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溶洞处理工程施工方案

一、工程概况

泵站区引水隧洞、地下厂房洞室围岩、管线基础均为P1q+m浅灰～深灰色厚层状灰岩、白云质灰岩，岩体风化浅，以弱风化、微风化为主，局部地表有强风化零星分布。

泵站区出露强岩溶化岩组岩栖霞、茅口（P1q+m）为厚层状灰岩、白云质灰岩，构成该区特殊岩溶地质环境的物质基础，海拔1750～2100m，属‘昭鲁期’岩溶。河谷发育在该强溶蚀岩组中，河谷走向由NE转为NW向，形似“U”形的干河河谷，是受地形强烈切割、地层强烈溶蚀、断裂严重破坏等作用而形成。位于河南部的白石岩一带，沿NE方向分布有几十个小型岩溶洼地，出露位置很高，海拔2040m左右，每个洼地其实就是一处典型的岩溶漏斗，成为平时洪水消往地下的主要通道，干河地势很低，海拔仅1772m，与白石岩高差268m，推测在白石岩一带地下水向北部干河排泄，泵站厂房区属河右岸岩溶地下水排泄区。

泵站区内岩溶发育，主要表现为溶洞、落水洞、溶沟、溶槽，山顶上主要表现为落水洞，地表溶沟、溶槽普遍发育，形态长短不一、宽一般0.5m～2m、可见深度一般0.5m～2m，多为红色砂质粘土、碎石充填或半充填。

谷坡以水平溶洞为主，据地质测绘资料干河两岸1780～1792m一线水平溶洞较发育，主要沿层面发育，另据现有钻孔资料揭示，地下厂房区干河河床高程以下（1772m）未见有大规模的溶洞，仅有溶隙、溶孔、小溶洞发育。

二、溶洞处理原则

1、本标的溶洞形态长短不一及规模不同，干河泵站区内岩溶主要表现为溶洞、落水洞、溶沟、溶槽，山顶上主要表现为落水洞，地表溶沟、溶槽，宽一般0.5m～2m、可见深度一般0.5m～2m，多为红色砂质粘土、碎石充填或半充填，但是地下涌水量大，因此选择合理的处理方案是关键，且处理方案必应充分考虑结构的可靠性，以确保结构在施工和运营期间的安全。

2、厂房部位发育两组陡倾裂隙：①137°∠76°、②235°∠82～88°，陡倾裂隙面平，略起伏，多泥钙质充填或半充填，两组陡倾裂隙与缓倾层面组合极不利于地下洞室顶拱稳定。因此为减少水压力对厂房洞室的影响，保持地下水排泄畅通，宜采取防、排、截、堵相结合的措施，以抽排为主。“截”是指截断原有地下水通道，改走其他通道“堵’，是封死相交的地下水通道；“排”是指引入地下洞室排水系统排走；“防”是指防止地下水进入隧道即可。当暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵，在查明水源流向及其与隧道的位置关系后，可用涵洞跨越式排水的方法来处理。

3、在对溶洞的处理时利用的技术要可靠，施工方便，费用合理。

三、溶洞处理措施

遇溶洞后，要根据溶洞内填充物的情况分别采取不同的措施：

1、若为空溶洞，首先将积水抽干，用砖砌外围，然后立模浇注钢筋混凝土。

2、溶洞内有填充物，则根据填充物的种类分别采取不同的措施

（1）填充物是中粗砂、粉细砂时，挖进时应浅进尺，强支护，沿上层护壁外围根据具体的地质条件打入钢钎,然后钢钎上绑扎草袋作为防护。

（2）填充物为软塑壮粘土、含碎石粉质粘土时，采用短柄铁锹进行开挖，每挖深1m左右就及时护壁。

开挖时应视不同情况采取不同的排水措施。孔内渗水量不大时可用铁皮桶盛水，人工提引排走，渗水量大时，可用水泵排走。

3、当溶洞较大、溶洞内充填物松软，基础处理困难时，可根据具体情况采用桩基托梁的形式跨越岩溶地段，同时对松软的充填物进行注浆封闭处理。

四、溶洞处理方法

1、对于本标段溶洞较多，地下渗透水量大的特点，洞穴堵填对于己经停止发育、径跨小且填充物量少的溶洞，可以根据其位置情况，采用回填封闭的方式处理。该种溶洞由于无水且充填物数量不大，在施工的时候应将溶洞内的充填物清除，并挖至基岩，采用回填置换溶洞内空洞及泥砂填充洞的方法进行溶洞处理，溶洞处理根据洞室情况，对于临时洞室小溶洞可采取喷C20混凝土回填封闭，对于较大溶洞开挖揭露后对岩面采取挂网（φ6.5钢筋网）喷C20混凝土15~20cm，该部位立工字钢，再在工字钢位置挂网（φ6.5钢筋网）喷C20混凝土15~20cm，对于主体洞室溶洞，工字钢支护后挂网喷混凝土，喷混凝土时应预留孔洞，空腔位置采用回填C20混凝土的方法进行混凝土封堵溶洞处理。

2、喷锚、混凝土回填、护拱加固处理拱顶以上的溶洞，为防止洞岩壁或顶板坍塌，可以根据溶洞围岩的破碎程度，采用喷锚支护，同时加设护拱及拱顶混凝土回填处理。通常溶洞长期被水溶蚀，围岩强度低并且非常破碎，为保护隧道衬砌免受溶洞洞壁破碎岩石的过大压力以及坍塌遭致破坏，对隧道衬砌顶部施做护拱，再在护拱上做回填C20混凝土。为保护混凝土不被洞顶坍落物压坏，在回填混凝土体上铺设一定厚度的缓冲层，使上面的落石撞击力不会直接作用在回填体上，起保护作用。

五、溶洞处理过程

1、溶洞内积水及地下水引排处理

洞内两侧及顶拱部分的溶洞先开小孔，再利用潜水泵把溶洞内积