公路施工技术的

摘 要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验,选取某公路工程为例,针对其路基地下暗河及溶洞处理技术与施工方案案例进行了分析,仅供同行参阅.

关 键 词：案例；地质情况；设计；施工技术

1工程概况

笔者查阅大量资料以某公路石方路基工程为例,其路基长333.071m（短链623.929m）,最大挖方高度22.26m,开挖数量15.3万方,整个路段山体岩石裸露,全部为石方.在距路基300m范围内的村民房屋共350余户,最近的距路基仅0.5m,且路基下有大型溶洞和地下暗河.溶洞长度为270m,最大洞高23m,溶洞顶板厚度在2～17m之间,溶洞内部分段落有地下暗河,且地下溶洞严重影响了路基稳定性.

2水文地质情况

该项目区域地势呈现为中部低、东西高,且其山岭沟谷的分布情况与其地质构造基本保持一致.本研究路段的线路也大致沿东向西伸展,呈现西高东低的形式,沟壑纵横,地势起伏大且地形切割剧烈,基本呈现复杂的地貌,按成因与形态可具体划分为构造溶蚀、剥蚀低山和构造剥蚀中山两大地貌区域.

3施工方案

在施工路段可设计采用钢筋混凝土进行局部挂网锚喷砌,利用模筑混凝土进行二次支护.对于路基石方施工可按照城镇控制爆破要求实施城镇控制爆破,不仅要满足爆破周边环境的特定要求,还要适应工程进度与工期要求,最终有效控制爆破的破坏效应,确保安全.

暗流段与溶洞处理应根据其地质结构特征,进行分类处理.对顶板厚度薄且不影响地下暗河的段落,揭开溶洞顶板用片石回填、夯实,再在上面浇筑50cm厚C25钢筋混凝土板封闭,板内配筋Φ22,间距为20cm×20cm的钢筋网片,其距混凝土板底3～5cm,钢筋混凝土板顶比路面标高底10cm,即为10cm的沥青面层.对板顶较厚影响到地下暗河的段落或有地下暗河的部分,先进行手摆片石,确保不阻断水源,再在洞内回填片石,由于洞内无法压实,在溶洞上面浇筑60cm厚C30钢筋混凝土板,板内配筋底层Φ32、上层Φ16,间距为10cm×10cm的钢筋网片,其距混凝土板底（顶）5cm,且每隔20cm设置Φ10的竖向钢筋,钢筋混凝土板顶比路面标高底10cm,即为10cm的沥青面层.

4施工处理技术

（1）路基石方施工技术

经业主、监理等单位多次现场踏勘后,确定由施工单位聘请有爆破资质的专业队伍对该段路基挖方按照城镇控制爆破要求实施城镇控制爆破.根据我国颁布的《爆破安全规程》,爆破施工应结合周边地质、环境与居民生活需要,综合考虑施工安全、进度、质量与效益等因素,采取小台阶浅孔毫秒微差松动控制爆破施工方案,严密计算爆破参数,采用孔内MS5段非电毫秒微差起爆网路,实施孔外MS2段非电接力起爆.爆破前应做好相应的安全防护和减震措施,一方面在爆破区用脚手架架设坚固的防护屏障,并严格控制相应的装药量,以确保不超过最低防线；另一方面,在防护屏障区内利用液压冲击器凿出合适标高的减震沟.总之,爆破过程必须确保当地居民的生命财产安全、关兴路车辆通行和交通保畅,还要确保地下水源不受污染影响.

（2）溶洞处理技术

由于本工程溶洞较大且复杂,其施工难度也相对大一些,本项目部特组织有关专家和技术人员讨论施工方案.根据工程石方分布情况,确定先采用城镇控制爆破处理施工段路基石方,再根据研究段溶洞特征采用片石回填法处理溶洞,并采取加筑钢筋混凝土板的方式来完善暗河的给排系统,防止水源阻断.挖穿溶洞顶盖后,可根据溶洞内填充物的情况的不同,分别采取不同的措施.若为空溶洞,应先用水泵抽掉洞内的稀浆或水,然后将点燃的蜡烛放入溶洞中约0.5h保持正常,作业人员方可进入空溶洞作业.采用C25混凝土填充小型溶洞和塌孔位置,采用砖或浆砌片石砌大型溶洞“刚且厚”的外圈,进行钢筋混凝土立模浇筑成护壁.若溶洞内填充物或半填充物时,应“浅进尺,强支护”挖进,并沿着上层护壁的每隔15cm打入钢筋（>Φ20）形成钢筋网,并逐“节”加厚护壁（每节高度不大于0.5m）,采用C25混凝土回填溶洞.

施工过程中要注意以下三点：一是溶洞出现漏浆,可先采取回填片石、粘土方式冲击造壁,立即补水以防止水头高度持续下降.二是采取投放片石与粘土护壁,使钻孔通过岩溶区时顺利,也可以防止意外跑浆.三是空溶洞中产生掉锤现象时,应低锤轻冲击或慢冲击,以减少溶洞的大面积垮塌.

（3）地下暗河处理技术

由于地下暗河穿越溶洞横截面,且其形态多变,沉积大量砂石,局部地段河床还沉积大量暗河洪积物.其主要处理方法是开挖原设计暗河影响段,并清除其顶上堆积体,再用0.5m厚的C30防水钢筋混凝土加固底板,最后采用钢架及超前小导管进行支护,并利用C30钢筋进行防水混凝土衬砌.暗河的前期处理应根据本设计段暗河分布特征,在浇筑C30防水钢筋混凝土后采取注浆截流模式处理岩堆体内深孔,同时在底板上设置临时排水用钢筋混凝土水渠.在注浆前要进行施工试验,通过分区跳孔施工作业,按照“导流、截流、上游与下游”等不同分区,采取前进分段式注浆,并随着区域迁移逐步调整注浆工艺,防止浆液稀释与流失.同时考虑到暗河的流量与水压冲击,可采用“三泵一孔”模式和不同的浆液比例分区注浆.在暗河处理的后期,在各分区要注意注浆的顺序先外排后中间,进行跳孔分序；再将暗河水导入排水渠,并采用C30钢筋混凝土回填溶洞间隙与主河道,采取由外到内隔孔分序进行终压（0.5～1.0MPa）控制前进式注浆,逐步开挖以保证边墙稳定.注浆的过程中要充分注意材料配比、孔口检查和效果检查.

（4）水源保护措施

河水为当地村民日常生活及农田灌溉用水的地下水源.为确保地下水源不受影响和污染,应从水土、水环境与生态环境保护等方面着手.水土及生态环境保护措施主要有保护施工界限内外的植被完整和较高的植被覆盖率,对于临时用地的裸露地段要进行相应的植被绿化,为施工现场和生活区营造良好的施工环境；完工后要注意依照环保标准进行彻底的现场清理,防止水源被物料污染.其次是水环境的保护,尤其是靠近施工现场和生活区的水源,要采取适当的隔离措施,并通过行政手段禁止已污染废水、废浆直接排入沟渠,造成水源污染.

5公路地下暗河及溶洞施工动态设计方案

在公路地下暗河及溶洞施工过程中,由于研究段地质的不确定性和施工过程的不可预见性,仅靠施工前的地质勘察,无法完整指导施工全程,应根据施工的实况与地质实情,对施工过程进行有针对性地动态设计.本研究段属于长距离工程,可采取TSP超前预报系统来勘测研究段的地质情况,通过采集和分析量测的数据结果,在不同的施工阶段采用反演分析法来预测后续施工影响.在此基础上,结合施工设计与实施方案进行动态反馈设计,包括施工方法变更建议,预留变形量修正,设计修正与确认.从而保证公路溶洞与暗河施工的安全性,取得较好的质量与经济效益,并保证在有效工期内完成施工.

6结语

综上所述,公路地下暗河溶洞处理应遵循科学的施工处理技术方法,结合地质实况,合理设计施工方案,进行有效的技术处理和安保措施.