Karst se refiere a formaciones rocosas solubles, como piedra caliza, dolomita, caliza dolomítica, yeso, sal gema, etc. , que está sujeto a la acción química y mecánica del agua para crear surcos, grietas y cavidades, así como cuevas y depresiones en la superficie debido al colapso de las cimas de las cavidades. La piedra caliza está ampliamente distribuida en China y a menudo se encuentran cuevas. Por lo tanto, se debe tener cuidado al construir túneles en estas áreas.
(1) Tipos de cuevas kársticas y su impacto en la construcción de túneles
Las cuevas kársticas generalmente incluyen cuevas muertas, vivas, secas, húmedas, grandes y pequeñas. Las cuevas muertas, secas y pequeñas son más fáciles de manejar, mientras que las cuevas vivas, húmedas y grandes son más complicadas de manejar.
Cuando el túnel atraviesa la capa de roca soluble, algunas de las cuevas se rompen y son propensas a colapsar. Algunas cuevas están ubicadas en el fondo del túnel y el material de relleno es blando y profundo, lo que dificulta el tratamiento de la base del túnel. A veces, cuando se excava un túnel hasta el borde, los rellenos que contienen agua continúan vertiéndose en el túnel, lo que dificulta detenerlo e incluso provoca que la superficie se agriete y se hunda, y la presión sobre la montaña aumenta dramáticamente. A veces encontrará grandes bolsas de agua o ríos subterráneos, y agua kárstica o lodo y arena acuíferos fluirán hacia el túnel en grandes cantidades. Algunas cuevas y ríos subterráneos están atravesados por ramas complejas y de gran extensión, lo que hace que sea muy difícil tratar con ellos.
(2) Medidas de tratamiento para túneles que encuentran cuevas kársticas
1) Cuando un túnel pasa por una zona kárstica, es necesario identificar el rango de distribución y el tipo de cuevas kársticas, el integridad y estabilidad de las formaciones rocosas, y las condiciones de relleno del suelo y del agua subterránea, y determinar el método de construcción en consecuencia. Para áreas kársticas con condiciones geológicas complejas, como el desarrollo o el cruce de bolsas de agua de ríos subterráneos, la situación debe entenderse cuidadosamente y el plan de construcción debe seleccionarse cuidadosamente. En caso de entradas repentinas de agua a gran escala, desprendimientos de rocas, deslizamientos de tierra, etc., se deben tomar medidas previas para garantizar la seguridad de la construcción.
2) Cuando un túnel pasa por una zona kárstica, si la capa de roca está relativamente completa y estable, la cueva kárstica ha dejado de desarrollarse, el relleno es relativamente sólido y la cantidad de agua subterránea es pequeña, los métodos como la perforación o la prospección geofísica se pueden utilizar para identificar las condiciones geológicas, si existen cambios, que faciliten la adopción de las medidas adecuadas. Si la cueva aún se está desarrollando o pasa por áreas kársticas como sacos de ríos subterráneos, es necesario determinar la cantidad de agua subterránea y la dirección del flujo de agua, y resolver el problema de drenaje durante la construcción. Generalmente, primero se debe seguir el plan de construcción del paralelo. Se pueden adoptar túneles piloto y se puede promover el desarrollo mediante excavaciones previas. Cuando ocurre una gran cantidad de agua, flujo de rocas, flujo de escombros, deslizamientos de tierra o desprendimientos de rocas, el pozo guía horizontal se puede usar como canal de drenaje. Cuando el túnel principal está bloqueado, el pozo guía horizontal también se puede usar para abrir una excavación. cara de trabajo al frente para que el túnel principal no se detenga.
3) Existen cuatro métodos comunes para tratar túneles y cuevas en zonas kársticas, a saber, "desvío, bloqueo, cruce y derivación".
A. Introducción
Cuando hay agua fluyendo en ríos o cuevas subterráneas, no es aconsejable bloquearla directamente. Deberíamos averiguar la dirección del flujo de la fuente de agua
y su relación con la ubicación del túnel, y utilizar tuberías, alcantarillas, puentes y otras instalaciones ocultas para drenar el agua.
O cavar un orificio de drenaje para drenar el agua del orificio (Figura 10.4.1). Cuando el lugar por donde fluye el agua kárstica está en o por encima de la parte superior del túnel, se debe excavar un túnel de desvío inclinado a una distancia adecuada.
(o tanque de desviación) reduzca el nivel del agua por debajo de la elevación del fondo del pozo y luego drene. Cuando se construye el túnel
Cuando hay túneles guía paralelos, se puede introducir agua en los túneles guía paralelos y drenarla.
B. Bloqueo
Para cuevas que han dejado de desarrollarse, tienen luces cortas y no tienen agua, el diagrama de fases es el mismo que el del túnel. 10.4.1 Diagrama de flujo de drenaje de puentes y alcantarillas. .
El lugar de la intersección y sus condiciones de relleno se deben rellenar y cerrar con hormigón, piedra de mortero o piedra seca o se debe profundizar y fijar la base de la pared lateral
en la parte inferior; del túnel (Figura 10.4.2). Cuando existe una cavidad en la bóveda del túnel, dependiendo del grado de fragmentación de la roca en la entrada del túnel, se pueden utilizar varillas de anclaje o malla de hormigón proyectado para reforzar la cubierta del túnel. Si es necesario, se puede considerar el refuerzo de lechada y se puede agregar protección del arco del túnel y relleno de la bóveda para su procesamiento (Figura 10.4.3).
Figura 10.4.2 Diagrama esquemático de sellado y relleno de cuevas; Figura 10.4.3 Diagrama esquemático de refuerzo de hormigón proyectado y protección de arcos.
c .Yue
Cuando se encuentra una cueva larga, estrecha y profunda en un lado del túnel, se puede profundizar la base de la pared lateral (Figura 10.4.4). Cuando hay grandes cuevas y agua corriente en el fondo del túnel, se puede construir un muro de soporte de mampostería de mortero debajo del fondo del túnel para soportar la estructura del túnel, y se puede instalar una alcantarilla en el muro de soporte para drenar la cueva. agua (Figura 10.4.5). Cuando la pared lateral del túnel se encuentra con una cueva grande y profunda y no es adecuado profundizar los cimientos de la pared lateral, se puede construir un arco debajo de la pared lateral o en el fondo del túnel (Figura 10.4.6). Cuando se encuentra una cueva profunda y estrecha en el medio o en el fondo del túnel, se pueden reforzar los cimientos de las paredes en ambos lados y se pueden instalar vigas de apoyo para pasar a través de ella según la situación (Figura 10.4.7). Cuando el túnel pasa a través de una gran cueva kárstica y la situación es compleja, se pueden usar vigas y vigas de pared lateral de acuerdo con la situación, y la unidad de diseño será responsable de la construcción después de un diseño especial.
Figura 10.4.4 Diagrama esquemático de profundización de la cimentación de la pared lateral Figura 10.4.5 Diagrama esquemático de alcantarillas anidadas en la pared.
D. Bypass, bypass
En la construcción en zonas kársticas, cuando el tratamiento de cuevas individuales requiere mucho tiempo y es difícil, se puede utilizar un túnel guía circular para rodear la cueva y Continúe la construcción frente a la cueva y trate la cueva al mismo tiempo para ahorrar tiempo y acelerar el progreso de la construcción. Al evitar la excavación, se debe evitar la inestabilidad de las paredes del túnel.
(3) Precauciones para la construcción de túneles en áreas de cuevas kársticas
1) Cuando la construcción llega al borde de la entrada de la cueva, todos los procesos deben estar estrechamente conectados, y el soporte y el revestimiento deben estar avanzado. Al mismo tiempo, se deben utilizar perforaciones o prospecciones geofísicas para realizar pronósticos anticipados para identificar la forma, el alcance, el tamaño, el material de relleno y el agua subterránea de la cueva con el fin de formular planes de tratamiento de construcción y medidas de seguridad.
2) Durante la construcción, preste atención a revisar la parte superior de la cueva y trate las rocas peligrosas a tiempo. Cuando la cueva es grande y alta y la parte superior está rota, primero se debe realizar un refuerzo de hormigón proyectado, luego se deben colocar varillas de anclaje cerca de la parte superior de la cueva y se debe instalar un marco protector de construcción o una red protectora de barras de acero.
Figura 10.4.6 Diagrama esquemático de la luz del arco Figura 10.4.7 Diagrama esquemático de la luz de la viga
3) Al volar en áreas disueltas, taladre tantos agujeros como sea posible, taladre agujeros poco profundos y controlar la dosis de voladura para reducir la perturbación de las rocas circundantes. Esto evita que una gran cantidad de material de relleno se vierta repentinamente en el túnel después de una explosión, o que el agua de la cueva ataque repentinamente el túnel, causando graves pérdidas.
4) Al excavar en el cuerpo de relleno de la cueva, si el cuerpo de relleno es blando, se puede utilizar una construcción de soporte avanzada. Si el relleno es grava extremadamente suelta, piedras compactadas, arcilla fluida, arcilla arenosa, etc. Antes de la excavación, se puede utilizar como refuerzo lechada de superficie, lechada en el pozo o una combinación de lechada de superficie y lechada en el pozo. Cuando se encuentra suelo plástico fluido con partículas finas y alto contenido de agua, se puede utilizar la tecnología de lechada dividida para inyectar lechada de cemento o lechada de doble líquido de cemento, agua y vidrio como refuerzo.
5) No arrojar residuos de desechos en la cueva a voluntad sin formular un plan de tratamiento. Debido a que la escoria abandonada cubre la cueva, no sólo es imposible entender la situación real, sino que causará más dificultades.
¡Espero que te ayude!