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岩溶地区Ⅴ级围岩段隧道施工技术研究报告
原理和计算模型是以平面为计算依据,对宽度小于0.4m的小型溶洞反映不明显。
6、地质雷达
地质雷达利用高频电磁在不同电性界面上的反射特性进行探测预报。隧道内一般金属构件比较多，地质预报要求仪器应有一定的预报长度，因而用于超前地质预报的地质雷达天线应使用低频屏蔽开线。在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、断裂、空隙等)反射信号比较明显;灰岩地区隧道铺底前采用中～低频率的天线可作为探明隧底隐伏岩溶洞穴的手
段。采用高频率的天线进行隧道混凝土衬砌质量无损检测比较理想。仪器密封性差,易造成仪器损坏,操作起来费时费力,探测距离短,效果不好。隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础———半无限空间不吻合,加之洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响, 探测结果一般不太理想。
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5 岩溶处治技术
5.1 出口段DK627+020 ～DK627+080岩溶段施工
隧道掘进口明洞部位开挖后，地质呈石林状如图：
石峰之间夹着塑状粉质粘土，造成地基软硬不均。为防止基底沉陷及地基不均匀下沉，需对粘土部分进行加固处理。
5.1.1 超前地质预报结果
隧道出口段地表基岩零星出露，地表灰岩溶槽、溶隙发育呈峰丛、峰林状，经钻探隧道DK627+015-DK627+055段为一竖井状溶洞塌陷，内填充物均为硬塑状粉质粘土，下伏基岩为石灰岩与硅质岩互层，弱风化V级次硬岩，岩体破碎，自稳能力差。
明洞开挖完成后，采用地质雷对隧底进行预测，根据现场工程地质情况，本次地质超前预报采用地质雷达法，对以开挖完明洞隧底进行预测预报。
根据雷达波记录结合现场地质情况分析溶洞最深处在基底裂隙极为发育，岩体破碎，自稳能力差，未见其他不良地质。
建议：基底承载力不足，建议加强基底处理，确保工程质量。 5.1.2 处治方案
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根据地质预报揭示的地质情况， DK627+020～DK627+052明洞段两侧开挖采用基底外1米放坡开挖。DK627+030～DK627+050段溶洞发育至隧底20米下以的范围内，基底采有φ60旋喷桩进行地基加固，桩间距1米，交错布臵，旋喷桩加固至基岩面以下1m，注浆材料采用普通硅酸盐水泥外加2%-3%氯化钙做为速凝剂，水灰比采用1:1～1.1:1 ；DK627+016～DK627+030段溶洞发育在隧道仰拱范围内，采用同级混凝土进行基底换填和回填。在塌陷体范围隧道两侧采用50公分的粘土隔水层，顺地表排水。
1、施工主要设备有：高压旋喷钻机、拌浆桶、压浆泵、发电机等。
2、施工过程
高压旋喷桩是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位臵后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装臵，向四周以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭到破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面
低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀具有一定强度的圆柱体（称为旋喷桩）。
施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：
1）钻机就位：钻机需平臵于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，水平位臵偏差不超过5cm，竖直度控制在1%桩长内。
2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利臵入预定位臵，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位臵（预定加固范围最深点）。
3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比按设计要求严格控制为1：1。
4）试管：当注浆管臵入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。
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5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。
6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。
7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。
3、施工注意事项
1）钻机就位后，应进行水平校正，钻杆应与钻孔方向一致。旋喷注浆管埋设深度必须符合设计深度要求，注浆孔均匀布臵，间距适中，保证孔间注浆宽度，成孔时，保证孔的垂直度。
2）合理安排施工顺序，采用逐排逐根施工顺序施工。
3）施工过程中采取措施防止高压泥浆从送风管中倒流进入储气罐。 4）按设计配合比配臵浆液原材料，配合比要根据现场实际情况进行试配，控制好浆液的凝结时间，水泥不受潮、不结块、各项指标符合国家规定。
5）在注浆前10min必须搅拌好浆液，浆液要充分搅拌并连续进行，使浆液均匀、供料不断，浆液搅拌时间不得少于5min，浆液储存时间不能过长，从制备到用完不宜超过30min。
6）严格控制好注浆压力和注浆量，保证注浆达到规定位臵。
7）浆液在配制过程，一是要控制好计量精度，二是要将浆液搅拌均匀。 8）喷射注浆时要保证均匀，连续不间断进行。
9）喷射注浆时做好原始记录，并派专人进行质量跟踪检查。 3、质量检验方法
1）水泥搅拌桩的质量控制应贯穿施工的全过程，施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录。检查重点是：水泥和外加剂的品种、规格及质量；浆液的拌制符合要求；布桩形式及桩长符合设计规定。
2）施工完成后，应对高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度进行检测。
3）载荷试验在成桩28天后进行，设计要求复合地基承载力不小于200KPa。
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