岩溶隧道施工关键技术探讨
岩溶隧道施工安全技术与风险控制
岩溶隧道施工安全技术与风险控制一、风险分析岩溶隧道施工常遇到的地质问题包括溶洞、暗河和水囊等。
一些溶洞位于隧道底部，需要对这些溶洞进行填充处理，但是填充物松软且深，当进行隧道基底施工时，易出现不均匀沉降现象；岩溶隧道施工会遇到大的水囊和暗河，一旦挖通岩壁或者水囊和暗河冲破岩壁，会有大量的岩溶水或者泥沙水涌入隧道；岩溶隧道施工会遇到饱含水分的充填物溶槽，一旦坑道掘进到其边缘时，将会有大量的含水充填物不断涌入隧道，造成地表开裂，山体压力剧增；此外，还有一些溶洞和暗河迂回交错的岩溶隧道，施工难度大。
在岩溶隧道施工中，除了具有一般隧道所具有的风险外，还主要存在以下风险：（1）未进行超前地质预报或预报方法太单一等不安全行为，一旦发生突发性突涌水事故，易发生重大人员伤亡事故，造成施工设备和器械浸泡、隧道内有轨和无轨道路中断、隐藏在水中的尖锐物体对人员造成意外伤害等。
（2）若对岩溶水处理不当，例如随意排放岩溶水，可能造成泥石流灾害。
（3）在溶洞充填体中掘进时，若不提前注浆加固，在掘进过程中极易造成塌方冒顶事故。
（4）钻炮眼前，若前方有地下承压水体但未进行超前钻孔探测，密集的炮眼会削弱掌子面的承载力，在钻眼时极易造成突水灾害，也可能在爆破瞬间发生突水灾害。
（5）长进尺、大药量爆破可能引发隧道坍塌冒顶事故，也可能引发突涌水灾害。
（6）当隧道只有一侧遇到溶洞时，若先开挖另一侧，可能造成片帮甚至塌方事故。
（7）施工中若未处理溶洞顶板危石，或高处处理危石时安全措施不当，可能造成物体打击伤害或高处坠落伤害。
（8）探明溶洞水流后，未进行排水减压或排水减压方法不当，可能造成突涌水灾害。
（9）二次衬砌施工前，未检查处理拱部、底板、侧边墙范围内的有害空洞，可能造成隧道坍塌，或给运营期间的安全留下隐患。
二、风险控制重点（1）杜绝不进行超前地质预报的不安全行为。
（2）在溶洞充填体中掘进前，现场盯控进行注浆加固。
（3）杜绝长进尺、大药量爆破的不安全行为。
隧道岩溶处治关键技术
1.4 地下岩溶类型
地下岩溶的地质类型总体分为洞穴式和充填式两大类型。 （1）洞穴式地下岩溶 ① 溶洞
溶洞属于其中一种只有进口，没有明显出口的一种洞穴式地下岩溶。 绝大多数溶洞，或多或少都应有部分地下水充填。真正无水的 “溶 洞”，绝大部分应属于以“干洞”形式出现的暗河通道。
② 暗河
暗河，属于其中另一种既有进口，又有出口的一种洞穴式地下岩溶。 暗河是在地下、通过岩溶洞穴流经的河流。有终年流水的暗河，也有 季节性有水的暗河；还有经常以“干洞”形式出现，偶尔有水流动的 暗河，或称暗河通道。即，暗河通道可以在旱季里是“干洞”，在雨 季里则以有水流动的暗河的形式出现；甚至可以是晴天为“干洞”， 雨天是有水流动的暗河。
1.3 岩溶发育演化的三个阶段
岩溶的发育演化一般可划分为如下三个阶段： ●形成阶段：只要满足前述洞穴发育的四个基本 条件，即可开始形成洞穴。在这个洞穴形成的初期 阶段，洞穴空间规模一般较小，多呈孔隙状，主要 表现为溶蚀现象。 ●发展阶段：随着参与洞穴发育的水流流量流速 的增加，洞穴空间逐渐扩大，发 展成为人能进入具 有一定规模的通道系统，主要表现为溶洞和地下暗 河。 ●衰亡阶段：由于地壳抬升，洞穴逐渐脱离地下 水位进入包气带[注：地面以下潜水面以上的地带 ]， 失去了进一步发展的动力条件，主要表现为崩塌现 象显著，钟乳石类次生化学沉积大量发育，洞穴空 间逐步壅塞减小。
1.1 岩溶的概念
岩溶(国际通用术语Karst，译名喀斯特)是在以碳酸盐类为主的 可溶性岩石分布区，由于水特别是地下水，对岩石以溶蚀为主 的作用所形成的沟槽、裂缝、洞穴，以及由于溶洞顶板塌落使 地表产生陷穴、洼地等现象。
可溶性岩层的成分可分为碳酸岩类岩层(石灰岩、白云岩、泥灰 岩)、硫酸岩类岩层(石膏、芒硝)、卤盐类岩层(岩盐)等三类。
浅谈隧道岩溶治理技术
在 ＩＤ １２９２ ＋ １．及 ｌＤ １２ ９２ ＋ １间 ， 简 称 “ ｌ４ 溶 腔 ｌ Ｋ ２＋ １￣ ９３ ５ Ｉ Ｋ２ ＋ １￣ ９０ ＋ １岩
体 ” ， 在 ＩＤ １２９ ２９ ＋ １． 距 隧 道 顶 约 ４ ３处 被 完 整 块 石 封 住 。 Ｉ Ｋ２ ＋ １．～ ９ ３８ ．ｍ
式 止 水带 。 存 隧 道两侧 墙 脚水 沟底 标 高 以上４ ｅ 处 沿隧 道纵 向设置通 长 的纵 向透 ０ｍ 水 盲沟 ，纵 向盲 沟采 用 １ Ｏ ２ 加筋 透水 管 ；纵 向盲沟 在铺 设防 水板 、浇注 二
ｒ ｄ 断层 破 碎 带影 响 范 围广 ，地 质 软弱 ，岩 溶 裂 隙发 育 ， 多为 泥砂 填 ｎ／ ； ３
一
发育 地带 ， 而且 具有 较 强 的水文 地质 联 系 ， 由于发 育 为宽张 裂 隙 ，施工 过
程 中相 互之 间 的安全 影 响较 小 。 根 据 隧底下 溶 洞发 育规 模 、充填 物性 质 ，分 以下 几种 情况 进行 处理 ：
，
如隧 底下 溶 洞发 育 的规模 比较大 、 充填 物性 质 比较 复杂 ，采 用 桩基 跨越 ： 如 隧底 溶洞 充填 物发 育深度 小 于９８ ｍ ．０ ，且 充填 物稳 定或 隧底 大部 分为破 碎 灰 岩 ，仅局 部发 育溶 蚀沟槽 ，采用仰 拱 调整板 ＋ 钢管 注浆 加固 ，如 隧底溶 洞 充填 物介 质较 单 ～ ，块石 含 量较 小 ，采 用素 砼 桩复 合地 基跨 越 ，如 隧底 下 仅 局 部发 育 小型溶 沟 溶槽 ，采 用 换填 方 案 ；如 隧底 下溶 洞发 育 规模 较小 ， 采 用注 浆加 固＋ 板跨 结构 跨越 。 隧 道初 期支 护 与二 次衬 砌之 间 拱墙铺 设 复合 式防 水板 （ 土 工布 ） ， 加 防水 板应 铺 设至边 墙 角泄 水 孔处 ； 二次 衬砌 环 向 、纵 向施工 缝 采用 两道 防 水 ，在防 水板 与二次 衬砌 之 间外 侧 设置 外贴 式橡 胶 止水 带 ， 内侧设 置复 合
隧道岩溶处理措施探讨
３ 工 程 施 工技 术
根据隧道工 程特点 ，按 照 “ 奥法 ” 的施 工原则 ，总体施 工顺 新 序 ：施 工准备一测 量放样一 洞 口防排水 工程施 工一 明洞 开挖 防护一
孔 、溶 隙为主 ，偶见 小规模 溶洞 。为 了应对 射 法 （ ｓ２２ Ｐｏ ） Ｔ Ｐ０ 、 ２３ 、水 平 声 波 剖 面 法 （１Ｐ 、红外 探水 、 １Ｓ ） 地质雷 达等 方法 ，对施 工 掌子 面前 方 １ ４ｍ Ｏ～ ｏ
方 至设计标 高后 ，自基 底 由下 向 上顺作 施 工 ，完 成 隧道 主体 结构 ，
计 。指导施工 。
相似 比拟法建 立在岩层 裂 隙较 均匀 、比拟段 的水 文地 质条件 相 似 、涌水量与坑 道体积成正 比的基 础上 。本 工程 通过 导坑 开挖 时的 实测 涌水 量来推算 正洞涌水 量 ，用正 洞 已开 挖地 段实 测涌水 量来 推 断未开挖 地段的涌 水量 ，取得 了较好 效果 。
施工 技术简单 、快速 、经济 ，常被作 为首 选方案 。但其 缺点也 是 明
显 的 ，如阻断交通 时间较长 ，噪声与震 动等对 环境 的影 响。在 明洞
拉槽 开挖 前结合路 基情况事先 做好排水 工作 ，洞 口环 形截水 沟先 期 完成 。
３ ２ 洞身开挖 ．
料 ，对掌 子面前方 围岩强度 、节理裂 隙发育 程度 、水量 大小等 情 况
２ ５ 化 学反应 引起 的裂缝 ．
低建筑 物的抗 渗能力 ， 响建 筑 物的使用 功 能，而且会 引起 钢筋 的 影
碱骨料反应 裂缝和钢 筋锈蚀 引起 的裂缝 是钢 筋混 凝土结 构 中最 锈蚀 ，混凝土 的碳化 ， 降低材料 的耐久 性 ，影 响建 筑物 的承载能力 。 常见 的由于化学反 应而引起 的裂缝 。混凝土 拌和 后会 产生一 些碱 性
岩溶隧道大型充填型溶洞综合施工技术
岩溶隧道大型充填型溶洞综合施工技术摘要：隧道开挖穿越岩溶时，施工方案必须综合考虑安全、环境保护、运营安全、经济效益等因素，一次处理到位，可提高结构可靠性，减少隧道病害。
本文结合纳黔高速公路叙岭关隧道K43+068溶洞群的处理，重点对岩溶隧道大型充填型溶洞的综合处理技术进行分析和探讨，以供同类工程借鉴和参考。
关键词：隧道岩溶处理措施1．工程概况叙岭关隧道地处四川省叙永县境内，为上下行分离的特长隧道。
隧道左线起止桩号为ZK40+015～ZK44+082全长4067m，右线起止桩号为K40+060～K44+077全长4017m。
隧道净宽10.25m，净高5 m，设计行车速度80Km/h。
海拔高程在950m～1400m之间。
隧道地层岩性极其复杂，洞口部为粉质粘土、角砾土、圆砾土等，进洞后岩性主要为浅灰、深灰、灰褐及灰黑生物碎屑灰岩、白云质灰岩及灰岩，隧道中部为灰绿色、黄绿色泥岩、钙质粉砂岩、夹泥质灰岩，其中：左线Ⅲ级围岩段长度为685m、Ⅴ级围岩段长度为1196m、Ⅳ围岩段长度为2186m；右线Ⅲ级围岩段长度为628m、Ⅴ级围岩段长度1028m、Ⅳ围岩段长度为2359m。
隧道进、出口段为岩溶强烈发育带，隧道洞身岩溶段位于垂直管道发育带，地表负地形、洼地、溶洞较发育，为岩溶中等发育带。
隧道进出口各穿越一次含煤地层（P1L），岩性主要为灰、灰白色薄层泥岩、砾岩夹碳质泥岩及煤线等，厚度较小。
岩溶为本隧道的主要地质病害，是施工过程中的重点防范对象。
2．岩溶情况叙岭关隧道右洞掘进至K43+068处时，左侧拱顶偏左位置揭露出一大型充填型溶洞群。
该溶洞群以K43+068溶洞口为中心，向前、后、左三个方向发展。
向前发展的1#溶洞宽度7-15m，长约100m。
洞内水流量大，1#溶洞洞尾有一出水口，水流量大于6L/s。
1#溶洞前70m基本上从隧道轴线偏左的洞顶通过并侵入隧道界限内，后30m逐渐向左偏移到洞身外，但洞底距隧道洞身的覆盖层最厚处不超过3m。
隧道岩溶施工处理技术探讨
隧道岩溶施工处理技术探讨摘要：我国岩溶广泛分布，近期面临大量长大岩溶隧道修建问题的现状，对岩溶隧道施工关键技术及方法的进一步探讨，以最大程度地避免地质灾害的发生，提高岩溶隧道施工技术水平。
提出了隧道不同位置出现溶洞条件下的隧道施工方法和初期支护构造措施，该项技术将为岩溶地区高速公路建设提供安全保障，产生巨大的技术经济效益和社会效益。
关键词：公路隧道;岩溶；施工技术；支护构造Abstract: China karst widely distributed, recently faced grew up a lot of the present situation of karst tunnel construction problems, karst tunnel construction is the key technology and further study method, with the maximum degree to avoid the happening of the geological disasters, improve the karst tunnel construction technology level. Put forward the tunnel karst cave appear under the condition of different positions of the tunnel construction method and primary support structural measures, the technology will for karst area highway construction to provide security and produce the huge technical and economic benefits and social benefit.Keywords: highway tunnel; Karst; Construction technology; Supporting structure岩溶亦称喀斯特(karst)，是在以碳酸盐为主的可溶性岩石分布区，由于水，特别是地下水，对岩石以溶蚀为主的作用所形成的诸现象的综合。
隧道工程课题研究论文(五篇)：隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略、谈公路隧道防排水关键施工技术…
隧道工程课题研究论文（五篇）内容提要：1、隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略2、谈公路隧道防排水关键施工技术3、谈明挖隧道深基坑支护施工技术措施4、谈隧道工程软弱围岩检测技术5、谈分离式偏压隧道施工过程仿真全文总字数：20325 字篇一：隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略隧道岩溶突水涌泥原因及处理策略【摘要】隧道工程在受到复杂地质条件影响下，极容易导致隧道岩溶突水涌泥等问题的发生。
现阶段，要加强对隧道岩溶突水涌泥原因与形成机理的分析，并采取针对性处理措施，提高隧道工程的整体施工质量。
本文首先对突水涌泥的危害、成因做出分析，并结合工程案例对该问题的处理策略进行研究。
【关键词】岩溶隧道；突水涌泥；原因；处理策略引言在进行铁路、公路等工程的建设期间，经常会遇到岩溶突水涌泥问题。
对于突水问题而言，主要是指水流量超过了0.1m3/s，涌泥指的是地下水中泥沙的含量大于50%。
一旦工程建设过程中发生突水涌泥问题，不仅会对周围环境产生严重的污染，同时还会威胁到施工人员的生命安全。
因而，岩溶隧道建设前期要加强地质水文勘察，并积极做好风险评估，加强对突水涌泥等病害的防治效果。
1突水涌泥的影响因素与危害性分析1.1突水涌泥问题的影响因素一般来说，导致岩溶隧道施工期间发生突水涌泥问题的因素主要有两方面：自然因素、技术因素。
对于自然因素而言，隧道所处的地质环境、埋深、长度以及地震、暴雨等因素，都可能导致突水涌泥问题的发生。
另外，技术因素主要是指勘察、设计、施工技术的不合理应用，可能会对岩溶隧道的突水涌泥问题产生一定的影响。
1.2突水涌泥的危害性分析岩溶突水涌泥问题的发生，将对隧道的正常施工与后期运营产生极为不利的影响。
首先，岩溶隧道施工时，出现突发性突水涌泥现象的概率较高，由于突水量大，水中含有大量的泥沙，因而会对施工人员的生命与财产安全造成威胁，同时还存在着设备冲毁的危险。
其次，由于突水涌泥过程中会带走大量的泥沙，使得土体内部的空洞区域越来越大。
岩溶隧道施工关键技术探讨
岩溶隧道施工关键技术探讨【摘要】文章围绕着岩溶隧道施工关键技术，结合某工程实例，主要介绍了施工过程中采取的技术手段，希望对相对专业技术人员的工作起到借鉴作用。
【关键词】岩溶隧道；施工；关键技术中图分类号：u455文献标识码：a文章编号：引言岩溶是地表水和地下水经过不断的补给、径流、渗透和循环对可溶性岩层进行化学溶解作用和机械破坏作用的产物。
岩石的可溶性和裂隙性以及水的侵蚀性和流通性是岩溶发育的基本条件。
由于水的存在以及水的流通循环与岩溶相生相伴、发生发展、密不可分,这就给岩溶地区的隧道施工带来了极大的困难。
岩溶对隧道工程的主要影响有:洞害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表塌陷等几个方面,而尤其以高压富水、深埋充填型溶洞施工中极易爆发的大型突水、突泥、涌砂对隧道施工影响为最甚。
1 工程简介某隧道全长11 070 m，穿越地区主要地质构造为毛坝向斜和桐麻岭背斜。
其主要不良地质为深埋充填型溶洞、岩溶突泥、突水、断层破碎带、煤层瓦斯和石油天然气等。
特别是由于毛坝向斜为罕见的锅状封闭向斜,使得该段岩溶水及其溶洞充填物呈高压存在,施工过程中曾发生过大规模爆喷,给工程施工带来很大危害。
毛坝向斜段地质情况如图1所示。
图1圆梁山隧道毛坝向斜地质纵断面图(单位:mm)该隧道的主要技术问题为:(1)岩溶发育情况的准确预报;(2)富水高压充填性溶洞溶洞充填物的注浆加固;(3)富水高压溶洞段的施工;(4)隧道修建引起的高压岩溶水重分布的岩溶水后处理;(5)隧道修建可能引起的环境变化。
其主要施工难点为如何进行准确的超前地质预报及富水高压溶洞段施工。
2 过程中采取的主要技术手段2.1地质预报进行地质预报的目的一是避免施工期间地质灾害的发生造成人身及财产的不必要损失,二是通过分析地质预报结果必要时对设计进行调整。
目前的主要手段为地质素描、物探、钻探及洞探,其可靠性也基本上是依该先后顺序依次较高。
但在岩溶地区对于岩溶或溶洞的预报仅靠某一单一手段是很难做到准确预报的,以下是目前常用的主要技术手段及其优缺点,以供综合采用时参考。
高速公路岩溶地段隧道施工技术研究
以掌子面揭示 围岩水 文 地 质相 似 比拟法 ，作 为 近距 离 推 测 预 报 ，来 推测前方近距离 的岩体 、岩溶的发育 情况和岩性 。
（ ）开挖支 护 ３
拆除止水墙 ，采用 蚪 ５长 ４ ５ ．ｍ的超 前注浆 小
导 管超 前补注浆辅助施 工 ，短进 尺 、分 台阶 、留核 心土 开挖 。开 挖 后及 时采用 １ 工字 钢支护初 喷 ，开挖一榀支 护一榀 ；同时采用 ｃ １ ８ 喷 射混 凝土及 时封 闭掌 子面 ，若有 裂 隙水 采用 埋设 排 水管 集 中 排
排浆孑 ，间距 ５ｅ 梅花状布置；长管棚施作外插角为２。 Ｌ ０ｒ ａ ０ ，隧道起
拱线 开始环向 布设 ，环 向 间距 为 ５ ｅ 。长 管棚 施作 完 毕后 ，采 用 ０ｒ ａ
保留不小于 ５ ｍ厚 的止浆 岩 盘 ，开 始下 一次 探孔 ，超前 探孔 可 以获 得地层岩性 、节理 裂隙等特性 ，结论 直观 可靠 ，但 成本 较高 、施 工 干扰大 ，建议采 用小孔径钻进 取芯 ，以降低超前预 报费用 。
Ｍ０ 泥一 ３水 水玻璃双浆液 通过长管 棚对 不 良岩 体进 行超前 高压预 注
浆 （ 注浆参数 见后 探讨 ） ，使 岩体 在隧 道开挖 轮廓 线外 形成 预支 护
止水拱 圈。
２ 隧道穿越岩 溶不 良地段施工
２ １ 穿越岩溶不 良地 质段的施 工原则 ． 根据实践制定 岩溶不 良地 段施工原 则 ：“ 以堵 为 主、限量排 放 、
岩溶发育地区复杂条件下隧道施工技术研究
岩溶发育地区复杂条件下隧道施工技术研究摘要：随着交通运输行业的飞速发展，公路工程项目修建也越来越多，国家基础建设的中心逐步向岩溶发育的西南部地区倾斜，公共交通俨然成为基建的重点项目，复杂、多变的岩溶地质条件已成为交通建设所面临的巨大挑战。
特别是在云南山区建设中，隧道施工在穿越溶洞密集而复杂的环境时，结合现场地质情况与超前地质预报资料，采取合理的处治方式已成为隧道施工中急需解决的关键性问题。
本文详细分析了岩溶洞穴的隧道施工处治建议，为同类工程施工提供经验参考。
关键词：隧道工程岩溶地区超前地质预报超前加固处理溶洞处治建议0前言岩溶是指可溶性岩石，受水的水化和机械作用产生沟槽、裂隙和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象。
我国70%面积为山区，地理地质条件十分复杂，分部着大面积的碳酸盐地层，主要集中分布在我国西南省份地区。
由于岩溶地区隧道地质情况变化多样、尤其复杂，安全施工技术一直是热点关注问题。
本文旨在岩溶地区隧道施工技术的研究与总结工作，对岩溶地区隧道施工有着普遍而重要的现实意义。
1地质超前预报目前隧道超前地质预报的方法主要有地质素描法、超前钻探法、地球物理探测法（简称物探法）和综合判定法等。
常用的物探手段是地质雷达法，一般不单独使用，通常结合掌子面地质素描手段进行综合地质预报。
地质素描主要对掌子面的地质情况进行客观、准确的描述，主要内容包围岩特征、构造发育情况、地下水状态、围岩的稳定性等方面。
根据已建和在建隧道的地质超前预报结果与后续开挖揭露情况分析得出，溶洞大体可分为以下几种类型：空腔型溶洞。
一般为无水、干燥型，比较容易识别。
完全充水型溶洞。
洞内全充填着水，较难判定溶洞后端位置，进而不容易准确界定溶洞的空间位置及尺寸大小。
泥质充填型溶洞。
较为准确的判定大小及轮廓。
2岩溶隧道处治原则岩溶的分类方式众多，类别也繁杂。
根据查阅的相关文献，结合分析过往的施工经验，岩溶灾害处治的原则为“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”。
隧道穿越大型岩溶处治方案的探讨
隧道穿越大型岩溶处治方案的探讨摘要：本文结合张花高速科洞隧道工程案例来分析隧道穿越大型溶洞处治方法，并根据溶洞大小、与隧道的相对位置等采取合理的岩溶处治方案，为类似地区的隧道穿越岩溶处治施工提供一些参考经验。
关键词：大型溶洞；隧道中图分类号：u45文献标识码：a 文章编号：0引言岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层(碳酸岩类、硫酸岩类、卤盐类等)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。
由于隧道处于地下各种复杂的水文地质岩体中，各类岩溶问题在隧道施工建设中难度较大，而对于隧道穿越大型岩溶的施工难度则更大。
本文以张花高速科洞隧道为工程背景，探讨隧道穿越各种大型岩溶的处治方案。
1工程概况1.1地形条件本工程位于张家界至花垣高速公路d17合同段，地处湖南省湘西北，总体走向为北东—南西，穿行于岩溶中低山地貌，沿线地形起伏较大，地面高程介于390.0～706.0m间，部分段与岩溶冲沟近垂直相交，沟底内岩溶落水洞、漏斗呈串珠状发育，主要为灌木丛，少量为松树、杉树等。
1.2气象条件该场地属亚热带季风湿润气候，具明显的大陆性气候特征，四季分明。
雨量充沛，多年平均年降雨量约1328.10mm，十二月至次年一月降雨量最少，从二月起渐增，四月至八月为雨季，雨季降水量占全年的60%以上，历年平均气温17.2~17.6°，年平均蒸发量介于1102.40～1258.40mm，相对湿度84.38，潮湿系数1.06。
1.3水文地质该合同段路线位于湖南省湘西北重丘山林地带，地表水系极不发育，未见地表水体。
大气降水后，多沿竖直岩溶裂隙、溶蚀沟槽等就地下渗，少量形成地表径流，由山坡流向地势低洼地带，汇集于冲沟内发育的岩溶漏斗、落水洞后，排泄至深部地下暗河中，最后排泄于地势低的猛洞河中，猛洞河边出水口标高约275.00m。
因此沿线地下水埋藏较深。
1.4溶洞特点张花高速公路科洞隧道围岩以白云质灰岩、白云岩为主，主要特征是溶洞、溶槽、溶沟、裂隙、岩溶管道、岩溶水等均比较发育，溶洞内部分填充有粉质粘土、土夹石及孤石。
浅析岩溶地区隧道设计与施工技术
安全 、优 质、高效施工 ，根据以往的施 工 经验 ，应就超前地质预测预报 、安全的设 计原则 、信息化施工和有效的施 工技术等 四个 方 面 综 合 运 用 ，确 保 隧 道 施 工 质量 和
安全 。
①通过 监控量测 ，分析施 工过程 中的 应 力应 变 状 态 ，对 及 时 调 整 支 护 措 施 和 施 工方案 有着极其 重要 的指导作 用。
②一 般 情 况 下 ， 导 应 超 前 正 洞 ２０ 平 ０ ｍ 以 上 ，但 原 则上 不 应 大于 ５ ０ 。 ０ｍ
２ １ ２超前地 质预测预报的方法和作 ．．
用
⑥钻探 法根据地 质构造情况分深孔长 距离钻探 、中距离钻探和浅孔短 距离钻探 三种 。
⑦对隧 道基底可 以采用钎探法 ，钎探 孔布置要保证一定的密度 ，一般孔间距可 以控制在 ３ 米内 ， 深度控 制在 ５ 米左右 ， 根 据岩溶具体情况可以进一步加密 、加深 。
不 探 不 挖 ” 。
小于 １ｍ。当预测预报 前方存在 重大不 良 ０ 地质构造 时 ，应加 大预 测预报频率 ，预报 距离控制范围应相应缩短 ，预报位置搭接 长度应相应加长 。 ④采 用地 质雷达 进 行超 前预 测预 报 时 ，预测预报距离应控制在 ３ ｍ以内 ，每 ０ 两次预报位置搭接长度不得小于 ５ 当采 ｍ。 用 地 质 雷 达 进 行 溶 洞 范 围探 测 时 ， 应 在 刚 性支护完成前实施 ，以消除钢结 构对 其产 生 影 响 。 当 采 用 地 质 雷 达 探 测 到 溶洞 范 围 及规模较大时 ，必须采取钻探法验证。
② 对 于 已完 成 开 挖 支护 地 段 ，通 过 监 测 水 量 变 化 、水 质变 化 、水 压 变 化 、应 力 变 化 ， 必要 时 进 行 水 力连 通 试 验 ，可 确 定 岩 溶段 的安 全 状 态 。
公路隧道工程岩溶施工技术分析
公路隧道工程岩溶施工技术分析公路隧道工程在建设过程中会遇到各种复杂地质条件，其中岩溶地质是一种常见的地质问题。
岩溶地质以其特殊的岩层形态和溶洞特征给隧道工程带来了较大的挑战，因此在岩溶地质区进行隧道工程施工时，需要采用特殊的施工技术来应对。
本文将对公路隧道工程岩溶施工技术进行分析。
首先，对于岩溶地质区的隧道工程，必须进行详细的地质勘探和勘测工作。
通过地质勘探和勘测，可以了解到地下岩层的分布情况、岩石的力学性质和溶洞的分布情况等，为隧道工程施工提供必要的基础数据。
同时，通过地质勘探和勘测结果，可以了解到岩溶地质的特点，从而针对性地选择岩溶隧道的设计和施工方案。
其次，在岩溶地质区的隧道工程施工中，需要采用适当的支护措施。
岩溶地质的岩层一般较薄，岩石的稳定性较差，且易溶解和开裂，因此需要加强对岩层的支护。
常用的岩溶隧道支护措施包括预应力锚杆支护、喷射混凝土衬砌、钢带网喷锚等。
这些支护措施可以增强岩层的稳定性，减少岩层的变形和破坏，确保隧道的施工安全性。
另外，在岩溶地质区的隧道工程施工中，需要进行岩爆预防和处理。
由于岩溶地质地层较薄且岩石的稳定性差，容易发生岩爆现象。
岩爆是指在岩石受到水力冲击、矿产的释放作用、构造应力的放松作用等因素的影响下，岩石发生爆炸性破裂的现象。
岩爆不仅会导致施工工人的伤亡，还会造成隧道工程的延误和增加施工成本。
因此，在岩溶地质区的隧道工程施工中，需要采取一系列的预防措施，如对岩层进行合理的炮孔布置、选择适当的爆破参数、采用足够的排隧距离等。
同时，在施工过程中需要根据岩石的变化情况及时调整爆破参数，保障施工的安全性。
最后，在岩溶地质区的隧道工程施工中，需要进行合理的渗水处理。
岩溶地质地层中存在大量的溶洞和裂隙，易导致地下水的积聚和渗水量的增加。
如果不加以处理，地下水将会对隧道工程的施工和使用造成一定的影响。
因此，在隧道工程施工中，需要采用有效的渗水处理措施，如注浆、防渗薄壁的喷射混凝土衬砌等，以减少地下水对隧道工程的影响。
隧道岩溶处治技术探讨
面积的 １３ ／。岩溶对 隧道 的工程影响主要表现在 隧道周边变形 、
失 稳 ， 常 导致 隧道 开 挖 中 的局 部 坍 塌 、 块 、 石 ； 一 方 面 岩 常 掉 落 另 溶 涌 水也 是 岩 溶对 隧道 的主 要 工 程 影 响 之 一 ， 不 仅 影 响施 工 ， 它 而 且 直接 危 及 人 员 和机 械 设 备 的 安 全 。 韶 关 市 曲江 至 南 雄 高 速 公 路 回 龙 山隧 道 和 白 山隧 道 地质 构
用桥梁 、 暗沟 、 洞 （ 涵 泄水洞） 渗沟等方式排水 以及浆砌片石封 、 堵、 帷幕注浆堵 水等方式控制地下水流失。 保持水环境的平衡 。 （） ２ 小型溶洞 处理 。对溶洞规模 较小． 岩壁较 为稳定、 不发 育、 无水的溶洞 ， 可采用浆砌 （ 干砌） 片石封 闭、 回填 ． 护拱防护 、 加 强衬砌、 抛石注浆 、 隧道底板设梁通过 等方案 。 （） ３ 大型溶洞处理 。当溶洞规模较大 时。 可采取 以下 ２种方
３１ 无填 充或 半填 充型岩 溶洞穴 处治 ．
对 于无填充或半填充型岩溶洞 穴，首先应清除岩溶洞穴表 面浮土或洞 穴内的充填物， 然后对岩溶洞穴采取 回填处治。
（） １ 当岩 溶 洞 穴 位 于 隧道 拱 部 （ 括 拱 顶 、 腰 ） ， 对 洞 包 拱 时 先 穴 四壁 喷 一 层 混 凝 土 （ 厚 ） 施 做 锚 杆 ， 杆 深 入 围岩 不 小 于 加 且 锚 １ ｍ， 初 期支 护 完 成 之 后 ， 用 水泥 砂 浆 或 Ｃ ０混凝 土 回填 密 ． 在 Ｏ 采 １
小 型 岩 溶 、 隙 岩溶 、 状 岩 溶 和 大 型 干 岩 溶 、 型 填 充 性 岩 溶 裂 管 大
实的处治方案 。当洞穴位于边墙位置时， 可采用 Ｍ７ ． ５浆砌片石
铁路隧道溶岩区的溶洞处理施工技术研究
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·102·2019年第4期铁路隧道溶岩区的溶洞处理施工技术研究朱 林（中铁四局集团第一工程有限公司，安徽 合肥 230009）摘 要：随着我国的基础交通建设的快速发展，各项施工技术日新月异，曾经作为施工重难点的隧道工程中的各项施工技术也逐步攻克。
但溶洞对隧道现行施工以及未来的行车运营安全仍存在很大的影响。
溶洞主要指地表水和地下水依靠化学作用以及机械破坏作用导致可溶性岩层产生地下溶蚀，简而言之就是水对岩石的一种溶解。
岩溶对隧道的危害主要表现在是结构物部分及全部悬空失稳，不仅给施工带来难度，还会大大降低其安全实用性。
所以，铁路隧道在岩溶区的施工处理一定要有科学合理，保证隧道的稳定性和安全性。
本文结合所参建的贵州和湖南地区的岩溶隧道对隧道施工中所遇到的溶洞处理技术以及处理方法进行总结阐述，已期对以后的施工有一定的借鉴意义。
关键词：铁路隧道；溶洞处理；施工技术中图分类号：U452.11 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）04-0102-02作者简介：朱林（1978—），男，本科，工程师，研究方向：铁路施工技术。
1 铁路隧道溶洞施工原则（1）安全原则。
不仅要考虑施工安全，还必须考虑未来的行车安全以及环境安全。
行车安全不需多说，环境安全体现了人与环境的和谐程度、影响着环境的可持续发展。
不能仅仅为了施工便利，不经调查和研究即对溶洞进行简单的处理从而影响整个地下水系，破坏当地的环境平衡。
（2）充分考虑方案的合理性。
在隧道施工之前，要深入了解周边环境、地形地貌及其地质结构，掌握溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物、气体和地下水情况，通过这些确定施工方法。
不少地区的溶洞地形比较复杂，且地质条件也不同，在隧道建设施工时，合理选用施工机械，避免造成溶洞倒塌造成人员伤亡。
浅谈岩溶隧道施工技术
２ 现 代岩 溶 隧道施 工技 术
这里 说 的岩 溶 隧 道技 术 是指 在 岩 溶 隧道 的施 工过 程 中分别 针 对 特性 问
岩 溶隧 道施 工过 程 中有 几项 要点 要 注意 ： 管 理体 制 。在岩 溶 隧道 施 工过 程 中要 建 立 完整 的 管理 体 制 ， 其 中包 括预报管理体制 、 监控管理体制、 反馈施工管理体制等等 。 二、 人员 。施 工 过 程 中参 与人 员 首 先应 具备 相 关专 业 素 质 ， 同时 应该 具
一
、
题、 重点问题 、 安全 问题等制定的较 为特殊的施工方法 。
０ 前 言
我 国 幅员 辽阔 ， 地 形 地貌 复杂 。 在 我 国经济 发展 进程 加 快 的今 天 ， 越来 越 多 的高 速公 路 、 铁 路 在各 山 区地 区被 修建 。 在 山 区施 工 过程 中 ， 隧 道成 为 常见 的结 构构 造物 。 岩溶 由于其 发育 错综 复 杂 ， 姿态 各 异 ， 在发 展 过程 中存 在 着不 规 则 性和 不平 衡性 ， 所 以在 岩溶 隧道 施工 过程 中存在 很 多难 点 问题 。下 面本 文将 通过 岩溶 隧 道主 要 的灾 害体 现和 现代 相关 岩 溶隧 道施 工 技 术 的论 述 ， 希 望 能 为相 关设 计 和施 １ 二 人员 带来 一定 的 帮助 。
喀斯 特 （ Ｋ Ａ Ｒ Ｓ Ｔ ） 即岩溶 ， 是水 对可 溶性 岩 石 （ 碳酸 盐 岩 、 石膏 、 岩盐 等 ） 进
行以化学溶蚀作用为主 ， 流水的冲蚀 、 潜蚀和崩塌等机械作用为辅 的地质作 用， 以及 由这 些作 用所 产 生 的现象 的 总称 。 由喀斯 特 作用 所造 成 地貌 ， 称喀 斯 特 地貌 （ 岩溶 地貌 ） 。
岩溶地区隧道的排水设计及施工关键技术
文章编号:１０００Ｇ０３３X (２０１９)０９Ｇ００８５Ｇ０４收稿日期:２０１９Ｇ０１Ｇ３０作者简介:田世宽(１９６６Ｇ),男,内蒙古乌兰察布人,教授级高工,从事高速公路施工及技术管理等工作.岩溶地区隧道的排水设计及施工关键技术田世宽,李㊀维(中交一公局第四工程有限公司,广西南宁㊀５３００３３)摘㊀要:中国西南山区近期面临大量的长大岩溶隧道修建问题,针对其设计㊁施工的特殊性以及特殊季节,就岩溶隧道施工关键技术和方法进行深入探讨,并提出水是岩溶隧道所有问题的诱因和主因,进一步指出如何做好岩溶隧道的防排水施工,以最大程度地避免地质灾害的发生,提高岩溶隧道的施工技术水平,讨论结果对类似工程具有指导意义.关键词:岩溶隧道;防排水;特殊地质;施工技术中图分类号:U ４５５．４９㊀㊀㊀文献标志码:AD r a i n a g eD e s i gno fT u n n e l i nK a r s tA r e a a n d K e y T e c h n o l o gi e s f o rC o n s t r u c t i o n T I A NS h i Ｇk u a n ,L IW e i(F o u r t hE n g i n e e r i n g C o ．,L t d ．o fC C C CF i r s tH i g h w a y E n g i n e e r i n g G r o u p ,N a n n i n g ５３００３３,G u a n gx i ,C h i n a )A b s t r a c t :A l a r g e n u m b e r o f k a r s tt u n n e l s h a v e b e e n b u i l t r e c e n t l y in t h e s o u t h w e s t e r n m o u n t a i n o u sa r e a o f C h i n a ．I n v i e w o ft h e d e s i g n ,c o n s t r u c t i o n a n d s e a s o n a le f f e c t ,k e yt e c h n o l o g i e s a n dm e t h o d s f o r t h e c o n s t r u c t i o no f t u n n e l s i nk a r s t a r e aw e r e d i s c u s s e d i nd e p t h ．I t w a s p r o po s e d t h a tw a t e r i s t h em a i nc a u s eo f a l l p r o b l e m s i nk a r s t t u n n e l s ．I t i s f u r t h e r p o i n t e d o u t h o w t od o w e l l i n w a t e r p r o o f i n g a n dd r a i n a g ec o n s t r u c t i o no fk a r s tt u n n e l st oa v o i dt h e o c c u r r e n c e o f g e o l o g i c a l d i s a s t e r s t o t h e g r e a t e s t e x t e n t a n d i m p r o v e t h e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y l e v e l o f k a r s t t u n n e l s ．T h e r e s u l t s o f t h e d i s c u s s i o na r e i n s t r u c t i v e f o r s i m i l a r p r o je c t s ．K e y w o r d s :k a r s t t u n n e l ;w a t e r p r o of i ng a n dd r a i n a g e ;s p e c i a l g e o l o g y ;c o n s t r u c t i o n t e ch n o l o g y ０㊀引㊀言随着中国交通基础设施的大力发展,高速公路㊁高铁逐步向山区㊁深山区延伸和推进,这就使得特殊地形㊁地质条件下及岩溶区㊁破碎带㊁断层带的隧道的防排水设计也成为一个越来越重要和必需研究的课题[１Ｇ７].目前,已经通车或通车几年的隧道都暴露出了很多问题,如二衬漏水㊁开裂㊁下沉㊁仰拱或路面下沉㊁开裂,中央排水沟堵塞或内涝,影响公路交通甚至火车的正常通行等.冬季隧道进出口段路面出现结冰打滑,春季进出口路面㊁二衬㊁排水沟等出现冻融等多种病害.其实,隧道问题最终落脚点还是水的问题,只要解决了水的隐患,就能够彻底解决隧道的许多质量问题[８Ｇ１１].通过详细排查和深入分析发现,水隐患是对隧道防排水设计㊁施工㊁运营管理的精细化做得不够㊁管理措施不到位等造成的,因此本文就特殊地区㊁岩溶地区㊁断层地带的隧道防排水设计及施工提出一些观点.１㊀地表水系调查和水文地质勘测设计山区隧道排水系统,首先要对地表水系等进行调查,然后根据地勘及水文报告作进一步的精确设计.１．１㊀地表水系调查加强隧道区域地形㊁地貌㊁汇水面积㊁大气降雨㊁局部区域汇水㊁落水洞㊁消水洞及地质构造㊁山体走势㊁岩层倾斜及倾角㊁地震影响等的地表调查和分析,探明其与隧道的相对关系,然后通过大数据进行分析,确定各自然条件及环境对隧道排水设计的影响;加强对雨后水量㊁流向㊁走势的调查㊁分析和统计,为地质钻探及布孔做好准备.１．２㊀水文地质勘探水文地质勘探主要是对地下水位㊁地质构造㊁地下水补给以及与大气降水的关系等做出一个初步的判断,为隧道排水系统设计提供依据.２㊀施工前期现场踏勘及设计复核２．１㊀现场踏勘进场后,对隧道洞顶地表㊁地面㊁地形㊁地貌及汇水㊁水文等进行详细踏勘,对存在的天坑㊁地陷㊁落水洞㊁消水洞㊁地质断层及破碎带等进行测量,标明其与隧道位置的相互关系,并对可能对隧道施工产生的影响等进行初步分析和评估.２．２㊀设计复核及计算将设计给出的隧道出水量㊁地质构造㊁断层㊁断裂破碎带㊁岩层倾角及走向㊁稳定性等与现场踏勘进行比较和复核,初步分析设计依据及设计资料是否准确㊁可靠,提出是否对存在疑问㊁争议或不确定的影响部位进行补充地质㊁水文调查及补充勘探等.３㊀特殊地质、地形条件下的隧道防排水措施特殊地形㊁地质㊁富水地区等条件下的隧道防排水须坚持动态设计㊁施工和管理,要有一定的超前预防措施.根据设计㊁前期调查㊁补充调查㊁地勘资料编制可实施的施工组织设计㊁专项方案及应急预案,同时要建立各种应急设计处治方案.由于山区㊁深山区地形㊁地质及水文等极其复杂和多变,很难一次性设计到位,而实际施工是对设计的最后一次检查和完善,管理不善会为日后运营留下较大的安全及质量隐患.因此,需要充分发挥施工经验,弥补设计不足和疏漏,同时也需要业主和设计者及时转变观念,增强超前意识,按 动态设计㊁动态施工及动态管理 的原则主导隧道防排水设计及施工.总的原则是 宜疏不宜堵㊁以疏为主㊁防排结合 ,但是在特殊地带,也不排除以堵为主和疏堵结合.具体措施如下.(１)仔细复核设计文件,详细了解和熟悉地勘资料,特别是围岩等级以及节理㊁裂隙㊁岩溶的发育,设计防排水细部要求及措施.(２)加强现场踏勘和地质㊁地形㊁水文及地表水汇水面积调查,包括地表沉陷㊁天坑以及地表水㊁地下水的汇聚及走向.要发挥地质专家㊁水文专家的作用,善于发现设计不足和遗漏,报告发现的问题. (３)分析进洞以后的实际围岩情况,包括岩溶洞及其排水走向,岩溶洞及其消水洞情况,节理㊁裂隙发育及裂隙水情况,围岩等级㊁岩性和风化程度.只有充分了解和掌握实际情况,才能采取针对性的方案及措施.(４)抓住雨季施工,多暴露问题,变不利条件为有利条件,及时发现问题,采取措施,彻底解决防排水问题.(５)规避旱季的施工质量风险.在旱季施工时很容易盲目乐观,也就容易放过一些质量问题,留下安全隐患.通过调查和分析,裂隙水㊁岩溶水的防排水设计问题大多数都出在旱季施工的隧道. (６)对于裂隙比较发育的地段,无论是雨季还是旱季施工,都必须加密环向排水系统,同时通过三通管将裂隙水收集㊁排除.(７)对于岩溶比较发育的溶洞,无论是干洞还是落水洞,都必须按一个溶洞用一种防排水设计去完善,包括纵向㊁横向㊁环向㊁左右两边的,必须让出水能够及时㊁快捷地排除.有消水洞的,可以直接排到消水洞,否则加大㊁加密或预埋横向(初支后与二衬之间,穿过二衬埋设P V C管或铸铁管)排水管,也就是设置隧道内渗水或出水排水通道,防止出水不能及时排走,而导致隧道二衬后水压上升或漏水等. (８)对于不同的围岩等级㊁风化程度㊁岩性,采取有针对性的措施.如果对软岩及围岩较差的隧道二衬拱边墙及二衬的基础承载力㊁仰拱回填㊁路面基底处理不到位,就会出现二次不均匀下沉㊁开裂. (９)对于不同的区域和易发生进出口冻融的隐患,更需要加强和完善防排水系统,如在防排水系统背后设置一层粒料层,厚度控制在１０c m左右;对于仰拱㊁路面和排水沟,宜设置一些带粒料的排水盲沟或碎石垫层.也就是通过粒料的空隙去吸收绝大部分的冻胀变形,而不至于损坏永久性结构.同时,粒料层也可以起到快速排掉内部出水的作用. (１０)加强对拱边墙三通管和横向接通纵向主排水沟的检查和疏通,否则一旦淤积堵塞,就会造成许多质量问题和安全隐患.通过施工工序标准化管理可以彻底解决这类问题,如采用仰拱㊁中央水沟及盖板㊁仰拱回填及找平层同步施工工序管理,就可以避免因盖板上仰拱找平层混凝土施工不及时而导致的盖板被压碎和掉落杂物问题.如果进行路面施工时没有及时更换已经压碎的水沟盖板和清理水沟内杂物,很容易遗留一些质量㊁安全隐患,例如水沟堵塞㊁路面沉陷等.(１１)加强对路面,特别是隧道沥青路面㊁进出口段路面结构层内部排水系统的设置和完善,如在较低一侧靠近电缆沟设置路面层间排水盲沟,即使路面有层间渗水,也能够及时排除,不至于堵塞和结冰,避免路面结冰打滑和发生冻胀破坏.(１２)加强进㊁出口地表水的拦截和排除,加强洞口纵向㊁横向排水系统的设计和完善,防止雨水倒灌和内涝.(１３)加强纵向主排水沟断面和环向最大出水量的设计和验算,需要根据隧道渗水㊁出水㊁雨季岩溶洞局部涨水等的影响,计算其最大流量,以此作为排水系统的设计依据,否则环向和纵向排水系统排水不及时,就会破坏二衬和路面,造成二衬漏水,雨水倒灌㊁浸泡仰拱和二衬基础,使风化软岩隧道的仰拱㊁二衬及基础承载力下降,发生不均匀沉降及开裂等诸多病害.４㊀特殊季节的隧道防排水注意事项在设计及施工阶段,易发生对地表水系及隧道内出水等调查或预判不足的情况,比如:因为旱季调查或施工时没有水就做出无水的判断,导致在雨季出现大量的隧道内涌水;冬季施工对春季融雪预判不足,导致一些运营后期隧道出现病害.４．１㊀雨季施工要利用雨季施工的特点,抓住时机,将雨季暴露出来的防排水问题一次性解决,比如设计的防排水系统是否满足实际情况,岩溶洞和消水洞的专项防排水设计及裂隙㊁节理发育地带的防排水设计是否到位等.明确雨后地表水的走向㊁隧道内出水点及出水量的变化等,对于出水比较集中的部位,如水囊㊁突水等,必须准确标注其位置,通过收集数据进行大数据分析,并对结果采用动态设计及管理理念来指导隧道的防排水设计及施工,尽可能消除运营后期可能发生的二衬渗水㊁漏水㊁开裂和下沉等质量病害.对于在施工过程中出水较多㊁较集中的部位,一是加密环向排水盲沟;二是在拱脚施工二衬时预留孔径较大的P V C或铸铁管等横向排水沟,接通到初支背后,即使在后期有大出水,也可以及时通过横向管排走,避免初支与二衬之间排水不及时㊁水压增大,穿过初支,导致二衬漏水㊁路面拱起甚至水淹;三是对于大的落水洞㊁消水洞四周或错位㊁施工破坏的情况,均需增设涵洞㊁横洞或导水洞,将水系及排水通道接通.４．２㊀旱季施工旱季施工时容易忽略和掩盖一些防排水的问题,因此需要一定的施工经验来指导施工.对于岩溶洞㊁消水洞㊁节理和裂隙发育的地段,不能因为在旱季施工没有出水就视作无水处理.同样,需要结合现场地形㊁地质及地表汇水分析地表地形及水的走向,并做出预判和预加强防排水设计.宁可估计过一点,也不能估计不足;要多参考和分析类似条件隧道的防排水设计,观测其他隧道运营过程发生的事故情况,吸取教训,防止问题再犯.４．３㊀冬季与春季施工北方隧道施工主要考虑冬冻和春融的影响,归根结底还是防排水的问题,特别是隧道进出口段.一是因初支与二衬之间积水或排水不畅而发生冻胀,导致二衬开裂;二是路面排水不畅㊁结冰,致使交通事故频发;三是路面层间排水不畅㊁发生冻胀,导致路面拱起开裂;四是冬天发生冻胀,春天则发生春融,导致二衬漏水和路面唧泥等.主要预防措施包括:加强防排水设计,初支可以考虑湿喷大空隙混凝土,或者在防水板后增设一层橡胶或类似功能的粒料层,目的主要是增强排水效果,一旦有渗水,就可以及时排除;隧道内或进出口纵坡适当设计大一些(不小于１．５％),便于及时排水;路面采用防水效果好的设计配合比,同时在较低一侧设置盲沟,及时排出层间水.只要解决了冻胀,也就解决了春融,这两个问题实际上是一个问题,故应在冬天施工时提前考虑春天的影响,春天施工时考虑冬天的影响.５㊀特殊地质、地层隧道的防排水设计及施工５．１㊀软岩隧道的防排水施工对于泥岩㊁砂岩㊁页岩和板岩等软岩隧道,要充分重视排水系统和水的影响及破坏,特别是设计和施工期间没有水,而在运营阶段由于一些其他原因或遇到极端气候,风化程度较高的软岩隧道一旦被地下水浸泡或排水不畅,则极易发生仰拱下沉和二衬不均匀下沉及开裂.因此,软岩隧道不要轻易取消仰拱.５．２㊀煤系地层隧道的防排水施工煤系地层同样是对水特别敏感的地层,遇到此类围岩隧道更需要特别重视,在采取上述措施的同时,还需做专项防排水设计,编制专项排水及施工方案.５．３㊀冻融地区隧道进出口的防排水施工受低温和结冰的影响,一旦隧道内排水不畅或积水,就会发生冻胀.这种现象在北方尤为明显,水是主因,也是导致隧道冻胀病害的主要困扰.因此,急需研究一种技术和设施解决防排水问题.北方隧道防排水设计原则是以排为主,防排结合.(１)北方隧道进出口及洞内纵坡设计从有利于排水的出发点考虑,纵坡尽可能大一些.(２)隧道初期支护研究一种类似粗砂大孔混凝土,以利于及时排除隧道内渗水,不至于积水后结冰而发生冻胀.(３)可在二衬及防水板背后增设一层粒料,一是便于排水,二是即使发生冻胀,也可以通过粒料吸收一部分或大部分冻胀变形,不至于破坏二衬.(４)对于路面层间水,一方面适当加大路面横坡,另一方面可在较低一侧设置排水盲沟,及时排出基层㊁面层及各层间的渗水和积水.(５)目前的进出口段设计是做一些保温层,但是要充分考虑隧道风洞的影响.由于风不断带走隧道内的热量,很可能比外面温度更低,这就要求进出口保温层设置长度要满足实际要求.６㊀结㊀语无论是在北方还是南方,水都是隧道所有问题的诱因和主因,南方隧道只要解决了防排水问题,就解决了所有问题;北方隧道只要不积水,就不会发生冻胀,也就不会发生春融.参考文献:[１]㊀袁㊀伦．公路隧道防水及排水系统设计探讨[J]．工程建设与设计,２０１７(６):１１１Ｇ１１２．[２]㊀王星华,王㊀建．多年冻土地区隧道排水技术试验研究[J]．铁道科学与工程学报,２００４,２６(２):８４Ｇ８７．[３]㊀王建秀,朱合华,杨立中．岩溶隧道长期排水对围岩渗透性的影响[J]．岩土力学,２００４,２５(５):７１５Ｇ７１８．[４]㊀谭忠盛,李㊀健,薛㊀斌,等．岩溶隧道衬砌水压力分布规律研究[J]．中国工程科学,２００９,１１(１２):８７Ｇ９２．[５]㊀周小飞,武㊀科,马明月．浅谈公路岩溶隧道施工技术管理[J]．地下空间与工程学报,２０１０,６(３):５５９Ｇ５６３．[６]㊀卢㊀捷．高压富水岩溶地层隧道施工技术分析[J]．交通世界,２０１７(１４):９０Ｇ９１．[７]㊀王秀英,谭忠盛,王梦恕,等．宜万铁路岩溶隧道防排水原则及技术研究[J]．中国工程科学,２０１０,１２(８):１０７Ｇ１１２．[８]㊀左玉杰．反坡富水岩溶隧道抽排水系统的设置和应用[J]．铁道建筑技术,２００７(４):２６Ｇ２９．[９]㊀朱卫东．秀宁隧道施工岩溶高压富水区防排水处置技术[J]．施工技术,２０１５(S１):２３７Ｇ２３９．[１０]㊀陶赞旭．云雾山富水岩溶隧道防排水施工[J]．建筑,２０１１(４):６８Ｇ７０．[１１]㊀高㊀杰,李㊀林．岩溶隧道防排水施工技术[J]．西南公路,２０１０(４):１４１Ｇ１４３．[责任编辑:王玉玲]。
岩溶区隧道大型溶洞处治技术研究
| 发展与创新 | Development and Innovation·88·2020年第17期作者简介：黄骤屹，男，高级工程师，研究方向：隧道工程。
岩溶区隧道大型溶洞处治技术研究黄骤屹1，叶 铭2，徐仁华1，蒋定然1，汪 涛2（1.文山州广那高速公路投资建设开发有限公司，云南 文山 663000；2.长安大学公路学院，陕西 西安 710064）摘 要：为了降低岩溶区隧道大型溶洞对施工的影响，文章通过文献收集和案例调研，针对岩溶地区隧道施工中遭遇的各种不同溶洞影响，提出了针对性的处置方案，其中包括大型干溶洞的处治、大型填充型溶洞的处治、大型含水型溶洞的处治，旨在为岩溶区隧道大型溶洞处治技术提供可参考建议。
关键词：岩溶区隧道；大型溶洞；填充型溶洞；处治方案中图分类号：U456.3+3；U455.4文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）17-0088-02 在岩溶区修建隧道时，由于溶洞的存在，极易引起塌方和突水突泥等灾害，故研究处理隧道溶洞的方法意义重大，尤其是大型溶洞的处治。
以往处治大型溶洞时大都依靠经验法和工程类比法来分析溶洞对于隧道的稳定性影响，其结果差异性很大[1]。
针对以上问题，文章通过查阅大量的溶洞处治相关文献，总结归纳出了一套详细的大型溶洞处置方案，其内容是基于岩溶地区隧道超前预报原则、突水防治原则及溶腔处治原则这三大原则制定的[2-4]。
岩溶地层的复杂性和特殊性对超前地质预报提出了更高的要求，所以应釆用不同的超前地质预报方法，互相补充，互相验证，从多角度分析掌子面前方地质情况，然后再对其进行处理。
1 大型干溶洞的处治在岩溶地区修建隧道过程中遇到大型溶洞时，应根据溶洞相对于隧道洞室的空间位置以及溶洞内的充填情况，选择合适的处治方法。
一般而言，处理时应遵循引、堵、跨、绕的治理原则。
1.1 隧道拱顶处溶洞处治当溶洞位于隧道拱顶，且相对隧道拱顶高度较高、分布范围较广，但围岩风化程度较低时，溶洞对隧道稳定性的影响较小，不易使隧道发生大规模坍塌事故，可采用拱罩防护的处治方法。
岩溶隧道施工关键技术浅谈
岩溶隧道施工关键技术浅谈
李福林
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2016(000)012
【摘要】岩溶隧道施工建设的难度是比较大的,但是其施工建设的必要性在当前也是比较突出的.基于这种岩溶隧道施工建设的难度来说,必须要重点针对各种施工关键技术进行严格的把关和控制,切实提升最终的施工效果和水平.本文就重点针对岩溶隧道施工中涉及到的一些关键技术手段进行了简要的介绍和论述.
【总页数】2页(P306,308)
【作者】李福林
【作者单位】中铁十二局第三工程有限公司,太原100081
【正文语种】中文
【相关文献】
1.岩溶隧道施工关键技术探讨 [J], 张友
2.岩溶隧道施工关键技术 [J], 刘鹏羽
3.浅谈岩溶地区隧道施工中的岩溶处理 [J], 毛志国
4.岩溶富水地层隧道施工关键技术 [J], 李俊
5.软弱围岩复杂岩溶段隧道施工关键技术 [J], 陶军民
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复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究
复杂岩溶地层地铁盾构施工影响的关键技术研究发布时间：2023-03-02T06:47:39.205Z 来源：《工程建设标准化》2022年20期作者：丛英学[导读] 本文先从复杂岩溶地层的处理入手，接着分析了盾构施工的技术和注意要点，希望能够帮助施工人员更好开展工作。
丛英学中交隧道工程局有限公司江苏省南京市 211100摘要：本文先从复杂岩溶地层的处理入手，接着分析了盾构施工的技术和注意要点，希望能够帮助施工人员更好开展工作。
关键词：岩溶地层；地铁盾构；施工影响；关键技术1岩溶地层处理1.1处理原则全填充溶洞属于基坑开挖面之外内容，在经过钻孔探测之后，如果填充物是硬塑状黏土，探孔没有渗漏水现象，那就不需要加固并对溶洞注浆，如果填充物是其它类型，那就要对溶洞注浆和加固。
开挖面以内的穿越状全填充型溶洞，如果填充物属于硬塑状黏土，开挖之后没有渗漏水、填充物比较稳定，那就不要清理填充物，只要对一些空洞回填注浆即可；如果填充物是其它物质就要注浆和加固。
盾构法施工过程中，除了建筑物涵盖的地区，其他地区使用地面处理方式，辅之以洞内处理。
1.2不同地区地铁工程的处理措施1.2.1处理措施的相同处我国地铁工程存在岩溶地层，通常使用间歇式注浆法，使用纯水泥浆、水泥砂浆等材料。
划分溶洞的时候需要考虑溶洞、结构距离、溶洞填充种类和溶洞高度等数据。
1.2.2处理措施的不同处一些城市要考虑隔水层，进而确定隧道底部的加固大小。
一些城市会考虑周围的建筑环境，从而更好地把握隧道两边和底部的加固大小。
施工人员选择注浆压力的时候，一些城市会参考地下水压力，根据注浆孔位来判断注浆压力。
结合隧道两边的处理范围，一些城市选择6m的直径盾构。
隧道底部的处理处理直径位于2m-10m之间。
1.3处理要求对于处理结果的要求，不同地区的地铁设计要求不一样，施工人员在具体验证的时候需要花费一些成本，试验的离散性较大。
以下是普遍的岩层地层处理结果要求，受限，岩溶地层在加固之后任意选择钻孔取芯，采取抗压试验，无侧限的抗压强度值大于0.5MPA。
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2009年3月第3期(总126) 铁 道 工 程 学 报JOURNAL OF RA I L WAY E NGI N EER I N G S OC I ETY Mar 2009NO.3(Ser .126) Ξ 收稿日期:2009-01-05 ΞΞ作者简介:陆少伟,1962年出生,男,高级工程师,中铁隧道集团公司夏深铁路指挥部常务副指挥长;何剑,1979年出生,工程师,中铁隧道集团公司贵广铁路指挥部工程部部长。
文章编号:1006-2106(2009)03-0043-05岩溶隧道施工关键技术探讨Ξ陆少伟1 何 剑2ΞΞ(1.中铁隧道集团公司厦深铁路指挥部, 广东普宁515325; 2.中铁隧道集团公司贵广铁路指挥部, 贵州都匀558000)摘要:研究目的:针对我国岩溶广泛分布,近期面临大量长大岩溶隧道修建问题的现状,对岩溶隧道施工关键技术及方法的进一步探讨,以最大程度地避免地质灾害的发生,提高岩溶隧道施工技术水平。
研究结果:本文通过新建渝怀铁路圆梁山特长岩溶隧道的施工实例阐明了岩溶隧道施工中解决类似问题的关键技术及方法,同时也提出了今后类似工程需要加以改进的措施。
该隧道不仅具有国内外罕见的舟形封闭向斜构造,也有一般岩溶隧道的各种岩溶形态发育,实践表明采用综合超前地质预报手段、充填型富水高压溶洞段施工、环境监测等关键技术为隧道的成功建成发挥了重要作用。
关键词:岩溶隧道;地质预报;注浆;施工中图分类号:U455 文献标识码:AD iscussi on on the Key Technologi es for Constructi on of Karst TunnelL U Shao -we i 1,HE J i a n2(1.The Xia men -Shenzhen Rail w ay Headquarter of China Rail w ay Tunnel Gr oup Co .L td,Puning,Guangdong,515325,China;2.The Guiyang -Guangzhou Rail w ay Headquarter of China Rail w ay Tunnel Gr oup Co .L td,Duyun,Guizhou,558000,China )Abstract:Research purposes:W ith constructi on of karst tunnel continuously in China,it is necessary t o do the deep research on the technol ogies for constructi on of karst tunnel f or the pur poses of avoiding occurrence of geol ogical disasters as much as possible and enhancing the constructi on level of karst tunnel .Research results:This paper intr oduces the main technol ogies used for constructi on of Yuanliangshan Tunnel on Chongqing -Huaihua Rail w ay L ine and gives the measures for i m p r oving the technol ogies t o be used f or si m ilar tunnel in future .The tunnel structure is a rarely navicular cl osed syncline with the features of the all karst devel opments of ordinary karst tunnel .The constructi on p ractice shows the integrated geol ogical p redicti on in advance,fillingconstructi on in high -p ressure water -rich karst regi on,envir onment monit oring and other key technol ogies p lay an i m portant r ole in successful constructi on of the tunnel .Key words:karst tunnel;geol ogical forecast;gr outing;constructi on1 概况新建渝(重庆)怀(怀化)铁路圆梁山隧道,全长11070m ,是渝怀铁路最长的隧道。
2001年3月进洞施工,2003年8月6日通过迂回导坑实现进出口工区贯通,2003年12月28日实现平导全隧贯通,2004年9月全隧主体工程完工,2005年建成通车。
2006年完成附属工程施工和后期岩溶整治。
通车3年来运营状态良好。
2 主要技术问题及施工难点圆梁山隧道穿越地区主要地质构造为毛坝向斜和桐麻岭背斜。
其主要不良地质为深埋充填型溶洞、岩溶突泥、突水、断层破碎带、煤层瓦斯和石油天然气等。
特别是由于毛坝向斜为罕见的锅状封闭向斜,使得该段岩溶水及其溶洞充填物呈高压存在,施工过程中曾发生过大规模爆喷,给工程施工带来很大危害。
毛坝向斜段地质情况如图1所示。
图1 圆梁山隧道毛坝向斜地质纵断面图(单位:mm) 该隧道的主要技术问题为:(1)岩溶发育情况的准确预报;(2)富水高压充填性溶洞溶洞充填物的注浆加固;(3)富水高压溶洞段的施工;(4)隧道修建引起的高压岩溶水重分布的岩溶水后处理;(5)隧道修建可能引起的环境变化。
其主要施工难点为如何进行准确的超前地质预报及富水高压溶洞段施工。
3 施工过程中采取的主要技术手段3.1 地质预报进行地质预报的目的一是避免施工期间地质灾害的发生造成人身及财产的不必要损失,二是通过分析地质预报结果必要时对设计进行调整。
目前的主要手段为地质素描、物探、钻探及洞探,其可靠性也基本上是依该先后顺序依次较高。
但在岩溶地区对于岩溶或溶洞的预报仅靠某一单一手段是很难做到准确预报的,以下是目前常用的主要技术手段及其优缺点,以供综合采用时参考。
3.1.1 TSP202(TSP203)超前地质预报3.1.1.1 优点(1)适用范围广。
适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况。
(2)预报距离长。
能预报掌子面前方100～350m 范围内的地质状况,围岩越硬越完整预报长度就越大。
(3)对隧道施工干扰小。
它可在隧道施工间隙进行,即使专门安排此项工作,也只需30m in左右。
(4)提交资料及时。
在现场采集数据的第2天即可提交正式成果报告。
3.1.1.2 缺点(1)预报准确性:其预报地质体距离掌子面的位置是根据24个爆破孔与接收器之间的弹性波速度的平均值和地质体反射波到达接收器的时间来确定的,由于弹性波速度的差异而导致地质体预报位置与实际情况有所差异。
(2)预报精度:它所能反映出的地质体的宽度是根据采样间隔和岩体弹性波速度来确定的,如采样间隔取80μs,弹性波速度为5000m/s,则能预报出的地质体的宽度为0.4m。
(3)预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显,而预报溶洞等点状地质体则不尽如人意,因其预报原理和计算模型是以平面为计算依据,对宽度小于0.4m的小型溶洞反映不明显。
3.1.2 地质雷达3.1.2.1 优点(1)在地表探测5～30m范围内的地下地层或地质异常体(溶洞、断裂、空隙等)反射信号比较明显;灰岩地区隧道铺底前采用中～低频率的天线可作为探明隧底隐伏岩溶洞穴的手段。
(2)采用高频率的天线进行隧道混凝土衬砌质量无损检测比较理想。
3.1.2.2 缺点(1)仪器密封性差,易造成仪器损坏,操作起来费时费力,探测距离短,效果不好。
44 铁 道 工 程 学 报2009年3月(2)隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础———半无限空间不吻合,加之洞内钢拱架、钢筋网、锚杆、钢轨等金属构件的影响,探测结果一般不太理想。
3.1.3 红外探测3.1.3.1 优点仪器小巧轻便,操作简单,可实现全空间全方位探测,能预测隧道外围空间及掘进面前方30m范围内是否存在隐伏水体或含水构造,基本不占用隧道施工时间,资料分析简洁、快速、直观。
3.1.3.2 缺点它只能探测出探测点前方30m范围内有没有水,至于水量大小、水体宽度及具体位置等则难以说清,也就是说目前红外探测只限于定性阶段。
3.1.4 超前地质钻孔3.1.4.1 优点(1)可比较直观地得到钻孔所经过部位的地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水以及可测水压高低等情况。
(2)煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定,采取适宜防治措施,防止煤与瓦斯突出危险性。
3.1.4.2 缺点费用高、占用隧道施工时间长,且资料只是一孔之见。
3.1.5 洞探法优点是可以直观、准确地预报地质情况,也可以起到其它辅助施工的作用;缺点是费用比较昂贵。
3.1.6 地质素描该方法设备简单、操作方便、不占用隧道施工时间,提交资料及时,费用低,但对操作人员地质知识水平要求较高,一般准确性难以保证。
由于圆梁山隧道设计有全隧贯通平导及迂回导坑,加上其地质情况复杂,施工时采用了以上各种方法,最后汇总进行综合分析,即集物探、钻孔、洞探、地质素描等手段为一体的综合地质预报技术。
3.2 富水高压充填性溶洞溶洞充填物的注浆加固富水高压充填性溶洞的开挖在不进行预加固的情况下是无法进行的,而在富水高压的情况下进行注浆同样很难做到,在充填物为粉细砂或流塑状粘土的情况下高压水使得成孔都很困难,必须有控制的边泄水减压,边钻空注浆,圆梁山隧道采用的是平导减压正洞注浆或正洞减压平导注浆的方法,排水点距注浆点30m。
经现场多次注浆试验确定,其主要注浆参数如表1所示。
表1 主要注浆参数表参数名称注浆参数正洞平导加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m或8m掌子面及开挖轮廓线外3m或5m 钻孔深度30～35m25～30m 止浆岩墙厚度3～5m1.5～3m 扩散半径0.5～2.0m注浆段长1.0～5.0m(根据钻孔情况确定)注浆速度10～100L/m in注浆终压6.0～9.0M Pa凝胶时间单液浆30min～7h;双液浆30s～3min 注浆材料在通常情况下,选用普通水泥-水玻璃双液浆;特殊情况下,可选用超细水泥-水玻璃双液浆或TGR M以及HSC浆液。