科学论坛 ｌ叠 Ｃｈｉｎｅ＝ＳｃＩｏｎｏ。ｏｎｄ ＴｏｃｈｎｏＩｏｇｙ收ｏｖ １Ⅳ 论岩溶地区隧道修建技术 王军 （中铁二十三局集团第三工程有限公司 成都 温江 ６ｌｌ１ ３０） ［摘要］介绍了岩溶不良地质地段的判断方法，探讨了岩溶地段隧道的５种处治措施，并对隧道塌方和突水、突泥等岩溶地区隧道地质 灾害的预防与预报进行了详细分析。 ［关键词］岩溶 隧道 处治措施 施工要求 地质超前预报 中图分类号：ＴＵ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９—９１ ４Ｘ（２０１ ０）０６—００１ ６－０１ 岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层进行化学侵蚀、崩解作用 和机械破坏、搬运、沉积作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总 称。如果溶洞位于隧道底部，一般充填物松软且深，容易引起坍塌下 沉影响隧道稳定。由于洞穴的存在，使建筑物全面或部分悬空、降低 隧道的使用可靠度。岩溶水的流通不仅给隧道结构带来侵蚀的作用， 给隧道防排水带来困难，而且各种溶洞、岵河可能引发涌水、突泥等 道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或千砌片石予 以回填封闭；或加深边墙基础（图２），加固隧道底部。可采用 基底钢管群桩加固、丛底高压旋喷桩加固。 您 鞋道路ｌ向毒 ＿ ｉ Ｈ｛１ 锕麓瞠拱 －： 藩稍边缘 一一 ： 曩 ；善 ’ 灾害性事故，地下水流失还可能导致隧道顶部地面塌陷，造成隧道结 构不稳定。本文着重探讨了对溶涧的处治措施及岩溶隧道地质超前预 报探测技术的应用。 １．岩溶不良地质地段的判断 １．１地表调查初步判断： 隧道通过岩溶地区，当发现地表有以下情况时，可初步判断其 ÷ 』？ 十¨ 图ｌ埋设钢筋混凝土拱涵排水示意图 图２加深基础示意图 （２）当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞 岩层中存在溶洞、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）地面塌陷币【Ｉ草木丛生以及冬季曰气 等地段；（４）地表水消失或附近有出水点（泉眼）的地段。 １ ２超前地质预报判断： 在岩溶发育的地层中修建隧道工程，施工中应采用多层次、多 手段的综合超前地质预报，准确且及时地预报出溶涧的存在位置、大 小以及掌子面前方是否会出现严重的涌水或突泥、突水等地质灾害， 以正确地指导施工，防忠于未然。 １．２．１隧道超前地质预报方法及其内容 （１）地质调查法：隧道地表补充地质调查、涧内开挖工作面地质 素描和洞身地质素描、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、 地质作圈等。（２）超前钻探法：包括超前地质钻探、加深炮孔探测及 孔内摄影。（３）物探法：包括弹性波反射法（地震波反射法、水平声 波剖面法、负视速度法和陆地声纳法等）、地磁波反射法（地质雷达探 测）、红外探测、高分辨直流电法等。（４）超前导坑预报法：包括 行 超前导坑法、正洞超前导坑法等。 岩溶预报应探明岩溶在隧道内的分布位置、规模、充琐情况及岩 溶水的发育情况，分析其对隧道的危害程度。岩溶预报应以地质调查法 为基础，以超前钻探为主，结合多利・物探手段进行综合超前地质预报，并 应采用宏观预报指导微观预报、长距离预报指导中短距离预报的方法。 １．２．２推荐采用的超前预测预报手段组合方案 （Ｉ）大于３ｋｍ的隧道：全隧地震波、地质凋查法、加深炮眼。对 于可溶岩地段增设地质雷达、超前钻孔、红外探水，对于非可溶岩地 段断层等富水构造增设超前钻孔、红外探水。（２）对于ｌ～３ｋｍ的隧 道：全隧地质调查法、加深炮眼。对于可溶岩地段增设地质雷达、超 前钻孔，地震波视情况采用；对非可＝；窬岩地段断层等富水构造增设超 前钻孔、地震波。（３）小于ｌｋｍ的隧道：全隧地质调查法、加深炮眼； 地质雷达、超前钻孔视工程具体情况采用。 顶部采用锚杆加固，并加设隧道护拱及拱顶回填的办法处治。可采用 喷射Ｃ２５混凝土回填，或预注浆加固：全断面超前预注浆加固、地表 预注浆加固、拱部及边墙径向注浆加固。 ２ ３支撑加固 隧道开挖线拱部、边墙存在充填型溶洞，可根据溶洞的大小及 充填物的性质，采用 ４２小导管或 ｌＯ８管棚进行超前注浆预支护。 若溶涧内填充物松散、厚度较大，可选用钢筋混凝土拱支顶加固。对 于深度较大的溶洞，可采用桩基础加固。 ２．４跨越 １）当溶洞较大较深，不： 采用堵填封闭的方法，或充填物松软 ２，岩溶地段隧道的处治措施 ２．１防排水 （１）做好断层水和溶洞、暗河、老窖水的超前地质预报＝工：作， 当隧道隧洞开挖接近水源体时，施钻大口径超前孔，采取超前小导管 预注浆超前支护，短台阶开挖、工宁钢钢拱强施工支护等方案进行闭 岩注浆堵水或溶洞回填堵水。对岩溶发育地区的断层破碎带承压水以 排为主，堵排结合，即当涌水量减小后，以深孔预注浆超前固结围岩， 来防治地下水。（２）岩溶发育地区的暗河及大溶洞水、煤系地层中的老 窖水和金属非金属矿山的老控水，采取以排为主，截排结合的方法防 治突水。应在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞 （图１）、小桥等设施渲泄水流或开凿泄水洞将水排除洞外。（３）当岩溶 水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时，应在适当距离处，开凿引 水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧戚标高以‘ ，再行引排。当隧道设 有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。 ２．２堵填 不能承载隧道结构时，可采用粱、拱跨越。跨越的梁端或拱座应置于 稳固可靠的岩层上，必要时灌注混凝土进行加固。遇特大溶洞时，可 采取明洞结构形式。２）当溶洞很大，地质情况复杂时，隧道衬砌可采 用拉杆拱、边墙梁结构；有条件时，可采用锚索对溶洞与隧道连接处 进行加固，锚索应为全长未铰结的自由受力锚索。 ２ ５绕行 在岩溶区施工，个别溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑 绕过溶洞，继续进行隧道前方施工，并同时处治溶洞，以节省时间，加 快施工进度。绕行开挖中，应防止洞壁失稳。 ３、岩溶隧道施工注意事项 （１）隧道通过可溶岩地段，必须施作超前地质预报，进行地 质预测。（２）隧道通过可溶岩地段，施工中若揭示溶洞、溶槽，应加 强安全防护措施，并查明其性质、形态及与隧道的关系，不得随意回 填；并应及时捉出，以便处理。（３）施工前，应针对隧道工程特点对 参建人员进行各项安全生产作业培训，开展涌水、突泥应急处理和事 故抢险演练，参建人员必须经考核合格方可上岗。（４）岩溶隧道施工 中，必须设立专职安全员，负责全隧道安全风险识别，负责预警系统 和应急照明系统开启。（５）岩溶隧道施工中，洞内必须配备逃生工具， 逃生工具包括逃生车辆、救生衣、救生爬梯等。（６）建立应急疏散工 系统，如：应急疏散标志标识最仕逃生路线、应急照明等，并配备相 关救援设备、殴施等。（７）建立备工区间及其与洞外生产组织调度中 心的通信，保证通信畅通。（８）施工中应加强对突水、突泥现象征兆 的嗡测，当预测有突水、突泥征兆时，应及时组织相关工区人员及机 械设备撤离。（９）施工中根据开挖揭示岩溶发育情况，现场确定施工 方法及整治措施。 岩溶是岩溶发育地区隧道施 Ｉ：过程中一种常见的不良地质现象， 必须』ＪＩ］强超前地质预测预报：亡作， 及时分析、处理量测数据，为施 工支护参数提供科学依据，在此基础上采取因地制宜的岩溶处理措旄， 以便安全、顺利地通过溶洞段。 参考文献： ［１］熊立洪卫良《岩溶地质条件下隧道施工技术》西部探矿工 程．２００９（７）． ［２］万 ：Ｉ兵《隧道岩溶处理技术》建筑设计管理．２００９（７）． ｅ３］陆少伟何剑《岩溶隧道施工关键技术探讨》铁道工程学报． ２Ｏ０９（３）． （１）对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧 １６ Ｉ科技博羌
