2.1、滑坡区围岩结构面特征隧道进口穿越一滑坡群，由四个滑坡组成，该滑坡群总体上为波状起伏的中 缓斜坡，地表为堆积体土层滑坡，滑体主耍为碎块石土及粉质粘土（含粉土），厚 度一般为10〜20m,上部最厚达37〜41m,中下部最薄处为3. 6〜6m,与基岩接触 带连续夹有1〜2m的粉质粘土，构成不均匀的滑带土滑坡后缘局部表层坍塌，范 围长约50m,宽约30m滑坡群施工前期局部经过整治，但效果较差，有的挡墙 己被摧毁，滑坡范围内的民房、院坝均出现不同程度的开裂现象桐子林隧道进口段从滑坡体前缘下部通过，根据钻孔揭示，线路通过段碎块 石土及粉质粘土滑体最大厚度为25m,隧道拱顶覆土厚度最小为15m；通过段下 部基岩为泥岩、砂岩及石灰岩互层，主耍结构面为构造裂隙而，节理很发育，裂 隙而变化大，从平直到粗糙，宽度1〜10cm,被粘性土充填。
区域水文地质资料显示，滑坡区地下水主要为土层孔隙水及基岩破碎带网状裂隙水和基岩裂隙水，地下水以降雨补给为主，随季节变化大，总体水量较少 2・2施工中出现的问题桐子林隧道洞身进口段位于浅埋、偏压、滑坡体区域，施T过程中监控量测 一直作为重要工序进行，洞口段监控量测项冃主要包括：洞内外观察、净空变化、 拱顶下沉、地表下沉等项地表下沉量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测设在 同一横断面，隧道中线及两侧间距2〜5 m处设地表下沉测点，每个断面设5〜7 点，检测范围在隧道开挖影响范围外，地表检测点布置如2.2-1图示地表下沉 量测在开挖工作面到达Z前，距隧道埋深与隧道开挖高度Z和处开始检测，直到 开挖面已经通过、结构封闭、下沉基本停止时为止进口洞口段施工，在洞口仰坡碎块石土清除后，即进行洞身上下短台阶法开 挖，上台掘进25m后，通过对浅埋、偏压、滑坡体区域洞顶裂纹的观察和检查， 并对现场地表下沉、中线横向位移资料检查和分析，发现：DK123 + 320 （距洞口 10m）断而中线附近地而最大下沉量达11cm, DK123 + 330 （距洞口 2 0m）断而中线 附近地面最大下沉量达8 cm,以代表断面DK123+320地表沉降历时曲线（图2. 2-2） 为例，沉降有发展趋势。
地表有多道纵横向裂纹，宽度1 —5cm不等，分布规律以 纵向裂纹为主，裂纹发展总体趋势为：进口仰坡后的横向裂纹土体向洞口方向移 动，纵向裂纹土体向下坡方向移动洞口开挖端墙岩面有滑塌现象图2.2-1洞口地表下沉测点布置图2.2-2 DK123+3"地表沉降历时曲线2. 3地表裂纹及下沉原因分析及危险性判断洞身开挖后，不仅破坏了岩体原有的三向应力平衡状态，岩体应力重新分布, 产生次生应力场，同时伴随应力集中现象出现如果集中应力小于岩体强度，不 产生围岩松动圈，岩体虽有变形出现，但隧道整体处于稳定状态，不存在支护问 题；而当集中应力大于岩体强度，岩体发生破坏产生松动圈时，隧道才产生非线 性变形，支护强度不足时容易导致隧道失稳洞口段洞身位丁•浅埋、偏压、破碎滑坡体滑层中，隧道开挖后随着岩体应力 比（岩体应力比岩体强度）的增大，这种情况更为突出，将面临非常严重的隧道 稳定性问题软弱复杂地质条件下集中应力往往大丁岩体强度，隧道岩体松散破 碎，围岩松动圈非常大，且滑坡体偏压洞身，岩层易产生滑移，围岩自稳能力极 差，甚至没有自稳能力，这种非线性变形如不能得到有效控制，隧道就会产生滑 塌事故，危害人身安全，或造成衬砌断而尺寸侵限而不能满足使用耍求，因而须 对洞顶滑坡体进行加固处治。
2.4洞口滑坡段处治技术针对桐子林隧道进口洞身穿越滑坡段，开挖过程中地表岀现的裂纹问题，经 过多方案比较采取如下措施处治：（1） 、填缝夯实 夯实滑坡体范围内的裂缝周闱的土体，裂缝部位采用粘土充 填；（2） 、加强排水 在滑坡体外侧适宜位置开挖截水沟，以排除流向滑坡体的坡 面水；（3） 、坡面封闭 要求先行开挖仰坡部分的滑坡体，再开挖边坡部分的滑坡体 部分卸载的土方反压在边坡坡脚；边仰坡坡体开挖后，采用锚喷（挂25cmX25cm. 0 8mm钢筋网，垂直坡面设 ①22钢筋锚杆锚固到碎石土下基岩中、长500 cm、间距150cmX 150cm,喷射C20 混凝土 10 cm厚）的方式临时封闭坡而，防止雨水下渗坡体边仰坡最后采取喷射混合料植草的方式绿化滑坡体削坡卸载加同如下图2.4-1：017C2XO *二二一同00C+COJ一 X?二开A（4） 、抗滑桩加固 坡脚位置隧道开挖轮廓线外侧采用钢管群桩加固型式，如 下图2. 4-2： 1、2号桩由18根①95X8mm的钢管组成，3、4、5号桩由13根①95 X8mm的钢管组成，尺寸为300X200cmo钢管桩在边仰坡削坡完成后施作,人工 清除表面浮土，整平表面后钻孔施作。
钻孔采用GY-100型工程地质钻机，钻孔直 钻孔深度原则上耍达到隧道底板下5m,且嵌入基岩不少于3m方可结束钻孔；采用 KBY-50/70型注浆泵进行注浆施工，注普通水泥单浆液（C浆），原材料为P.O 32. 5R（早强型），浆液配比（水灰比W:C）0.6:l〜0.8:1,注浆终压3. 0 MPa ,注浆 速度 5〜50L/mirio钢管桩桩顶采取钢筋混凝土顶帽加固,如图2.4-3,顶帽加固钢筋采用①22mm螺 纹钢筋，钢筋与钢筋，钢筋与钢管之间焊接牢固；桩顶l・0m范|韦|釆用模注C35混 凝土浇筑成整体，其中每桩使用两环加固钢筋，第一环加固钢筋距桩顶25cm,第 二环钢筋距桩顶75cm,先施作第二环加固筋，1.0m高度桩帽混凝土整体灌注5） 、小导管坡面注浆封闭 洞身开挖轮廓线两侧，按1： 10开挖的端墙位置岩面采取①42mni钢小导管锚网喷注浆加固小导管垂直岩面打入，间距1. 5m,错开布置，3. 5m深度范围内注浆密实，注浆压力1〜1.2MPa； sfs-s线M% I设,0GC・c*u-MJ3048-x-舅 7CZ-X3o€:cAJ-xaGac・ca-XJ02c*€x>S 7C2・XJ注：1、 本图尺寸以匣米计.2、 销管桥采用钢管群桩的形式，I、2号粧由18根95樽伸的制管组成,3、4. 5号粧由13根巾9闵血的劎管殂成，尺寸为300*2005, 见详图：3、 应布边和坡削坡完成龄施件，应先人工清除表面汉丄，热平表而后钻孔施作.4、 钢讨护的雜作位置可根据实闻維工方便作适当诡整.图2.4-2注浆钢管桩加固平面图（单位：cm）】・】別；I\K* 5m 丿勺根长（CHJR1S■ n0 巫 4g，11000(1000)Kn3-L 5(29.4)99・ 83.UI?2622tXKI(5(M)>|⑴3@2270W0J25(161注：拈号内玫了为3、4.5号械休mta幽笳用好.说唄；丨、木阳为钢行摄m滋忧采加囚设汁图・加砒丽筋 滦用白轻2?狡锅筋・诩篦*3钢筋.制谕勺例笛2■何 ffSTH ・2、柚柬米范围采用em址at加《終依•以中何 两环加觀镐筋・第一坏加谢钢筋见桃陵25匣米.第一环钢讷無桩必75解.米.应先施作第一环加囚筋一3、殿筑磴只川C35ES匂檢用田6立方米•图2.4-3注浆钢管桩加固立面图（单位：cm）（6）、及时凹填反压 以上措施完成后及时施作洞口台阶式端翼墙，并及时凹填端墙后土方进行反压。
3、隧道穿越断层破碎带施工技术设计图地质勘探资料显示：干洞子断层位于白庙子断层下盘，为白庙子断层 次生逆断层，走向N30〜55E ,倾向NW,倾角80,在DK124 + 750〜DK125 + 520 段与线路相交，断开地层主要为嘉陵江组，断层上下盘均有显著的拖拉现象，产 状紊乱向NW、SE方向分别延伸800m,与白庙子断层相交断层破碎带以灰岩为 主，夹泥质灰岩及白云岩，岩溶角砾岩，地表见溶洞溶蚀洼地，围岩级别为V级， 属丁•物探I类异常带；断层破碎带及两侧影响带宽度为30m〜50m,洞身廿挖易产 生洞内坍塌3・1、加强断层破碎带超前地质预报工作掌子面开挖临近断层破碎影响带Z前，加强了超前地质预报工作采取了无孔 物探、浅孔超前水平钻孔及隧底地质钻机取芯物探相结合的三种方法，准确探明 地质情况，并制定了相应的技术措施及安全措施，使隧道施工安全、顺利地通过 断层破碎带3・1・1、无孔SIR-10B型地质雷达物探隧道由岀口开挖至DK125 + 520里程，向前进入干洞子断层影响带，施工过程 中对开挖而前方多次采用S1R-10B型地质雷达物探通过对接收的反射波进行分 析推断地质水文情况，准确探测到暗河、溶洞大丿丁位置；隧道开挖至DK124 + 800处 时，岩溶充填物段全部结束，与预报结果相差仅1.2m03.1.2.超前水平浅孔钻探在桐子林隧道断层破碎带施工中，利用隧道开挖而的炮眼孔和超前探水孔的 钻进情况来预报前方閑岩的地质情况，其操作方便，对前方围岩可直接判断，在 实际运用中较多釆用。
根据实际情况钻孔深度一般为儿米到十儿米根据炮孔在钻进过程中的钻进 时间、圧力、速度、冲洗液的颜色、冲洗液的成分、以及钻进过程中的卡钻、跳 钻等情况，结合施T前地质调查所掌握的地质条件等进行判断在施工•到DK125 + 500〜DK124 + 875段时，经常遇到卡钻现象，由此可推断此 处为断层地带貝岩体破碎自DK124 + 875里程开始，在炮眼钻进过程中岀现钻进 速度快、钻进时间短而且钻孔岀水混浊，说明钻进过程中遇到了断层且夹有泥土; 于是采用MK-5型钻机打设超前①90探水孔，孔内有股状水涌岀，预测开挖可能出 现涌水涌泥现彖3.2、施工技术措施洞身开挖后，现场地质实际情况揭示如下：(1) 、DK125 + 500〜DK125+ 185, DK124 + 996〜DK124 + 875 出 口端向进口方向 开挖，实际地质情况与设计勘探资料基本相符，围岩破碎，碎石夹土2) 、隧道在DK125+ 185〜DK125 + 040段，岩溶暗河地下水发育，隧道开挖 时多处揭露地下水岀水点，而且水量大，岩溶暗河与地表连通3) 、溶洞分布在DK125 + 040〜DK124 + 996段，隧道斜穿溶洞长约50肌 溶洞 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。
整个溶洞顺线路两端窄小，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 揭不厚约2〜8 mo(4) 、自DK124 + 875里程起，开挖过程中边墙、拱部存在规模不同的小溶洞， 溶洞向下延伸至隧底，溶洞内充填黄褐色软塑粘土夹少量碎块石，超前钻孔，水 由孔内流出，开挖面总渗水量达3L/SO3・2・1断层破碎、碎石夹土地段施工(1) 、超前支护与开挖断层破碎带、碎石夹土地段采取上下微台阶法施工，拱部150范围内，采取超前注浆小导管支护小导管为0 42X3. 5mm热轧钢管桩桩顶采取钢筋混凝土顶帽加固，如图2. 4-3,顶帽加固钢筋采用0 22mm螺纹钢筋。