摘要：随着我国经济的快速发展和农业发展的需要，保证水利工程建设快捷实施，促进了水利行业的进步。隧洞开挖是水利工程中的重要工程，但在隧洞开挖中，由于受地质条件影响，经常出现支护不到位问题，导致安全事故的发生。本文就岩溶地区隧洞开挖的难点与对策进行分析，对其支护关键技术进行探讨。
关键词：岩溶地区；隧洞开挖；难点与对策；支护关键技术
岩溶地质是我国常见的一种地质，包括石灰岩、石膏、白云岩等各种可溶性岩层，由于其在受到水体渗入与机械作用时比较容易产生空洞或裂缝，进而引起空洞顶部出现塌落，给隧洞开挖带来了极大的困难，如果支护工作不到位，极容易导致安全事故的发生。因此，掌握相应的支护关键技术，对于提高岩溶地区隧洞开挖工程的安全有着十分重要的意义。
一、岩溶地区隧洞工作难点与对策岩溶地区隧洞开挖最容易遇到的问题就是岩溶灾害，会造成开挖过程中出现涌水、突泥以及支护结构变形、塌陷等问题，给隧洞开挖造成阻碍，甚至带来安全问题，对此，可以通过各种针对性措施来预防。
（一）涌水预防岩溶涌水主要是指在开挖过程中，地下水向隧洞开挖面集中并涌水，进而引起岩洞塌陷。针对此问题，可以根据涌水量的大小以及周边的环境条件等，在疏导为主的基础上，对其采取堵排结合的治理措施。
如果涌水量较大，需要采用封堵的方法；涌水属于局部的渗漏水，则可以在封堵基础上，限量将水排出，并对隧道顶部的围岩利用注浆和喷锚的方式进行加固，隧道底部围岩则可用注浆与桩基来提高强度；对于不易封堵的干溶洞或暗河，则应该通过排水洞或涵管来进行排水[1]。
（二）突泥预防突泥是指随着地下水活动，大量的泥砂涌出造成隧洞堵塞、地面塌陷的问题煤气泥砂多是岩溶中的松散含水层、碎裂带等。为防止此问题，可以通过采用合理的施工方法来减小施工过程对岩洞造成的扰动。
当岩溶地质条件为极破碎围岩段时，可以采用台阶法的施工方式，按照台阶间长度差异又可以分为长、短和超短三种；当岩溶地质为比较容易塌陷的软弱围岩时，可以采用断面分部开挖的施工方法，按照开挖方式的不同，又可以分为台阶分部开挖、单侧壁导坑与双侧壁导坑三种。
（三）支护变形预防支护变形主要是指作为支护作用存在的锚杆、挂网或喷混凝土等受力方向或大小超过原先设计的范围，导致其在外部作用力下出现变形。此问题的预防主要是做好施工地区地质条件的探测，确定地质类型，根据地质特点选择合适的支护参数，然后建立相应的开挖模型，对其进行有限元计算分析。
二、岩溶地区隧洞开挖支护关键技术（一）超前加固与支护岩溶地区隧洞开挖过程中由于空洞、填充引起的坍塌多具有突发性，如果不进行事先的加固与支护处理，就很难避免安全事故的发生。
超前加固与支护就是先利用浅空钻探或物探的技术手段，来对隧洞前方地质情况进行探测，以发现是否有隐伏岩溶的存在。如果探查到隐伏岩溶，由于其多有围岩强度较差、自稳能力较弱等特点，应该县里注浆或冷冻的方式来对其进行加固，以提高整体的强度，并采用锚杆、导管进行超前支护，来达到保证施工安全的目的[2]。
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（二）不同岩溶条件的支护措施岩溶地区的地质条件变化比较复杂，尤其是其中含有的填充物，会与围岩有着很大的性质差异，但填充物又是引起隧洞塌陷的主要原因，因此，需要根据岩条件与填充物的差异采取针对性的支护措施。
1、岩溶裂缝支护如果隧洞开挖前方有岩溶裂缝，在支护上，只利用小导管即可；如果同时还伴有充水问题，在水量不大且没有水体没有源头时，可以不做处理，而水量较多时，则应该在小导管中进行注浆，将水封堵。
2、岩溶含水较多如果隧洞开挖部位的岩溶地区地下水较为丰富，在通过固结围岩进行支护时，需要先做放水试验，来确定地下水的具体情况，再制定相应的处理与施工方法，比如冷冻法，就是通过降低温度是流砂与富水粘土与周边的围岩固结成一体，来避免开挖过程中流砂等涌出。如果岩溶地区有暗河或水源有补给时，要先对隧洞周边的溶管进行探查，以设计过水通道，过水通道在设计时需要有一定坡度和过水断面，以有效控制过水量，并防止泥砂淤积问题的发生。
3.填充物为泥砂在探明隧洞开挖前方的岩溶中含有泥砂填充物，且整体量较多时，在支护方法上应该采取先大管棚后注浆的方法。首先，利用强度等级为C20的混凝土灌注止浆墙，将掌子面封闭，厚度在1-5m 之间；其次，在隧洞开挖线外的3-8m 进行局部帷幕注浆，将泥砂进行固结，并防止出现涌水；第三，根据泥砂位置与对周边影响的大小情况，利用直径在75-150mm 的钢管制成大管棚，并向其中灌注水泥泥沙浆。
4.填充物为碎石或块石如果岩溶地质中含有较多的碎石、块石时，由于其自身较重，且多伴有较大的熔岩洞穴，在施工中极容易造成大范围的塌方事故。此种地质条件在支护时，采取的也是先大管棚后注浆的方法，但混凝土强度等级与厚度不变，但大管棚钢管直径应该增加到108-150mm，插入到基岩的深度需在1-5m 之间，在最后注浆时要将压力稳定在1.5-2.0MP。
5.填充物为淤泥当岩溶地区中含有较多的淤泥时，在隧洞开挖过程中就容易出现涌泥问题，针对此问题，应该先将掌子面封闭，并进行全断面注浆，利用的材料为普通水泥结合水玻璃的双液浆，其范围除了开挖面外，还要加固开挖线外5-8m，施工顺序为由内到外、从上到下、从左至右，大管棚使用钢管直径为108-150mm，插入基岩时要保持向外1-3°角，对大管棚注浆可用普通水泥单液浆一次性完成[3]。
6.填充物为粉细砂对于填充物为粉细砂的岩溶地区，在隧洞开挖支护过程中，需要先封闭掌子面，再利用先注浆，后大管棚结合注浆的方式进行支护。具体措施为先对测定部位进行注浆，浆液可选用普通水泥、超细水泥或普通水泥-水玻璃以及HSC 浆等几种，注浆的范围与顺序以及大管棚的材料选用、施工、注浆都和淤泥填充物支护施工过程相同。
结语：随着我国水利工程建设的发展，结合工程施工的特点，在隧洞开挖过程中，需要结合不同地质环境的实际情况，采取针对性的支护措施，来有效保证岩溶地区隧洞开挖的安全性。
参考文献：[1]蔡毅.浅谈岩溶地区隧洞工程施工技术[J].广西城镇建设，2013，12：119-123.[2]孙笑，赵明阶.岩溶对水工隧洞围岩稳定性的影响及研究进展[J].科技传播，2010，13：27-28.[3]郭捷，马凤山，赵海军.岩溶地区双隧道开挖围岩稳定性数值分析[J].隧道建设，2011，S1：165-169.
论文作者:李银刚 黄凤岗
论文发表刊物:《基层建设》2015年2期供稿
论文发表时间:2015/9/8
标签：岩溶论文; 隧洞论文; 围岩论文; 地区论文; 地质论文; 注浆论文; 填充物论文; 《基层建设》2015年2期供稿论文;