刘伟
宜昌顺德建设工程检测有限公司 湖北 宜昌 443100
【摘 要】在隧道工程建设中常会遇到各种各样的岩溶地质灾害。岩溶发育的隧道，经常发生突泥、突水、塌方等现象，造成人员伤亡、施工设备严重损坏，影响工期，大大增加了隧道修建成本。因此，加强对岩溶水文地质的重视，对确保隧道建设质量与安全有着至关重要的作用。本文对常见岩溶地质进行了简单分类，并探讨了相应处理方法。
【关键词】隧道；岩溶；分类；分类治理
1岩溶分类
岩溶发育千奇百怪、复杂多变，无规律性，但也有其内在的类型特征。溶缝、溶槽、溶洞等，有沿线路方向的，有与线路正交或斜交的，当隧道施工穿过可溶性岩层时，常遇见大小不等，形状各异，部位不同，充填物及充填程度和含水量不等的溶缝、溶槽、溶洞及暗河通道等。
按形态及规模大小分类：洞穴型岩溶、裂隙型岩溶、管道型岩溶、大型溶洞。
按有无地下水分：
（1）、溶缝、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季节性流水。
（2）、常年流水。
（3）、洞内无水，其中有充填物或干燥无充填物。其规模有大有小，大的有几十米。
按其出露在隧道洞身部位分：
（1）、位于隧道顶部或顶部的一侧。
（2）、位于隧道的墙部或墙部的一侧。
（3）、位于隧道的底部或底部的一侧。
（4）、洞身全部在溶洞或溶洞充填物内穿过。
2岩溶区隧道施工要点
2.1岩溶判断
隧道施工前，对隧道选址附近进行调查，发现地表有下列现象，可初判存在溶洞、暗河。
（1）、四周汇水的洼地内，发现有落水洞、漏斗或天然竖井存在。
（2）、落水洞、漏斗呈带状分布地段。
（3）、地面塌陷和草木丛生以及冬季胃气等地段。
（4）、地表水消失或附近有出水点（泉眼）的地段。
2.2超前预报
采取综合超前地质预报（TSP为主，地质雷达、红外探水仪等为辅）措施查明隧道施工前方溶洞和水的情况。除了熟悉设计提供的隧道地质报告中岩溶资料、地下水、溶洞里程、规模以及类型外，还需加强隧道施工中的地质调绘，通过开挖揭露或超前探测中逐渐掌握隧道岩溶位置、大小、填充、发育、地下水规律及补给等。
2.3超前探孔
在掘进时，当凿岩机钻进速度变快时，可能已达到溶洞边缘，应注意观察地下水变化情况及裂隙溶蚀程度，当有所加剧时应加强支护及排水工作，放缓掘进速度，采用超前探孔的方法，探明前方地质和地下水情况，防止涌水、涌泥事故发生。
2.4工序周全
当隧道掘进施工为下坡地段，可能遇到溶洞时，要准备足够的排水设备。
当掘进达到溶洞边缘时，各工序要紧密衔接，同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况，据以制定施工治理方案及安全措施。
3岩溶治理
隧道施工中遇到溶洞地段时，应依据设计文件结合现场情况核查溶洞的分布范围、类型、规模、填充物和地下水情况等，分别采取截、引、堵、越、绕等措施进行治理和施工。
3.1 拦截地表水
地表为自然沟床、汇水洼地有溶穴、落水洞、漏斗、竖井等为隧道地下水补给来源，补给量随季节变化。则采用截水沟、泄水暗管拦截地表水，如为自然沟槽，采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施做浆砌片石排水沟。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如地表为一溶蚀封闭洼地，则可采用截水沟，泄水暗管，泄水暗管将水引到隧道渗泄区以外。
3.2 引排地下水
A、掘进遇到溶洞有流水时，宜排不宜堵，查明水源，涌水量，流向及与隧道位置的关系，采取截引结合，以排为主的措施，常年流量大的采用开凿泄水将水排除洞外，流量小的可采用拦截引排将水引入隧道排水沟内，排出洞外。
B、常年流量大的岩溶地下水，即隧道排水沟无法正常完全排走的水，采取开凿落水洞或增设平行导坑，将地下水排出隧道洞身范围。
C、一般涌水即利用隧道排水沟能正常排走的水，以排为主。治理方法：涌水在隧道顶上部出露时，采用衬砌范围以外，拱部设渡槽、竖向暗沟、预留排水沟，将水引致墙角外侧，再衬砌边墙脚留一暗沟或埋设钢管将水引入隧道排水沟，当涌水出露在边墙部位，在边墙衬砌以外可设竖向盲沟或暗沟，将水引至边墙脚外侧，在边墙衬砌时候，墙脚留一暗洞或埋管将水引入隧道排水沟排出洞外。
3.3堵填溶洞
采用堵填方法治理溶洞时，不得阻断过水通道。应首先选择连通方案，不改变地下水总的流动趋势；各类新建的排水暗管应有一定的坡度，以预防泥沙淤积。跨径较小、已停止发育、无水的溶洞，根据其与隧道相交的位置及其充填情况，可采用混凝土，浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，同时根据地质情况决定是否加深边墙基础。拱部以上干、空溶洞，可采用喷锚支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填的方法进行治理。底板下溶洞，宜采用浆砌片石回填，但不得阻断过水通道。
4根据溶洞出露在隧道洞身不同部位进行分类治理
4.1溶洞位于隧道拱部
A、溶洞向拱顶以上发育规模较小，无水（少水）的空腔采用回填法：加强该段衬砌支护，采用C20砼回填封堵拱顶。预埋排水管，排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
B、溶洞向拱顶以上发育规模较小或溶洞尽管向上发育较高但宽度很窄，采用护拱法：加强该段衬砌支护，初期支护外采用模筑C20砼形成护拱，做竖向暗沟、盲沟、预埋排水管，排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
C、溶洞纵、横向发育范围较广，溶洞顶板稳定性较好，采用喷锚网防护。
D、溶洞纵、横向发育范围均较广，溶洞顶板发育在隧道拱顶以上10米以上，顶板整体稳定性较好，仅存在小块落石的可能，且清除危石难度较大，采用拱罩防护：加强该段衬砌支护，采用C20砼回填封堵拱顶，保证初期支护外缘最薄处砼厚度不小于2m，如果溶洞拱顶以上发育较高，在C20砼顶部施做细砂缓冲层，以防溶腔塌落。在涌水侧，做竖向暗沟、盲沟、预埋排水管，排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
4.2溶洞围岩侧部
A、侵入隧底开挖轮廓线范围有限的溶洞，采用护墙防护法：加强该段衬砌支护，初期支护外2米范围采用模筑C20砼，2m以外采用干砌片石回填。做竖向暗沟、盲沟、预埋排水管排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
B、溶洞发育范围较宽广，溶洞侵入隧底范围较大或横穿隧底，采用护墙支顶法：加强该段衬砌支护，初期支护外采用模筑C20砼，2m以外采用干砌片石回填。在隧底边墙悬空部位设工字钢托梁，或钢筋砼盖板。做竖向暗沟、盲沟、预埋排水管排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
4.3溶洞位于隧道底部
A、发育在隧底附近的小型空腔或半充填溶洞，采用回填法：浆砌片石或C20砼回填，预埋排水管，排水系统与岩溶原过水通道相连或者引入隧道水沟。
B、隧底10~15米的溶洞充填物，通过注浆或钢管桩注浆形成具有足够承载力的注浆改良复合地基。采用注浆（钢管桩）法：增设钢管桩注浆加固，钢管桩顶部出露浇筑成砼整体基础，在砼基础上施工仰拱及填充。
C、发育至隧底以下深度较大的充填型溶洞，充填物具有一定的密实度及承载力，但均匀性较差，通过板（梁）调整地基的整体均匀性，控制差异沉降。采用板（梁）跨越法：要求梁端置于稳固可靠的基础上，可先对梁端基底地质进行物探或钻孔探测。
D、发育至隧底以下深度较大且纵向发育范围有限的空腔。采用拱桥跨越：要求梁端置于稳固可靠的基础上，可先对拱座基底地质进行物探或钻孔探测。
E、发育至隧底以下深度较大的空腔、溶洞充填物承载力很低，注浆效果难以保证的充填型溶洞，不宜封堵过水通道。采用桩基承台（托梁）法：要求梁端置于稳固可靠的基础上，可先对梁端基底地质进行物探或钻孔探测。
F、发育至隧底以下深度较大的空腔，纵横向发育规模较大，通过复合地基及隧道内预留沉降空间解决工后沉降问题。采用路基填筑法：路基填筑之前应对溶腔底部进行物探并钻探验证溶腔底部地质情况。
论文作者:刘伟
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第13期
论文发表时间:2016/8/18
标签：溶洞论文; 隧道论文; 岩溶论文; 地下水论文; 暗沟论文; 拱顶论文; 排水沟论文; 《低碳地产》2015年第13期论文;