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充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术研究
充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术研究
摘要
随着城市化进程的不断推进，地下空间的开发利用越来越重要。然而，在城市地下空间开发利用过程中，浅层岩溶隧道溶洞的存在时常成为一个重要难题，因其威胁城市建设和地下交通的安全。为此，本文就充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术进行了研究，旨在探究其技术原理及应用实践，为相关的岩溶地质工程提供有益借鉴。
关键词：岩溶隧道溶洞处理，充填技术，地下空间，城市化进程。
Abstract
Withthecontinuousadvancementofurbanization,thedevelopmentandutilizationofundergroundspacehasbecomeincreasinglyimportant.However,theexistenceofshallowrockcavernsandkarstcavesoftenposesamajorprobleminthedevelopmentandutilizationofurbanundergroundspaceduetothethreattheyposetothesafetyofurbanconstructionandundergroundtransportation.Therefore,thisstudyfocusesonthetreatmenttechnologyoffilledshallowrockcavernsandkarstcaves,aimingtoexploreitstechnologicalprinciplesandapplicationpractices,andprovideusefulreferencesforrelatedkarstgeologicalengineering.
Keywords:Treatmentofkarstcavesinrocktunnels,fillingtechnology,undergroundspace,urbanizationprocess.
一、引言
岩溶地质环境是一种特殊的地质环境，在全世界许多地区都存在。在我国，岩溶土地面积占全国总土地面积的15%，岩溶地区已成为重要的经济和社会发展区域。然而，岩溶地质环境的开发和利用中存在一系列技术问题，其中之一就是浅层岩溶隧道溶洞的处理。随着城市化进程的不断加速，地下空间的开发利用越来越受到重视，而浅层岩溶隧道溶洞的存在也成为了一个越来越突出的问题。
为此，本文通过对充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术的研究，探究其技术原理及在实际应用中的效果，为相关的岩溶地质工程提供有益借鉴。
二、充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术的原理
充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术是一种针对浅层岩溶地质条件下的隧道溶洞治理技术。在这种技术中，首先要对隧道溶洞进行调查，确定其规模、结构、类型等情况，并通过实地勘察确定隧道中的流体运动规律与方向，以确定方案的可行性。然后，通过充填材料填充隧道溶洞，以减轻隧道体系的重量和受力。在填充过程中，必须保证填土材料填充均匀，填充量和填充压力均需要严格控制，以确保填充后的隧道体系的各项物理性能得到改善。
在实际操作中，充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术通常采用以下两种方式：
1、常规充填法：也称覆盖型充填法，常用于在地面上形成的大型坑洞或开挖工程中的溶洞治理。在此过程中，填充材料会被放置在洞穴上方，并通过施加压力或自重使其沉降到洞穴中。常用的填充材料有混凝土、黏土、砂土、砾石等。
2、穿越型充填法：适用于在隧道内部处理小型坑洞或环形洞穴。在此过程中，填充材料通过洞穴内部的开口被进一步填充，以确保洞穴被彻底填充。常用的填充材料有泥浆、水泥浆以及沙石混合料等。
三、充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术的应用实践
充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术在实际应用中得到了广泛的应用，以下就介绍两种实践案例。
1、世界文化遗产保护区隧道溶洞的治理
张家界南线工程隧道是世界文化遗产保护区内的一座山岳隧道，该隧道的出口位置位于喀斯特地貌区内，存在大量的溶洞和地下河流，造成了该隧道的安全隐患。
针对这一情况，该工程采用充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术进行治理。在处理过程中，隧道上方的空间通道首先被填充，然后通过施加压力，将填充材料逐渐沉降到溶洞中。此外，在填充过程中，还采用了金属矩形网和砖头围墙进行保护。
经过三个月的施工，该工程顺利完成，并通过了安全检测。充填式处理技术使得溶洞的底部得到了大幅度加固，使隧道体系的总重量得到了显著减轻。
2、北京地铁隧道溶洞的治理
北京地铁1号线太阳宫站至东大桥站间区间有大量地下溶洞。为了保证地铁隧道运营的安全和顺畅，北京地铁公司采用了充填型浅层岩溶隧道溶洞处理技术进行治理。
首先，通过现场勘察和岩芯采样，对隧道内部