复杂岩溶隧道充填型溶洞综合处理技术
阐述隧道穿越大型半充填溶洞施工技术
阐述隧道穿越大型半充填溶洞施工技术引言云桂铁路云南段富宁隧道全长13625米，为全线I级风险隧道之一，该隧道采用“两横洞+两平导+一斜井”的辅助坑道模式组织施工。
隧道不良地质有断层破碎带、危岩落石、堆积体、岩溶、岩体破碎、软岩大变形、松软土和膨胀岩土。
其中在D4K341+050～D4K341+176段揭示一大型半充填溶洞，在堆积物中有未充填的空间及通道，充填物主要为碎块石土夹砂土及黏性土夹碎块石土等，为溶洞坍塌、溶蚀及流水携带来的堆积物为主，块石成份为灰岩，大小不一，无胶结，呈松散状，稳定性极差。
因隧址位于地下水位线附近，受季节变化，充填物在地下水冲刷下容易流失，基底不稳，通过多种方案比选，采用桩板结构刚性过度，桩基置于完整基岩一定深度，确保隧道基底及右侧边墙稳定。
本文针对该溶洞的整治技术进行了研究，为今后遇到类似情况，确保快速通过溶洞，且确保结构稳定提供参考。
1.富宁隧道工程概况1.1 工程概况云桂铁路云南段I标富宁隧道位于云南省富宁县新华镇那农村境内，设计为客货共线双线隧道（开行双层集装箱），隧道起止里程D4K339+026～D4K352+651，全长13625m。
隧道一般埋深100～400m，最大埋深455m，最小埋深为10m。
全隧揭示溶洞共10余处，其中大型溶洞两处，分别为D4K340+760～D4K340+840段的大型全充填溶洞和D4K341+050～D4K341+176段的大型半充填溶洞，其整治方案均为桩板结构刚性过度。
本文结合D4K341+050～D4K341+176段大型半充填溶洞的初支防护、衬砌结构和排水系统以及基底处理的关键技术进行研究。
1.2 溶洞规模通过施工开挖揭示、物探以及钻探等综合勘察分析，该溶洞纵向发育里程为D4K341+050～D4K341+176，主要发育于线路右侧及右侧基底，溶洞长度126m，推测溶洞横向宽度40～54m、高度20～50m、隧底充填物厚度10～15m，最厚达32m，溶洞走向复杂多变，各段形态各异。
溶洞处理技术施工方案
溶洞处理技术施工方案一、前言溶洞在地质形成中扮演着重要的角色，然而，溶洞的存在也给工程建设带来了一定的风险。
为了有效处理溶洞问题，提出了一系列的溶洞处理技术方案，本文将从技术施工方面出发，对溶洞处理技术的具体施工方案进行探讨。
二、溶洞检测与评估在进行溶洞处理技术施工之前，必须进行溶洞的检测与评估工作。
通过地质勘察和现场勘察等手段，了解溶洞的位置、规模和形态等关键信息。
同时，对溶洞的稳定性、对周围环境的影响等进行评估，为后续施工提供依据。
三、溶洞处理技术1. 填充法填充法是常用的溶洞处理技术之一。
通过采用水泥浆、砂浆等填充材料填充溶洞空洞，加固地层，进而解决溶洞带来的不稳定因素。
2. 支护法支护法是通过设置支柱、桩、钢筋混凝土等支护结构来加固溶洞周边的地层，防止地面塌陷或建筑物受损，保障工程安全。
3. 封堵法封堵法是在溶洞入口或内部进行封堵，常用的封堵材料有水泥浆、泡沫混凝土等。
通过封堵，有效阻止地下水对溶洞的进一步侵蚀和扩大。
4. 复杂工艺法对于形态复杂、位置特殊的大型溶洞，需要采用复杂工艺法，结合填充、支护、封堵等多种技术手段，进行有针对性的处理，保障工程的安全和稳定。
四、施工方案在进行溶洞处理技术施工时，需要根据溶洞的具体情况选择合适的技术方案，并制定详细的施工方案。
施工前应对现场环境和地质特征进行全面评估，确保施工过程中的安全性和有效性。
1.施工准备–确定施工方案，制定施工计划。
–调配施工人员和机械设备。
–准备所需填充材料、支护结构等施工材料。
2.施工过程–按照施工方案进行填充、支护、封堵等处理工艺。
–严格按照施工要求进行作业，确保工程质量。
–注意施工现场的安全管理，防止发生意外事故。
3.施工验收–施工结束后进行验收，检查工程质量。
–对施工结果进行评估，确保溶洞处理效果符合要求。
五、总结溶洞处理技术施工是一项复杂而重要的工程，在处理溶洞问题时需根据不同情况选择合适的技术方案。
在施工过程中，要严格按照施工方案操作，保证工程安全和稳定。
隧道岩溶处理措施
隧道岩溶处理措施我国石灰岩地层分布较广,岩溶地质非常普遍。
当隧道穿过岩溶地层时,有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌;有时遇到潜在的水囊或暗河,岩溶水或泥沙夹水大量涌入隧道;有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至地表开裂下沉,山体压力剧增;有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。
正确处理溶洞对隧道施工具有重要意义。
1 地表处理措施岩溶隧道,在地表分布大大小小的溶槽、溶沟、漏斗时,首先对地表水的水流方向、消失位置详细了解,对有可能贯入隧道的岩溶漏斗,要对地表漏斗进行回填,回填土表面加混凝土盖,四周砌浆砌片石挡水墙,并另修水沟将原来进入漏斗的水流往别处引走。
2 超前地质预报当地质图上标明前方有断裂破碎带、不同岩层变化带时,在离掌子面后方20m 处安设TSP202 地质超前预报系统,用地震反射波法对掌子面前方地质情况进行预测。
洞内地质情况发生变化、岩溶裂隙水有增大趋势时,及时改全断面法为正台阶法,当岩层进一步变化,破碎严重时,暂停掘进,在上台阶拱部、拱腰、拱脚处,用XY—2B 型地质钻机进行水平超前地质钻探取芯,钻探深度40m 以上,结合TSP202 地质预报资料,进行详细分析,制定相应方案。
3 隧道洞内溶洞处理技术措施隧道在溶洞地段施工时,应根据设计文件有关资料及现场实际,查明溶洞分布范围、类型情况(大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及其充填物) 、岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长) 等,分别以引、堵、越、绕等措施。
3. 1 引排水(1) 当暗河和溶洞有水流时,宜排不宜堵。
在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施,渲泄水流(图1) 或开凿泄水洞,将水排出洞外(图2) 。
(2) 当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽) 将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排(图3) 。
隧道中溶洞的处理方案
隧道中溶洞的处理方案：溶洞是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。
岩溶对隧道的影响主要表现为是结构物部分及全部悬空，降低隧道使用的可靠度；季节性的岩溶洞穴涌水，给隧道施工和体系带来不安全和不稳定因素；塌方冒顶是指隧道施工中，山体上部岩层自然塌落的现象。
是隧道开挖施工后，原先平衡的山体压力遭到破坏而造成的。
因此，制定合理、科学、有效的溶洞、塌方处理方案对隧道顺利穿越岩溶地段非常重要。
根据隧道施工溶洞、塌方处理情况，介绍相关处理方案。
一、处理方案选择原则。
（1）安全性。
确保施工安全与运营安全，围岩累计变形量不大于10cm，衬砌完工后隧道不渗不漏。
（2）可操作性强。
要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平，并尽可能降低施工难度。
（3）灵活性好。
根据断面形状和尺寸，因地制宜地选择施工方案，而不局限于一种固定的模式，一旦一种方案不能实时或实时效果差时，能较好地转换为替代方案。
（4）具有可连续性。
需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同，能顺利地进行施工工艺、工序的转换。
（5）经济性强。
即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。
（6）处理施工方案科学。
首先保留并加固坍塌体，防止坍方扩大，然后施做套拱和超前大管棚，保证正洞开挖施工安全；管棚施做完成后挖除坍塌体，进入隧道正常开挖、支护工序，并对隧道基底进行注浆加固处理；溶洞段通过后，进行拱部坍腔回填处理。
二、处理方案1、拱部以上（上导洞）空溶洞，采用泵送C25混凝土护拱，护拱厚度2米，以加强护拱，上空腔部分做排水处理（设置多根Φ100mm双壁波纹管，波纹管长度根据现场溶洞位置确定）。
2、掌子面锥形空腔处理：空腔临空面处理采用厚10cm喷射C20混凝土封闭，腔内采用泵送C25混凝土回填，厚度2m，环向拱脚至拱腰采用Φ50×4小导管（长度4.5m），1.5m×1.5m梅花形布置，并注水泥浆（水泥浆按实际施工工程量确定）进行加固，空腔口采用工字钢纵向布置形成拱架，长度3m，间距20cm，其余采用吹沙回填密实，空腔做排水处理（设多根Φ116mm双壁波纹管，波纹管长度根据现场溶洞位置确定）；3、洞顶原地表塌陷，形成大的锥型坑洞，塌陷区位于山谷冲沟，危及隧道安全。
全填充式溶洞处理方案
全填充式溶洞处理方案全填充式溶洞处理方案一、工程概况：桥址区地层从上到下依次为：填筑土、种植土、淤泥质土、粉质黏土、细砂、中砂、粗砂、角砾土、圆砾土、碎石土、卵石土、风化煤层、风化页岩、风化砂岩、风化灰岩、风化泥灰岩、风化粉砂岩。
本次勘察揭露岩溶等不良地质。
特殊岩土层为谷地中软土和煤层，影响拟建桥台、墩的稳定性，须采取相应的处理措施。
岩溶影响拟建桥台、墩的稳定性，桥梁基础应嵌入完整连续的灰岩内，且应保证桩端持力层及其应力扩散范围内不能存在有溶洞、溶槽或其它临空面。
桥址区地表水为河沟水，受季节影响明显。
基岩裂隙水主要赋存于砂岩、灰岩中，水量较贫。
岩溶水主要赋存于灰岩岩溶发育部位，基岩在钻探过程中，存在溶洞的钻孔及部分基岩裂隙较发育的孔，钻至溶洞及裂隙处出现微弱～严重漏水现象，说明溶洞或裂隙及溶隙间有一定的连通性，且存在较大的储水空间，其水量丰富。
地下水的补给来源于大气降水及砂层和溶洞、溶隙的侧向迳流补给，向下游排泄。
溶洞情况：通过对桩基地质勘察资料统计，绝大部分桩均存在溶洞，且溶洞数量都在2个以上，溶洞高度0.1～26.9m不等，其中8m以上溶洞共有76个，有全充填、半充填、无充填三种。
溶洞充填物有粉质粘土、灰岩碎块、卵石土。
马渡互通桥、乳源河及江湾河桥溶洞数量统计表见表2-2。
表2-2 桥梁溶洞数量统计表三、施工方案3.1 方案概述根据地质勘察资料，本工程溶洞有全填充式、半填充式和无填充式三种形式，本文重点阐述全填充式溶洞桩基处理方案，根据溶洞情况，拟采用预处理（压浆、灌注砂浆、灌注低标号小粒径碎石砼压注、旋喷帷幕）和施工过程处理（钢护筒跟进、抛填片石、粘土和水泥）两种方法施工溶洞桩基，以达到安全、质量可控、实际操作可行和成本最佳的预期目的。
对于大型溶洞，在桩基开工前必须进行预处理，钢护筒跟进、抛填片石、粘土、水泥等过程处理是对预处理缺陷的一个应急处理方法。
3.2 施工前的准备3.2.1 人员组织开工前专门组织有关技术人员研究学习有关溶洞处理的措施，并且成立了溶洞处理应急小组。
岩溶隧道充填性溶腔处治技术
岩溶隧道充填性溶腔处治技术摘要:岩溶是隧道中经常遇到的一种地质现象，因其工程地质和水文地质的复杂和特殊异常困难，本文结合石林隧道DK657+940充填性溶腔施工实践，提出充填性岩溶处治的技术措施, 顺利、快速、安全通过溶腔段，为类似工程提供借鉴。
关键词:隧道；岩溶；充填性溶腔；处理措施0引言岩溶亦称喀斯特(karst)，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、化学分解作用和机械破坏、搬运、沉积作用以及化学化合作用、结晶作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的综合。
通常情况下,岩溶发育的条件有三个:①岩石的可溶性与岩石裂隙,可溶性岩石主要包括石灰岩、白云岩、岩盐等;②水的侵蚀作用;③水的流通条件。
1工程概述1.1 工程简介云桂铁路石林隧道位于云南省弥勒县与石林县板桥镇区间，全长18208m，设计为“人”字坡。
为全线最长隧道、国内最长的岩溶隧道。
隧道最大埋深约250m，最小埋深拱顶以上约6m。
1.2 工程地质石林隧道穿越地层岩性主要为中～厚层状的浅灰、灰白色的灰岩，岩溶强烈发育，隧道通过6个断层带和4个破碎带，不良地质为岩溶、红黏土，富水断层及岩溶发育地段极易发生突水、突泥等地质灾害。
1.3水文地质石林隧道线路基本走行云贵高原面，无大的水系及迳流，地表水以大气降水为主，地下水以岩溶水为主，岩溶发育，含水充沛，是测区的主要含水层。
沿线地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水三类。
结合本隧道的勘查现状、水文条件，预测石林隧道最大涌水量28.3×104m3/d。
其中进口段（DK651+230～DK666+300）最大涌水量20.3×104m3/d，出口段（DK666+300～DK669+443）最大涌水量8×104m3/d。
2DK657+940溶腔边界探测为了提高岩溶隧道溶洞溶腔探测的准确性，充分发挥各种探测方法的优点，采用综合的方法克服单一方法的缺点。
浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施
浅谈岩溶地层隧道施工中典型溶洞的处理技术与措施摘要结合以往的岩溶隧道施工处理实践经验，在分析岩溶与隧道工程的关系及其影响的基础上，重点对不同大小的典型溶洞的施工处理措施及方法进行了阐述，并指出岩溶地层隧道施工中预报与合理施工相结合的重要性。
关键词隧道施工；岩溶；溶洞处理；施工预报0 引言在岩溶地层中进行隧道施工，由于地下水和溶洞的存在，大大增加了隧道施工的风险和难度，容易引发工程事故甚至地质灾害；另一方面，由于岩溶地质的复杂性、差异性及高风险性，岩溶地层的隧道施工始终是隧道建设的一项关键技术。
在岩溶地层隧道设计和施工过程中，应根据具体的岩溶类别和规模、岩溶水发育情况、溶洞围岩的稳定性，以及溶洞与隧道的位置关系等因素，综合考虑采用相应的处理措施。
1 岩溶与隧道工程的关系及其影响分析岩溶的发育一般是不规则的，其与隧道工程线路的关系一般可简化为三种典型类型：嵌套型、相交型、环绕型。
嵌套型岩溶溶洞，当其发育规模较小时，且其完全在隧道设计断面内，这种溶洞对隧道施工的影响可以忽略；当岩溶为发育规模较大的填充型溶洞，且整个隧道在岩溶中穿过时，施工难度将非常大，必须根据填充物性质以及岩溶水发育情况采用相应的综合处理措施。
相交型岩溶是指隧道与溶洞部分相交，溶洞分布在隧道周围，应采用适当的处理措施才能开挖施工。
环绕型岩溶是指岩溶与隧道不相交，溶洞普遍分布在隧道周围，岩溶对隧道施工的影响程度主要取决于岩溶与隧道的净距、岩溶规模以及溶洞的稳定性。
岩溶对隧道工程施工的影响主要体现在空洞、岩溶水、溶洞填充物以及溶洞坍塌、洞顶地表塌陷等方面。
当隧道线路需穿越岩溶地层时，隧道施工技术的设计处理会相对复杂，应根据岩溶地层中溶洞的具体情况，对隧道施工过程中的溶洞处理措施进行科学分析。
2 不同岩溶的处理措施及方法2.1 岩溶处理原则1）当岩溶溶洞规模较大且较深时，不宜直接采用堵填封闭的处理方法，或当回填的地基土体承载力较低不能满足隧道结构承载要求时，可采用梁、拱结构进行跨越设计，跨越的梁端或拱座应设置于稳定性较高的岩层上，必要时可设置相应的灌注混凝土基础进行加固处理。
【专业知识】在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么
【专业知识】在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么问：在隧道施工中遇到溶洞的处理措施是什么？答案：当隧道施工遇到岩溶危害时，可按岩溶对隧道的不同影响情况及施工条件，采取引流、跨越、加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。
（1）隧道通过岩溶区，应查明溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况，据以确定施工方法。
（2）隧道穿过岩溶区，如岩层比较完整、稳定，溶洞已停止发育，有比较坚实的填充，且地下水量小，可采用探孔或物探等方法，探明地质情况。
如有变化便于采取相应的措施。
如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时，则必须探明地下水量大小、水流方向等，先要解决施工中的排水问题，一般可采用平行导坑的施工方案，以超前钻探方法，向前掘进。
当出现大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况时，平导可作为泄水通道，正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面，不致正洞停工。
（3）岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有引、堵、越、绕四种。
①引排水：遇到暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。
应在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施渲泄水流或开凿泄水洞将水排除洞外，或开凿泄水洞，将水排出洞外。
当岩溶水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时，应在适当距离外，开凿引水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧底标高以下，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堵填：对已停止发育、跨径较小，无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭；根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。
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顶部采用锚杆或锚喷网加固，必要时可考虑注浆加固并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。
③跨越：当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙基础通过。
隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧道底部以下砌筑圬工支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水。
岩溶隧道跨越暗河及穿越大型充填溶洞处理技术
２ ． ４ ． １ 结 构设 计
本段隧道结构支 护参数 为 ： 钢筋 网间距 ２ ０ ｃ ｍ ｘ ２ ０ ｃ ｍ，
中空注浆锚杆 ３ ｍ长 ， Ｃ ２ ０喷射混凝土厚 ２ ４ ｃ ｍ， 二 次衬砌采
岩 溶 隧 道 跨 越 暗河 及 穿 越 大 型 充 填 溶 洞 处 理 技 术
周 威 锦
（ 四川省 交通 运输 厅交 通勘 察设 计研 究 院 ， ＮＪ ｆ ｌ 成都 ６ １ ０ ０ １ ７ ）
【 摘 要】 文章 结合 某高速公路 岩溶隧道的暗河处理措施 ， 详 细介绍 了隧道暗 河的地下 水发 育特征 以
４ ０ ｎ ｌ 。洞 顶 以上 有 限 范 围 内 尖灭 ， 高 度 约 在 洞 顶 以上 １ ０ ｍ。 ２ ． ２ 暗 河地 质及 水 文 特征
台， 底板采 用钢 支撑 ， 其 上铺 上 ２ ｃ ｍ厚钢模 板 ， 再 浇筑 Ｃ ２ ０ 混凝土 （ 图２ ） 。
③ 由于营运后 ， 溶 洞底 部长 时间 双 连 拱 隧 道 ， 隧道左线 长 ３ ６ ４ ． ３ ５ Ｉ １ １ ，
右线长 ３ ４ ６ ｍ， 为设 计时速 ８ ０ ｋ ｍ ／ ｈ的双洞单 向交通隧道 ， 隧 道于２ ０ ０ ９年开工建设 ， 现该隧道 已建成通车 。
１ ． ２ 隧 道 工 程 地 质 及 水 文概 况
用 Ｃ ３ ０钢筋混凝土 ， 初 期支 护钢 架采 用 Ｉ １ ８号 工字 钢 ， 间距
０ ． ６ ｃ ｍ。
２ ． ４ ． ２ 溶 洞处 理
（ １ ） 顶部
西湖通过溶洞通道 渗入 地下 ， 再次 转变 为地 下水 ， 在 大树河
隧道溶洞处理施工技术总结
我国地源辽阔，隧道中溶洞出现的几率较大，所以对溶洞处理研究显得尤为重要。施工中要严格遵循处理原则，执行处理方案，根据工程的实际地质情况进行合理的施工参数调整，保证施工安全，创造最佳经济效益。
二、溶洞处理原则
施工中，应严格遵循新奥法施工原理。在溶洞处理过程中，坚持尽量保持溶洞围岩稳定性，做到轻扰动。
1.安全第一。从初支到二衬，严格控制围岩累计变形量，防止突水突泥及塌方冒顶，衬砌完工后隧道不渗不漏。
2.可操作性强。要充分考虑人员、机械的可操作性及方案的执行能力，并尽可能降低施工难度。
3.可选方案完备。施工过程中，根据实际情况，进行方案比选，选择切实可行的方案，并预留备案。
当掌子面短距离超前探孔内发生涌水，后可采用钻机进一步探测，探明空溶腔充水量，取证其水流补排途径。通过钻孔排水后，监控其水量、水压变化：地下水丰富的隧道，一般采取“以排为主，绕排结合”的施工方法，通过增设泄水洞对溶洞水的直接排放处理，同时增设横通道通过正洞绕行至平导解决前方掘进问题。针对可能造成地下水大量流失、环境遭到破坏的溶腔，主要以“以堵为主，限量排放，排堵结合”的施工原则进行治理。在施工中采用全断面帷幕注浆技术充填衬砌开挖轮廓线5m范围内岩溶腔体及裂隙，防止开挖过程中发生突泥、突水等地质灾害，保证施工安全。
4.隧道防、排水。对于地下水发育的岩溶隧道，需采取"以堵为主、限量排放的原则，尽可能地维系原有的地下水系统。排放地下水时，应随时检查水压力。当地下水大量流失，溶腔因应力损失过大过快时，极可能会造成溶洞孔壁坍塌。当前方水量较小时，可采取以排为主、排堵结合的原则。遇到富水溶洞时，应调整开挖面纵坡，并及时清理隧道内水沟，避免水淹道床。
4.经济性强。在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最优。
岩溶地区隧道施工溶洞处理技术
泄通 道畅通的前提 下采 取超前帷幕注浆和 开挖后径 向补注浆等 方式进行注浆 堵水，根据注 浆效 果，选用适 当的加强型复合式 衬砌。 ２ ． ２ 洞穴堵填 对于 已经停止发育 、径跨小 、无水且填充物量少 的溶洞 ， 可 以根据其与隧道相交的位 置情况 ， 采用 回填封 闭的方式处理。 该种溶洞 由于无水且充填物 数量不大 ，在施工 的时候应将溶洞 内的充填物清 除，并挖 至基 岩，再用浆砌 片石进行换填 。 ２ ． ３ 喷锚 、浆砌回填、护拱加固处理 拱顶 以上 的溶洞 ，为防止洞穴岩壁或顶板坍塌 ，可 以根据 溶洞 围岩的破碎程度，采用喷锚支护 ，同时加 设护拱及拱顶浆 砌回填处理 。通常溶洞长期被水溶蚀 ，围岩 强度低 并且非常破 碎 ，为保护隧道衬砌免受溶洞洞 壁破 碎岩石 的过大压力 以及坍 塌遭致破坏 ，对隧道衬砌顶部施做护 拱，再在护拱 上做浆砌 回 填 。为保护浆砌不被洞项坍落物压坏 ，在 浆砌 回填体上铺设一 定厚度的缓冲层，使上面的落石撞击 力不会直接作用在 回填体 上 ，起保护作用 。 ２ ． ４ 封 闭注浆处理 当溶洞较大 、溶洞 内充填物松软 ，基础 处理困难 时，可根 据具体情况采用桩基托梁的形式跨越岩溶地段，同时对松软 的 充填物进行注浆封 闭处理。 ２ ． ５ 盖板箱涵跨越处理 对岩溶水处理 的通常原则是采取 以“ 排” 为主， 截、 堵、 排、 防相结合 的综合处理措施，笔者认 为应该是采取 以 “ 通”为主 ， 截 、排 、堵 、防相结合 的综合处理措施 。 “ 通 ”是指尽 量保 持 原有过水通道 ，不能因为隧道的修建发生大的变化； “ 截 ”是 指截断原有地下水通道 ，改走其他通道； “ 堵 ”是封死 相交 的 地下水通道 ； “ 排 ”是指引入隧洞 ，通过排水沟排走； “ 防” 是指 防止地下水进入隧道即可 。当暗河或溶洞有水流时，宜排 不宜堵 ，在查 明水源流 向及其与隧道 的位置关系后，可用涵洞 跨越式排水 的方法来处理 。 ３ 岩溶地 区隧道施工溶洞处理应 用
溶洞处理施工技术
断层破碎带隧道溶洞处理施工技术总结中铁十四局集团贾文龙【摘要】当大跨度公路隧道处于断层破碎带并穿越溶洞时，因地质条件复杂、围岩整体稳定性差，使得当前和后续施工的质量和安全保证难度更大、要求更高，所以，在确定施工方案尤其溶洞处理技术方案时，必须本着“确保当前，兼顾后续”的原则。
本文介绍了中铁十四局集团在龙潭隧道左线施工中的溶洞处理技术方案，该技术方案以“逐步揭露、逐段稳固，各种支护结构协同作用”为主旨、“自稳塌体，填实腔体，固结岩体”为步序，在实现顺利穿越溶洞的同时，加强超前支护保障后续施工。
关键词隧道断层破碎带溶洞确保兼顾一、工程概况龙潭隧道位于湖北省长阳县土家族自治县境内，是一座双线分离式公路隧道，左线起讫里程ZK65+516∽ZK74+209，全长8693 m ，是目前我国第二公路长隧。
隧道设计为三心圆曲墙式衬砌形式，建筑界限宽9.75m，净高5.0m。
隧道正洞洞身最大开挖跨度12.55m,开挖高度10.76m,开挖断面大。
隧道穿越区地层呈单斜构造，次级断层，隧道区属于中等偏高地应场区。
地质勘探表明左洞有540延米，右洞有830延米段属岩溶与岩溶水发育段，围岩不完整，存在溶洞，且为链状，渗水量大。
该隧道出口端岩质多为中厚层壮碳酸岩，山体沟脊相间，最高山脊处洞身埋深约500m，最低沟谷处洞身埋深80m。
二、溶洞情况介绍龙潭隧道左线从两洞口相向开挖，出口端从大里程向小里程施工。
ZK71+150∽ZK72+810段为裂隙水、岩溶水发育的岩溶区，而ZK72+723∽ZK72+777段为岩溶区段内的F2断层破碎带，岩体破碎、地质性状差，且岩溶比较发育。
当施工至ZK72+770里程时遇到溶洞，溶腔位置位于掌子面右侧自开挖底板向上2m左右的范围，溶腔在开挖轮廓范围内，约3m2，溶穴内被含水性黄土和石块充填，有渗水，局部渗水形成滴落。
由于溶腔被揭露的部份较小，充填的土石体未出现坍塌，但溶腔范围逐渐扩大有向上部扩展的趋势。
隧道溶洞处理施工技术总结
隧道溶洞处理施工技术总结隧道溶洞处理施工技术总结溶洞为岩溶洞穴，是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。
岩溶对隧道的影响主要是洞害、水害、洞穴充填物及坍塌·洞顶地表塌陷四个方面。
一、隧道溶洞类型分类由于地形的起伏，在低洼处易形成积水盆地。
地底可溶性岩层受水的化学和机械作用下，较易产生沟槽·裂缝和空洞等。
结合工程地质水文，根据施工需求，我们简单地按溶洞内填充物对施工的影响，将溶洞分为以下四种类型：①溶洞为干涸洞穴，无填充物；②溶洞填充物为饱和水；③溶洞填充物为胶结稀泥；④.溶洞填充物为泥砂夹块石。
二、溶洞处理原则施工中，应严格遵循新奥法施工原理。
在溶洞处理过程中，坚持尽量保持溶洞围岩稳定性，做到轻扰动。
1.安全第一。
从初支到二衬，严格控制围岩累计变形量，防止突水突泥及塌方冒顶，衬砌完工后隧道不渗不漏。
2.可操作性强。
要充分考虑人员、机械的可操作性及方案的执行能力，并尽可能降低施工难度。
3.可选方案完备。
施工过程中，根据实际情况，进行方案比选，选择切实可行的方案，并预留备案。
4.经济性强。
在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最优。
三、溶洞一般处理措施1.超前地质预报。
地质预报可采用地质素描、物探、钻探、探洞相结合的综合地质探测手段，水平钻孔宜采用高效钻机钻探，以缩短钻探时间。
主要监控前方地质及水文情况。
2.隧道开挖及预支护。
根据隧道围岩变化及超前地质预报，当隧道开挖至接近断层破碎带·充填型溶洞等富水岩溶地段时，应严格控制安全距离，保障后方稳定。
溶洞段爆破开挖时，开挖前根据地质水文，每班打设超前小导管。
如前方地段水量很大，必要时需先采取限量排放、超前管棚、·注浆加固填充物、帷幕注浆等。
只有确保预支护完成后，才允许开挖。
控制好单次开挖长度，并严格控制单段起爆药量和总药量，控制爆破震动。
溶洞段可采取注浆预加固、堵水等措施，必要时采用长管棚加小导管等措施确保隧道施工的安全。
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”。
岩溶地区公路隧道穿越大型溶洞处治措施分析
岩溶地区公路隧道穿越大型溶洞处治措施分析摘要：溶洞地貌的隧道在高速公路的施工中占很大一部分，这说明了我国高速公路施工技术得到了很大的发展。
但是在实际的施工情况中也遇到了各种各样的问题。
关键词：岩溶地区；公路隧道；溶洞1高速公路隧道穿越溶洞段施工的重难点对某隧道的基本情况进行分析后，总结出施工中的重点和难点：（1）洞口浅埋段，围岩由残坡积层黏土和中风化灰岩构成，拱部易产生塌方，侧壁自稳性较差，易形成大的坍塌。
（2）隧道穿越地区多低洼，计划建设的隧道需要穿越山岭，其中存在的地质问题主要是岩溶。
隧道区溶蚀漏斗发育，位置分布于ZK53+355左200m～ZK53+432左200m、ZK53+422左30m～ZK50+469左15m、YK53+507右88m～YK53+577右94m、YK53+674右168m～YK53+737右143m和ZK53+702左105m～ZK53+745左91m，其中前四段呈串珠状分布在路线两侧，对隧道施工影响最大。
对隧道施工影响较大的溶蚀漏斗分布如表1所示。
（3）岩溶和岩溶水的超前探测以超前地质预报为主要手段，采用动态设计、动态施工的原则进行处治。
根据溶洞发育的规模及与隧道主洞的关系，采用TSP和超前地质雷达等超前地质预报系统对溶洞和不良地质进行超前预报，对异常段采用钻孔超前探测验证。
经过勘探发现，在隧道工程中岩溶造成的影响为坍塌、漏水等。
（4）断层破碎带地质较差，会对整个隧道施工造成影响。
表 1 隧道区溶蚀漏斗一览表2高速公路隧道穿越溶洞段处治技术在具体的施工中，通过对公路隧道穿越溶洞段空中洞穴的整个情况进行前期探测，考虑到洞内实际情况和现场施工条件，有必要采取相关技术施工处理溶洞。
在对溶洞段进行处理时，要遵循“动态施工、动态管理”及“先探测、管超前、短进尺、弱（非）爆破、强支护、勤量测、快封闭、仰拱超前、二衬紧跟”的原则。
从环境保护方面来看，要尽可能减少施工过程中对周围环境造成的影响，秉持具体问题具体分析的理念，坚持动态施工，利用好各种勘探技术，制订详细、科学的方案，及时掌握施工环境的变化，制订好相应的预防措施。
铁路隧道穿越充填型溶洞处理技术研究
铁路隧道穿越充填型溶洞处理技术研究针对铁路隧道穿越充填型溶洞过程的涌泥事故，以云桂高速铁路石林隧道为例，通过地质调查、地质雷达手段探测、钻探等手段，详细研究了该隧道穿越充填型岩溶地段的工程地质条件，分析了该隧道充填型溶洞的规模、分布范围及涌泥事故过程，给出了针对充填型岩溶处理的原则和一般方法，并针对该充填型溶洞特点做了具体的处治措施分析，主要在隧道右侧开挖导洞，利用导洞对溶洞进行横向大管棚注浆加固充填物，然后进行边墙加固之后，在进行纵向大管棚注浆加固和环向小导管加固措施，处理结果表明上述方法在处理充填型岩溶洞穴中具有可靠、经济、安全等特点，为今后在岩溶地区对充填型岩溶隧道设计及施工积累相关经验，并具有一定的借鉴意义。
标签：隧道；充填型溶洞；涌泥；管棚；注浆1 引言岩溶现象在我国南方地区广泛发育，主要涉及寒武纪、奥陶纪、二叠纪、三叠纪等碳酸盐岩地层[1]。
随着我国高速铁路网的规划，跨越岩溶地区的高速铁路将会逐渐增多，同时遇到岩溶工程问题也是无法避免的，特别是修建隧道工程时，岩溶问题往往是威胁隧道建设、地下工程建设安全的重要因素之一[2-4]。
岩溶洞穴按照洞内充填物的状态和形式，可分为非充填型溶洞和充填型溶洞。
非充填型溶洞基本是溶洞壁裸露，洞中地下水较少且沉积物较少，该类型较容易处治且对隧道施工安全影响较小；而充填型溶洞是指整个溶洞大部分被沉积物或地下水充填，由于溶洞内部物质的不稳定性，通常导致隧道施工过程中的力学状态不稳定，若溶洞中充填粉细砂或泥质物质时，易在隧道开挖过程中发生突发性突水及涌泥现象，对隧道工程施工安全影响极大，且处治难度大，工程代价高，例如：渝怀[5-7]、宜万[8-9]、黔昆[10]、南昆[11]等铁路线都发生充填型溶洞突水涌泥等事故，威胁隧道施工安全。
因此，对于穿越充填型岩溶的隧道工程，如何处治该类型溶洞关乎于工程的成败。
本文以我国西南山区的云桂高速铁路的石林隧道作为充填型岩溶洞穴的典型工点，分析了充填型岩溶的危害性及一般处理原则，探讨了该类型岩溶的处治方法，为今后我国类似岩溶处治提供一定的借鉴意义。
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・隧道/地下工程・收稿日期:2006-08-29;修回日期:2007-05-02复杂岩溶隧道充填型溶洞综合处理技术张 勇(中铁十八局集团有限公司 天津 300222)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,提高结构可靠性,减少隧道病害。
结合宜万铁路白云山隧道DK41+085溶洞的处理,重点对复杂岩溶隧道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 遂道 溶洞 处理技术中图分类号 U455.49 文献标识码 B 文章编号 1009-4539(2007)05-0030-03Com prehen si ve Handli n g Techn i que of F illed 2karstCave i n Com pli ca ted Karst TunnelZha ng Yong(China Rail w ay 18th Bureau Gr oup Co .,L td .,Tianjin 300222,China )Abstract Constructi on safety,envir on ment p r otecti on,operati on safety,econom ic benefit and other fact ors should be comp rehensively taken int o account and well dealt with in ti m e when constructi on passes karst tunnel .Measures should be handled correctly t o i m p r ove structure reliability and reduce tunnel def or mati on .I n light of karst cave handling of DK41+085of the Baiyunshan Tunnel of Yichang 2W anzhou Rail w ay Pr oject,this article discusses and analyses comp rehensive han 2dling technique of filled 2karst cave in comp licated karst tunnel,and p resents reference f or si m ilar p r oject .Key words tunnel;karst cave;handling technique1 工程概况白云山隧道位于宜昌市点军区和长阳县高家堰镇之间,属于宜万铁路重难点隧道之一,全长6827m ,其中DK40+550(进口)～DK41+255段为四线双跨连拱车站隧道,DK41+255～+DK41+437段为大跨双线车站隧道,DK41+437～+DK41+803段为燕尾式隧道,其余地段为单线隧道,右侧设长为6854m 的贯通平导。
该隧道地质情况十分复杂,岩溶发育,溶洞、暗河、落水洞、漏斗及岩溶洼地等岩溶现象多见。
隧道穿越天阳坪区域断裂,穿越纸厂湾、猴子洞、耗子洞等3个暗河系统,区内发育5条断层,预测最大涌水量427314m 3/d,正常涌水量167354m 3/d 。
2 岩溶形态白云山隧道进口中导洞施工至DK41+085处时揭示一大型下部冲填溶洞,溶洞与线路轴线正交。
溶腔呈楔形,下宽上窄,溶洞长25m ,横向宽约24m ,高约30m ,洞顶横向发育逐渐尖灭的溶蚀裂隙,下部延伸至隧道底部以下,溶腔内堆积有碎、块石夹软塑状黏土堆积物,堆积物表面潮湿,有水流痕迹。
钻探资料显示,溶腔在隧道底部最深约10m 。
DK41+085～DK41+227段位于猴子洞和纸厂湾暗河系统的近排泄口,有落步埫～纸厂湾、望洲坪～纸厂湾、猴子洞等岩溶管道汇往此处向排泄口排泄。
竖向岩溶和水平岩溶成为岩溶水补给和径流通道,隧道处在岩溶水平管道的近上方,洞3铁道建筑技术 RA I L WAY CON STRUC T I O N TECHNOLO GY 2007(5)・隧道/地下工程・内溶腔下延和竖向溶隙皆与下部水平管道(暗河)相通,多为过水通道,旱季干燥少水,雨季过水量可能增加。
3 处理方案3.1 处理原则(1)本段隧道为四线车站连拱大跨结构,结构及受力均比较复杂,特别是中隔墙,是整个结构的关键部位,因此处理方案必应充分考虑结构的可靠性,以确保结构在施工和运营期间的安全。
(2)此溶洞为多条岩溶管道的排泄通道,为减少水压力对隧道的影响,保持地下水排泄畅通,宜采取防、排、截、,以排为主。
(3)技术可靠,施工方便,费用合理。
3.2 中隔墙采用桩基托梁方案考虑到该溶洞纵向长25m,隧道底以下最深约10m,经与其它方案进行技术经济比选后,确定中隔墙采取桩基托梁方案通过。
桩基用2.0m×1.5m (横向×纵向)人工挖孔灌注桩,桩间距3.5m,共6根,其中5号桩长22m。
由于钻探资料得知:4号、5号桩位置的溶洞底以下发育有3个小溶腔,所以桩端嵌入基岩深度不小于1.5m,桩身材料选用C25钢筋混凝土。
托梁断面尺寸为2.0m×1.5m(宽×高),托梁两端作用于完整基岩的长度不小于2m。
托梁材料选用C30钢筋混凝土。
溶腔处理纵断面如图1所示。
图1 溶腔处理纵断面 3.3 隧道底板采用钢管桩注浆加固隧道结构作用于加固的复合地基上,底部充填溶腔采用<76、壁厚4.5mm的钢管群桩注浆加固,间距1.0×1.0m,梅花形布置,钢管嵌入基岩深度不小于1.0m。
注浆材料采用水泥浆,配合比1∶1,注浆压力1.5～2.0MPa。
采用注浆及钢管群桩复合加固,基础可靠,沉降量小,运营安全。
3.4 衬砌结构原设计采用曲墙式C30钢筋混凝土衬砌,厚40c m,铺底为40c m厚的C25混凝土,中隔墙为25c m厚的C30钢筋混凝土。
考虑溶洞的影响,仍采用曲墙式衬砌,衬砌为厚65c m的C30钢筋混凝土,底板为厚80c m厚的C30钢筋混凝土,铺底为40c m厚的C25混凝土,衬砌和底板封闭成环。
中隔墙的结构、尺寸及材料不变。
衬砌结构在溶洞段设置沉降缝,并做好防水处理。
在隧道结构外空腔部分先回填1.5m厚(拱顶以上)C20混凝土作为护拱,再铺1.5m厚废旧轮胎加砂缓冲层;非空腔部分采用喷钢纤维混凝土作为初期支护。
3.5 防排水设计根据水文地质资料,沿溶洞右侧壁埋设<80软式透水管,间距4m,把拱顶以上的地下水引入纵向排水管。
纵向排水管为在右边墙3m高的位置预埋2根<80软式透水管,外包<100P VC化管的排水管,将溶腔内的水从2号横通道引至平导排出。
全隧道拱墙采用E VA防水板,在二次衬砌背后环向采用<50透水盲沟,间距8～12m,隧道在洞内两侧侧沟泄水孔高程处设置贯通的<100透水盲沟,并与环向盲沟、泄水孔连通。
整个防排水系统可靠,既保证隧道不渗不漏,又使地下水排泄畅通,不影响隧道衬砌结构。
4 左线临时施工方案由于工期紧张,在继续开挖中导洞的同时,四线双连拱段左线也必须跟进。
因此,对溶腔洞壁不稳定岩层采用L=3.5m、<22砂浆锚杆及局部网喷加固,清除溶腔内堆积物,中导洞在溶腔前后各5m范围内采用格栅钢架临时支护,间距0.5m,钢架左右两边均位于溶洞冲填物上。
为了保持稳定,两侧采用4根直径52mm、长5m的小导管径向注浆加固。
13铁道建筑技术 RA I L WAY CON STRUC T I O N TECHNOLO GY 2007(5)・隧道/地下工程・为防止拱顶落石,不稳定的地方预先喷锚支护,整个拱顶放置一层废旧轮胎,起缓冲作用。
溶腔经过临时处理后,中导洞继续掘进。
中导洞两侧各留1.0m×1.0m的观察窗,建立观测点。
由于溶洞范围内的中隔墙没有施工,因而左洞无法施工,所以在左线靠左边墙位置挖一侧壁导坑临时通过溶洞,然后继续开挖左洞,左洞必须及时贯通,作为施工大跨、燕尾段及单线正洞的通道。
5 结束语(1)对于复杂岩溶隧道充填型溶洞,首先必须对岩溶形态、工程地质及水文地质进行详细勘察,为综合处理提供可靠资料。
(2)当隧道穿越岩溶地段时,处理方案应根据溶洞的实际情况和隧道在其中的所在位置灵活处理,一般情况下可按岩溶对隧道的影响情况及施工条件,采取跨越、加固洞穴、引排截流岩溶水、清除充填物或注浆加固软弱土地基、回填夯实、封闭地表塌陷、疏排地表水等综合治理方案。
(3)对于规模比较大、充填物松软不能承载隧道结构时,采用桩基托梁、拱跨越,梁端或拱座应置于稳固可靠的岩层上。
当隧道底部岩溶充填物承载力低时,可以采取换填混凝土或浆砌片石来提高地基承载力,不能换填时,采取钢管桩注浆群桩加固及其它措施。
(4)溶腔的处理必须考虑地下水的排泄,一般情况以排为主,防、排、截、堵相结合,尽量保持原来的水文地质环境。
[参考资料:(1)铁道第四勘察设计院于2004年编写的《新建铁路宜昌至万州段长大复杂隧道施工地质汇报材料》;(2)铁道第四勘察设计院于2005年编写的《白云山隧道DK41+085～DK41+227段溶腔处理施工资料》] (上接第29页)当达不到上述任一条件时,则需继续注浆。
(8)注浆效果检查①先导勘探孔的5%作为注水试验孔,确定浆液的品种和初始浓度;该段72个试验孔,前后注水单位土层的吸水量比值ω后/ω前不超过1/20(设计院提供),且不存在明显漏水现象,若大于1/20,则应该继续注浆。
该段各个注水试验孔注浆前的单位用水量ω基本在75.24～166.34L/m in之间,注浆后其单位用水量有非常明显的降低,均在3.02～6.07L/m in范围内,注水试验孔ω后/ω前≤7.3%,且无明显漏水,符合设计要求。
②钻孔取芯检查,检查孔数为5%。
根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
从钻孔取芯的结果来看,岩芯完整且节理裂隙内浆液分布均匀,说明注浆效果显著。
③物探检测依据《多道瞬态面波勘察技术规范》(JG J/T143-2004)的规定,使用美国劳雷公司SI R-3000地质雷达,分段落对路基岩溶压浆效果进行检测,探测地基中的空洞、疏松等缺陷位置、深度和范围。
分别沿DK1354+920～DK1365+380段线路中心左侧10.0m段、线路中心线、线路中心右侧10.0m段布置地震面波测线两条,共完成测线1470m,地震面波测点735个。
根据面波检测资料,各个面波检测点频散点多而连续,曲线光滑,从形态上来看,无明显的“之”字形拐点以及曲线错断现象,说明注浆充填均匀,注浆空洞和软弱松散等不均匀体有效固结为一个整体,地基强度和其他力学指标有了明显改善,该段注浆效果合格。