浅谈桂阳高速公路隐伏土洞探测及处治.doc

浅谈桂阳高速公路隐伏土洞探测及处治
甘永传 摘要:本文对桂阳高速公路喀斯特地貌路基隐伏土洞的探测方法和处治进行了细致的分析、阐述及探讨
关键词:高速公路 隐伏土洞 探测和处治

桂林至阳朔高速公路穿过阳朔喀隐伏土洞的方法
,共探测出土洞100多个,埋深分布在2m~9m处,土洞体积大小不等。
探测测线的布设:设定公路中轴线为0号测线,下行左边为负测线,右边为正测线。以里程桩号为控制点,皮尺量距。地质雷达测线间距3米。沿公路中心线布设6条测线:-9线、-6线、-3线、3线、6线、9线,连续测量。
路线中地质雷达探明的异常有如下4类:
(1)空洞:土洞或溶洞解释为空洞,在地质雷达连续反射彩色剖面上表现为双曲线型强反射。
(2)扰动土:土体发生扰动、但还未形成洞穴的,解释为扰动土,在地质雷达连续反射彩色剖面表现为杂乱无章强反射。
(3)人工埋设物(通道或涵洞等):在地质雷达连续反射彩色剖面上表现与空洞相同,空洞异常的差别是:异常在所有测线相同的位置、相近的深度出现。
(4)已处理土洞:填埋土洞的填充物质主要是碎石,孔隙大,反映为从地表开始、杂乱无章特强反射(图 1)。
图 1 土洞开挖回填处理后旁边仍有土洞存在
探测显示土洞异常的位置和已填石处理的土洞异常相连即反映出这一问题。
图 2 开挖土洞很容易导致地下水涌出形成新土洞
地质雷达探测隐伏土洞体积的测算
对隐伏土洞异常的体积进行了推算,以便制订下一步处治方法。 体积(V)计算方法:考虑到在第四系松散堆积体中,球状空洞具有较好的稳定性,因此,采用球体体积来近似计算土洞体积,计算中,将土洞异常的跨度作为球体直径Φ(图 3):V=Φ3×π/6
体积测算的误差:
1、由于土洞可能底部存在充填,使计算体积比实际的大;
2、土洞长轴与公路轴向斜交,会使实际体积比计算体积大;
3、土洞周围裂隙、孔隙的存在,特别是土洞底部到基岩面之间的松散堆积土的存在,会使实际体积比计算体积大。
图 3 土洞的体积计算图示
隐伏土洞的处治方法
针对以上探测结果及推算土洞体积,经专家及相关人员研究决定,对桂阳高速公路隐伏土洞采用钻孔压浆充填固化法(图 4)和开挖-反滤层+土工布法(图 5)两种方法进行处治。
一、钻孔压浆充填固化法
通过直接向土洞及其下的扰动土中灌注水泥粉煤灰浆液,充填土洞空洞和扰动土形成水泥土固结,来加固已有土洞和防止新的土洞的形成,提高路基整体承载力;该方法适用于土洞埋藏深度大于3 m。
技术要求:
1、按每个土洞布孔3~5个(依据土洞大小定),,孔深以揭穿土洞进入洞底2 m为准(如提前遇基岩,则孔深至岩面);
2、土洞填充物采用水泥粉煤灰浆液填充;
3、水泥粉煤灰浆液的配合比为水:水泥:粉煤灰:水玻璃=1:::;土洞底部的灌浆段宜加大水玻璃的用量(2%~5%),加快凝结时间;
4、浆液试块抗压强度为5MPa;
5、土洞充填物及周边土体的承载力达到180kPa