摘要：我国的岩溶地质主要集中分布在云贵川等山区落后地区，随着我们经济发展的需要，上述地区基础设施建设力度日益增强，而随着贵南、成兰、玉磨等铁路工程陆续开工建设，各种岩溶问题也给隧道工程的设计施工带来诸多困难。结合贵广铁路胡山隧道岩溶整治情况，对岩溶隧道施工中出现的典型问题进行了深入研究，并提出经济可行的整治方案。
关键词：高速铁路；岩溶；整治技术；施工
1 工程概况
1.1 地质、水文概况
新建贵广铁路胡山隧道，起止里程DK430+493~D3K434+605，全长4112m。隧道属溶蚀中低山地貌，地形起伏较大，隧道最大埋深约390m，浅埋段埋深仅60m，冲沟较发育，坡陡沟深，沟谷多呈“V”字形。隧道基岩主要为泥盆系上统融县组灰岩夹白云岩、白云质灰岩，泥盆系中统唐家湾组灰岩夹白云岩、白云质灰岩。地表水以沟水、溪水为主，降雨量丰富，隧道地表溶蚀洼地、溶沟溶槽及漏斗等溶蚀现象很发育，而地下水以岩溶管道水、岩溶裂隙水为主。
1.2 岩溶特性
胡山隧道地处峰从山区，垂直岩溶形态较发育，水平岩溶形态为次。隧道进口～DK431+000段处于岩溶水垂直渗流带内，DK431+000～隧道出口段处于岩溶水水平循环带范围。洞身围岩岩溶化程度很高，存在大小不等的溶洞或溶隙通道且具较好的连通性，同时由于断裂及构造节理裂隙密集，为地下水的富集提供了良好的空间，在节理密集地带或断裂破碎带附近岩溶性地下水丰富。隧道地表发育大小数十个溶蚀洼地及落水洞；出口溶蚀发育，山体空洞密集。
2 岩溶隧道施工情况
2.1岩溶发育情况
胡山隧道出口段多次出现开挖面及隧底渗水、涌水、暗河、溶洞等不良地质问题，该段围岩含大量的方解石脉，岩溶化严重，节理、裂隙发育，岩溶水极其丰富。通过钻探和地质雷达揭示，D3K433+850～+974段主要为灰岩，节理裂隙发育，裂隙面充填黄褐色黏土，左侧边墙中部出现溶洞，局部有少量涌水，少量充填黏土，隧底岩溶极其发育，发育有许多溶洞，溶洞为空洞或有黏土充填。
2.2 施工揭示情况
隧道出口端掌子面开挖到D3K433+944时，掌子面右侧下部见一暗河通道。河口大小约5.0m（宽）×1.2m（高），暗河下部充填软塑状黏土。通过进一步的开挖揭示，此暗河通道从线路D3K433+940右侧隧道边墙外开始，以约71°角方向与线路斜交，交于线路D3K433+944.4左侧隧道边墙处，并延伸到线路左侧隧道边墙外，流水方向为从线路右侧流至左侧，暗河水面与隧底基本齐平，流量随降雨的变化而发生变化。暗河底部充填黏土，厚2～3m。
3 管道型岩溶整治
3.1 方案比选
对于施工中揭示的管道型岩溶，在施工过程中除采取了必要的支护加强措施通过外，还应考虑到管道规模、是否过水、流速流量等因素。根据该区段地层特性以及岩溶发育特点：隧道处于地下水水平循环带内，暗河水面与隧底基本齐平，流量随降雨的变化而发生变化等特征，故本次重点比选了两个设计方案：
（1）设置出口泄水洞方案
设置泄水洞将暗河水引排至洞外，隧道采用带仰拱复合衬砌。
（2）疏导暗河+抗水压衬砌方案
为解决暗河涌水问题，对与隧道相交处上下游各50m范围的暗河进行疏导，疏导后隧道仰拱底设40m有压涵洞，暗河水沿原河道流动。正洞D3K433+897~ +977段80m采用抗水压衬砌。
（3）方案比较
由于抗水压衬砌方案需要拆换既有初支，暗河疏导范围有限，而下游暗河可能是以溶隙、溶缝等相对狭小空间排泄，其宣泄能力可能不足，将导致隧道范围岩溶水滞留，水压升高导致隧道周边水压增大并从其他通道进入隧道，可能导致非抗水压衬砌段结构开裂，严重威胁运营安全，故推荐采用设置出口泄水洞方案。
3.2 泄水洞方案
为保证隧道运营安全，设置泄水洞一座将隧底暗河水引排至洞外，泄水洞位于线路前进方向左侧，与正线隧道平行，泄水洞中线距离线路左线30m，在D3K433+943处与隧道平面相交，交角71°，纵坡为3‰和9‰，泄水洞长705m。断面净空尺寸为3.4m（宽）×3.7m（高）。泄水洞与暗河相接，并下穿隧道，泄水洞与原暗河通道间空隙采用浆砌片石回填。泄水洞出口设置一座蓄水池，蓄水池长30.80m，泄水洞内水经蓄水池沉淀后由新建排水渠引排，蓄水池容积300m3。泄水洞外设排水明渠，将暗河水进行引排，排水明渠长669.20m，尺寸为2.0m（宽）×1.2m（高）。
图1 正洞与泄水洞相交段平面布置图
3.3 基底溶洞处理
隧道D3K433+830～+970段隧底岩溶极其发育，溶洞为空洞或有黏土充填。为保证隧道安全，D3K433+830～+942段隧底空洞，设置Φ150钻孔灌注C20微膨胀砼进行回填加固，D3K433+937～+970段充填溶洞采用Φ91钻孔灌注水泥砂浆进行加固，注浆压力0.3～0.5Mpa，DK433+937～+952段隧道两侧岩溶空洞，采用M10浆砌片石回填，岩溶处理后对隧道变形沉降进行观测，如果发生变形，则利用预留注浆孔进行补注浆处理，无变形则及时封堵注浆孔。
4 结论
通过胡山隧道典型岩溶工点的整治技术研究，笔者对岩溶整治的体会如下：
（1）勘察期间应加强岩溶隧道的地质工作，不仅是钻探工作，应加强区域调查，查清地表洼地、落水洞、溶洞、溶槽、溶缝等位置，以及分析与隧道的连通关系，还应加强隧道周边暗河出入口的调查，并判断对隧道的影响，对岩溶隧道均应加以物探等探测手段，提高岩溶发育情况的判识， 为隧道设计提供完善的基础资料。
（2）在岩溶隧道垂直循环带和水平循环带内，多发育岩溶管道，管道型岩溶最常见的型式就是岩溶暗河，处理暗河的方法是多种的，比如恢复暗河通道、采用采用抗水压衬砌，但上述两种方式都存在一定风险，最稳妥有效的方式是设置泄水洞引排暗河水，也便于施工和运营期间对岩溶水的处理。
参考文献：
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论文作者:刘恺
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
标签：岩溶论文; 隧道论文; 暗河论文; 溶洞论文; 水压论文; 黏土论文; 裂隙论文; 《防护工程》2018年第1期论文;