岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策
岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策
察阶段 、 详勘 阶段 与施 工 图设计 阶段 的设计要 点和 注意 事项 ， 依托 贵 州省 内多座 典 型岩 溶 隧道 ， 并 结合设 计 、 咨询及 施 工配合 中发现 的 问题 ， 勘 察设 计 角度进 行 总结 ， 从 以期 为 岩 溶地 区的 隧道 设 计
与施 工对 策提供 参 考 ．
蚀 强烈 ， 面溶蚀 坑 发 育 ， 表 多呈 石 芽 状 出露 ． 表 地 白
更 是 有待 进一 步研 究 ． 本文 作者 在 贵州省 参 与 了多条 高速公 路 的勘察
云岩 多 为隐 晶质 ， 白色 、 白色 为 多 ， 能有 刀 砍状 乳 可 构造 ， 表 多呈块状 出露 ， 地 岩性 较 灰岩更 软更 脆 ．
岩 溶 隧道 的设 计施 工 中 ， 缺少 有 效 的可 以类 比借 仍 鉴 的工程 ’ ， 溶 隧 道 的 围岩 稳 定 性 及 控 制 对 策 ８岩 ｊ
图 ２ 白
３ 野外辨 识 ． ）
石灰 岩颜 色 较 深 ， 为灰 色 ， 至 深 灰 色 ， 般 溶 甚 一
岩 溶 发 育地 区隧道 勘 察 设计 经验 与施 工对 策
宋瑞 刚１ ， 国涛 ，林 ２
（． １ 中交 公路规划设计 院有 限公 司 ， 北京 １ ０ ８ ； ０ ０ ８ ２ 北京交通大学 隧道及地下工程教育部工程研究中心 ， ． 北京 １ ０ ４ ） ０ ０ ４
摘
要： 岩溶 发 育及 分 布的 未知性 与地 形地 貌的 不规 则性造成 岩 溶隧道 围岩 条件 十分 复杂 ， 岩溶 隧
形 态 复杂 ． 岩溶 发 育 及 分 布 的 未 知性 与 地 形 地 貌 的 不 规则 性造 成 岩溶 隧道 围岩 条 件 离 散性 较 大 ， 隧道 开挖 与支 护施 工 时 的围岩应 力 变化及 支 护荷 载转换 十分 复杂 【２． １］虽然 我 国 已建 成 不 少 岩溶 隧道 ， 在 － 但
隧道岩溶岩溶水地段施工方法措施
隧道岩溶岩溶水地段施工方法措施隧道岩溶及岩溶水地段施工方法及措施1、施工方案、方法在石灰岩地段进行隧道施工时，首先采用TSP202 超前地质预报系统分段对溶洞的发育状况进行探测预报，并进行超前探孔进行验证，根据探测结果采取相应的施工措施，并时刻作好突水等紧急情况的处治准备。
对于超前探孔中单孔流量大于 2.5L/s 且掌子面总流量小于10L/s 的岩溶，应根据岩溶的具体位置，预留5-8m 围岩段，进行局部超前小导管注浆堵水；对于掌子面总流量大于10L/s 的岩溶或60%以上的探孔均出水的围岩段，应预留8-12m 围岩段进行超前管棚注浆堵水。
溶洞出露后，根据其分布范围、类型情况采取如下不同处理措施(见表3.1.8.1-1)。
溶洞处理一览表表3.1.8.1-12、施工措施(1)、碳酸盐岩地区隧道施工，施工前应对地表进行详细勘查，了解地表水、出水地点的情况，并对地表进行必要的处理，并注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段；并且在施工中应加强钻孔探测工作，以防遇到岩溶陷落及岩溶管道涌突水现象。
(2)、当开挖达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，喷锚支护和衬砌紧跟。
如采用上下台阶法施工，则应将上部工序赶前，迅速将拱圈支护到适当地段。
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，并据以制定针对性的施工处理方案及安全措施。
(3)、溶洞出露后，应注意检查溶洞顶部情况，当溶洞较大较高且围岩破碎时，应及时处理危石，并采取挂网喷锚等封闭措施。
还应设置施工防护架或钢筋防护网，以确保施工安全。
并且在溶洞的真实情况未探明前，严禁将弃碴倒入溶洞中。
(4)、在溶蚀地段掘进，若地质条件较差时可用超前支护法施工，必要时可于开挖前采取预注浆加固。
并且爆破作业，应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量，减少对围岩的扰动。
(5)、为防止岩溶水给隧道带来威胁，溶洞处理中应加强隧道防排水设施的设置。
采用平板车安设大流量、高扬程的抽水机2～3 台，并备足连接所需器材、配件作为抽排突发性涌水之用。
【专业知识】隧道开挖岩溶发育地区地段施工处理措施
【专业知识】隧道开挖岩溶发育地区地段施工处理措施【学员问题】隧道开挖岩溶发育地区地段施工处理措施？【解答】1、如果溶洞规模较大，内部充填了大量的泥砂，且含有丰富的地下水，揭穿后很可能发生大规模的突水、突泥，应采用全断面封闭注浆加固的方法。
2、岩溶地段的溶洞空腔、暗河的处理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，以防止泥砂淤积：1）如果隧道侧壁或底板存在小体积的溶管（溶洞空腔或暗河），且规模较小，可在隧道侧壁及底部设置盲沟、暗管、涵洞、倒虹吸、钢管疏导或小型过桥跨越；2）如果隧道顶部存在溶管（溶洞空腔或暗河），且有水通过，则应在顶部设置暗管跨越或将水引入隧道底部跨越或采用倒虹吸拱跨；3）溶洞空腔仅在隧道底部且较大较深，或者填充物松软不能承载结构物时，可采用梁（边墙梁及行车梁、托梁）、支墩、板或悬臂梁承托纵梁、拱桥跨越，梁、板的两端或拱的拱座应置于稳固可靠的岩层上，必要时可用混凝土和石砌体加固；4）如隧道底部存在深狭溶洞空腔且无法施做梁或拱时，可采用桥梁跨越，同时根据空腔底的地质情况，合理选择桩的受力形式，桩基应伸入基岩一定深度；5）当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，应加深该侧的边墙基础通过；6）隧道岩溶水较大时，应采用泄水洞以渲泄岩溶水，降低地下水位，保持隧道干燥，泄水洞应位于地下水来向的一侧；7）对于涌水量大、涌水点多、分散，排泄通道不明显的岩溶发育地段，宜按照先汇集、再引排的原则采取辅助导坑排水、集水廊道结合泄水洞、行洪通道等的处理方案。
3当隧道穿越堆积物时，如果堆积物较大，清理时会造成随清随塌的大型塌体，应采用超前强预支护注浆加固周围的堆积物。
1）如果隧道埋深不大，穿越溶洞堆积物应考虑地表漏斗水下来后，可能造成的隧道突发性外荷载或突泥、突水，施工中应采用超前钻孔探测，并预备足够的抽水设备；2）开挖应采用双侧壁导坑法分部开挖；3）对隧道底部堆积物进行注浆加固、换填、桩基、旋喷等，并确保堆积物底部水流通畅，隧道拱圈、侧壁、仰拱、填充（底板）应整体按地基梁设计；4）隧道结构完工后，如果拱部存在大的空洞，应进行压浆回填，并封填平整地表漏斗，减少地表水下渗。
岩溶地质隧道重难点技术方案及措施_doc
重难点技术方案及措施第一节岩溶地质隧道施工方案及技术对策根据设计，本标段岩溶地质问题，施工中将进一步做好地质预报，进一步从微观查明水文、地质岩溶位置、形态及分布等，预测出可能出现新的更复杂的水文、地质问题，拟定出详细施工方案及施工技术对策，并报经业主、设计、监理、批复后实施。
一、总体技术对策岩溶隧道技术对策见图9-1-1。
二、预测预报（一）定性预测方法及步骤采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。
其具体方法及步骤如下：第一步：收集区域地形、地质、水文地质资料以及铁路地质资料，通过这些资料分析区域岩溶地貌特征。
第二步：对隧道所处地区的地表岩溶地貌，区域内出露的溶洞、暗河以及隧道施工已揭露的溶洞的形态、规模、位置的调查，以及隧道的地质构造和岩性的调查，研究分析隧道所在地区的岩溶地貌规律，尤其是层状水平溶洞的发育规律，包括水平溶洞的层数，层的高程，各层溶洞的规模等。
第三步：预测溶洞形态．将隧道高程与区域内水平溶洞高程对比来确定隧道在地质历史时期曾经处的地下水动力带，据此预测隧道可能遇到溶洞的形态，及水平溶洞或竖直溶洞。
第四步：预测溶洞规模，根据本区域出露的同层水平溶洞的规模、隧道已揭露的溶洞规模和隧道各段的岩性、地质构造以及岩溶地貌发育的情况，推测隧道可能遇到的溶洞的规模。
第五步：预测溶洞的位置，根据隧道各段的岩性、地质构造以及地表岩溶发育的情况，推测隧道发育溶洞的位置或段落。
第六步：根据区域内暗河的纵剖面的形态以及地表暗河出入口的高程推算暗河在与隧道交叉处的高程，预测隧道是否遇到暗河以及暗河对隧道是否构成危害。
（二）地表钻孔探测地表钻孔探测是溶洞地质隧道勘测和设计阶段常用的一种方法．探测的主要内容是溶洞的位置、溶洞形状，规模、岩溶及地下水发育情况、填充物成份及填充物状况等。
（三）利用导坑超前预报利用辅助导坑或正洞超前导坑为后步施工探明地质情况，以便采取正确的施工措施。
其作法是在导坑开挖爆破后，从导坑开挖面外露的各种地质现象，包括岩性、岩层、岩溶裂隙的产状要素描绘在地质编录图上．通过编录工作，进一步揭示了隧道岩溶地段的地质详细构造。
岩溶地段隧道处理措施
岩溶地段隧道处理措施摘要：在岩溶地质隧道施工中,经常遇到涌水以及大小不同的溶洞影响工程施工问题，本文结合江西省万载至宜春高速公路XX隧道施工过程中的岩溶地质情况，重点探讨了隧道岩溶段断层破碎带、浅埋软弱围岩、隧道偏压、突泥涌水等常见问题采取的处理措施,简单介绍了规模较大溶洞及跨越溶洞区采取的处理措施。
关键词:岩溶地质、隧道、处理措施岩溶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形成的地下溶蚀现象，不同的岩溶发育成不同的溶洞、裂隙等。
岩溶地段隧道不良地质要素有断层地段、软弱围岩、突泥涌水、冲沟、溶洞及采空区等几个方面。
当隧道穿过可溶性岩层时,有的围岩破碎，容易发生坍塌。
有的溶洞位于隧道底部，充填物松软且深，使隧道基底难于处理。
有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽，当隧道掘进至其边缘时，含水充填物不断涌入坑道，难以遏止，甚至使地表开裂下沉，形成“天窗”，隧道的初期支护压力剧增。
有时遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道.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。
正确处理岩溶地质对隧道的施工具有重要意义。
1。
超前地质预报当地质纵断面图上标明前方有断裂破碎带时，采用TGP或TSP地质超前预报系统，用地震反射波法度前方150m范围内围岩情况进行预测。
通过超前预报，及时发现异常情况,预报掌子面前方不良地质体的位置、产状及其围岩结构的完整性与含水的可能性，为正确选择开挖断面、支护设计参数和优化施工方案提供依据，并为预防隧道涌水、突泥、突气等可能形成的灾害性事故及时提供信息,使工程单位提前做好施工准备,保证施工安全，同时还可节约大量资金。
所以隧道地质超前预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等意义重大,具有重大的社会效益和经济效益。
若围岩相当破碎时，采用超前探孔探明前面是否存在溶洞、冲沟等;然后结合超前地质预报资料，进行详细分析，制定相应的施工方案。
壁板坡隧道岩溶发育地段施工方案
壁板坡隧道岩溶发育地段施工方案1. 地形地质特点壁板坡隧道位于岩溶发育地段，地质构造复杂，主要由石灰岩、石膏、泥灰岩等岩层构成。
岩溶地段地质构造松散，易发生滑坡、塌方等地质灾害。
2. 岩溶发育地段隧道施工特点2.1 隧道开挖在岩溶地段开挖隧道时，需对地质勘探数据进行综合分析，制定合理的支护措施。
应采用先进的隧道掘进机械，减少人工开挖，避免地质变形。
2.2 支护措施针对岩溶地段松散的地质结构，应采用钢筋混凝土喷射支护、锚杆支护等加固措施，确保隧道施工的安全。
2.3 排水处理岩溶发育地段特点是水系发达，隧道施工中需加强排水处理，防止地下水涌入导致工程事故。
3. 施工方案3.1 岩层分析根据地质勘探数据，对岩层进行详细分析，确定各种岩石的物理力学性质，为后续隧道开挖提供依据。
3.2 开挖方案采用隧道掘进机械进行开挖，控制进度和质量，避免地质灾害发生。
3.3 支护设计根据岩层的性质和隧道的开挖情况，制定合理的支护设计方案，确保隧道的安全施工。
3.4 排水设计设计合理的排水系统，及时处理地下水涌入的问题，保障隧道施工的顺利进行。
4. 施工工艺与安全防护4.1 施工工艺严格按照施工方案执行，加强质量管理，确保施工工艺合理、施工质量优良。
4.2 安全防护制定严格的安全规定，加强施工现场安全管理，防止发生人员伤亡和设备损坏事件。
5. 结束语壁板坡隧道岩溶发育地段施工方案的制定需要充分考虑地质特点，采取合理的施工措施，确保隧道施工的安全和顺利进行。
通过科学的施工管理和技术手段，可以有效应对岩溶地段的挑战，保障工程质量和施工进度。
公路隧道通过岩溶地段的施工技术措施
浅谈公路隧道通过岩溶地段的施工技术措施摘要: 本文旨在讨论公路隧道通过岩溶地段的施工技术措施。
首先，介绍了岩溶地段的特征及其影响岩溶地段施工难度的因素；然后，分析了针对岩溶地段施工提出的技术措施，包括有效的测量方法、准确的施工方案和严格的安全措施等；最后，探讨了岩溶地段施工的前景。
关键词：岩溶地段施工，技术措施，测量方法，施工方案，安全措施正文：岩溶地段常被用作衔接公路隧道，但因岩溶破坏、地质条件不易预料以及施工技术性能和经费限制等原因，施工风险相对较大。
为此，技术部门在监督管理、施工技术、安全保障等方面加强研究，并提出一系列技术措施，以确保通过岩溶地段施工的安全性和稳定性。
首先，有效的测量方法是确保通过岩溶地段的施工安全性的关键，这可以通过对现场地质情况的详细调查来实现。
其中，地质勘探技术必须更加完善，可以更好地预测岩溶地段的地质条件，以便制定出更为合理的工程技术措施。
其次，通过研究岩溶地段特殊的地质条件，根据详细的调查分析，确定经济高效的施工方案和施工技术，以保证施工质量。
此外，施工过程中应实行严格的安全措施，以确保施工安全性。
在开挖和稳定施工方面，应采取有效的技术措施，如采用支护技术，以确保施工安全性。
最后，岩溶地段施工前景一定是光明的，因为技术的不断变化可以进一步提高通过岩溶地段施工的效率和质量。
在未来，我们将继续不断改进施工技术，提高施工效率，同时积极配合相关调查，以确保通过岩溶地段的施工安全性与可持续性。
综上所述，公路隧道通过岩溶地段施工技术措施是必不可少的，保证了施工安全性与可持续性。
未来，施工技术将继续发展，以进一步提高公路隧道岩溶地段施工的效率和质量。
本文通过对公路隧道通过岩溶地段施工技术措施的讨论，提出了一些有效的措施，以确保施工安全性与可持续性。
首先，有效的测量方法是必不可少的，必须通过详细的地质调查来确定现场实际情况，以根据实际情况制定出相应的技术措施。
其次，准确的施工方案和正确的安全措施也是必不可少的，以确保施工安全性与质量。
隧道岩溶高压涌水、突泥施工措施
隧道岩溶高压涌水、突泥施工措施暗河主管道在隧道以上发育，是引导产生大型地下水突出的最不利地段。
因此对岩溶水及暗河的妥善处理是防止岩溶高压涌水、突泥问题出现之关键。
施工中将根据设计地质资料、结合超前预报资料和现场实际，查明暗河溶洞分布范围、类型、规模、发育程度、地下的情况等。
对暗河地段，采用注浆堵水、限量排放，分部开挖，及时封闭，衬砌紧跟，加强量测，确保安全。
对隧道穿越暗河地段分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。
超前探测：采用超前钻孔探测等多种手段进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内水情况，以采取相应的施工措施及支护手段。
施工对策及主要技术措施：穿越高水压段的施工处理主要由围岩注浆固结圈、喷锚支护、排水系统、抗水压衬砌结构四部分组成。
围岩注浆固结圈：通过注浆封闭，加固、提高岩体完整性，使其成为具有止水和承载能力的结构体，形成围岩注浆固结圈，以限制排水量，实现限量排放，并与喷锚支护一起共同保证施工期间洞室稳定及安全。
注浆方式采用超前帷幕预注浆、径向注浆、局部注浆、补注浆四种形式。
超前帷幕预注浆：每一循环长度30m，注浆加固的固结范围为衬砌轮廓线外3m。
开挖后径向注浆：固结范围正洞为衬砌轮廓线外5m。
局部注浆分为局部超前注浆、开挖后局部注浆等几种。
根据超前地质预报探明的局部岩溶实际分布（定位、定量）或开挖后地下水渗流状态分别采用。
补注浆为按上述三种注浆方式实施后，仍未达到设计要求时，根据实际情况选择上述注浆手段一种或多种进行补充注浆。
喷锚支护：喷锚支护由20cm厚C20钢钎维喷射混凝土，拱墙系统锚杆组成，Ⅴ级围岩辅以格栅钢架，使其与注浆加固结圈共同组成限流体系，同时具有维护注浆固结圈结构性能的作用。
保证施工期间洞室稳定。
防排水网络系统：在喷锚支护与模筑混凝土衬砌之间全环铺设复合式防水板，设置纵、环向排水盲沟将水引入侧沟排出，施工缝嵌钢片或橡胶止水带，形成完善的防排水网络系统。
抗水压衬砌：采用C30钢筋混凝土，其净空预留20cm补强或衬砌结构调整空间。
岩溶地区隧道设计的几点思考及建议
3.2 隧道岩溶水的处理
（1） 隧道内岩溶水处理一般 “宜疏不宜堵”，由 于岩溶水发育的不规律性， 建立排水系统应注意以 下问题。
① 施工中揭示出的岩溶暗河水随着暗河通道 上游充填物不断流失，管道被洗通，吸附影响范围加 大， 在后期水量还可能增大， 在利用人工构筑物引 排、选择过水断面时，应考虑过水能力有足够的富余 量作为安全储备。
2.2 运营期间
由于岩溶水影响，建成通车后的隧道则可能出 现隧道渗漏水严重、洞内水淹没道床、隧道底板被 岩溶水挤压破坏、衬砌开裂变形甚至破坏，危及行 车安全，甚至中断行车等。 如株六复线开通运营四 年 后 ， 6 067 m 的 大 竹 林 隧 道 在 2005 年 7 月 9 日 下 午 14：10 洞 身 标 1775 附 近 起 拱 线 以 上 0.5~1 m 范围混凝土衬砌剥离坍塌，长度约 5 m，边墙局部段 开裂严重，在水沟顶附近至施工缝，局部有错台，边 墙有外挤现象，造成中断行车 18 小时 40 分钟。该段 为灰岩，且地表有一大洼地，事发时曾发生强降雨，
水能力、防冲刷、冲淤条件外，应充分考虑施工作业 要求、人员逃生需要的要求。
④ 强化洞口排水系统的处理，避免排水影响洞 口环境。
（2） 对于地下水发育且隧道修建对生态环境或 工程环境可能产生不利影响的水塘、水库影响地段， 采取“以堵为主，限量排放”的原则。
（3） 对于环境保护要求低、但施工期间可能发生 如突水、突泥等危害地段，围岩破碎时应采取超前注 浆加固围岩，以改善围岩的力学性质，避免固体物质 流失，减少地下水涌出；当围岩完整稳定，可通过超 前钻孔引排地下水，减小水量，以避免突水的发生。
关于岩溶地区隧道施工处理方法探讨
关于岩溶地区隧道施工处理方法探讨【摘要】随着公路快带发展，隧道的不断增多，岩溶的广泛分析，随之而来的岩溶隧道施工中的问题就突出了.本文主要对岩溶隧道施工技术及方法进行分析，最大程度的避免地质灾害的发生，同时提高了岩溶隧道施工技术水平。
仅供参考！【关键词】岩溶地区；隧道；施工技术近年来，随着国家加大力度支持中西部地区铁路、公路建设，隧道施工过程中时常遇到岩溶涌突水、突泥、顶板溶洞充填物陷落冒顶、地板塌陷等问题。
为保证工程顺利进行，需要及时分析技术、施工组织等多种因素，能在原有施工条件的基础上进一步完善施工处理技术，强化岩溶隧道施工效果。
本文将以此为背景，对岩溶隧道的施工处理技术进行相关探讨。
1．岩溶对隧道工程的危害1.1 岩溶塌陷在岩溶区域进行隧道工程的施工，可能会使隧道工程的部分支撑物处于悬空状态，导致隧道工程的稳定性降低，为隧道工程的后期运行带来了很大的安全隐患。
岩溶区域的隧道工程可能会出现岩溶塌陷的现象。
溶洞的塌陷主要是因为外力或者地质作用引发的塌陷。
例如振动外力，溶洞在接受到大型振动时，会导致溶洞的溶柱受到破坏，从而发生严重的塌陷，重型车辆通行、地质矿物勘探爆破都有可能造成剧烈的振动，从而导致隧道溶洞的塌陷。
溶洞的塌陷也有可能因为溶洞内的水流变化，溶洞内的地下水水位增高或者降低，都会使地下水的流速产生改变，区域降水富足也可能会导致地下水位的变化，这种变都有可能造成溶洞的坍塌。
在长期重力作用下，溶洞顶部的承载能力逐渐降低，如果溶洞顶部的承载能力小于溶洞本身的自重时，溶洞就会出现失稳、塌陷的现象。
溶洞的处理非常困难，而且在溶洞的底部存在地下暗河的时候，还会使隧道工程的结构稳定性受到影响。
溶洞的岩质比较脆弱，如果在隧道施工的过程中出现突泥、突水的现象，将会有大量的泥水涌进隧道中，导致隧道施工人员的伤亡。
因为溶洞的岩质比较脆弱，所以在对隧道工程进行支护时，可能会出现支护结构开裂的现象，导致隧道的坍塌，1.2 突泥突水溶洞突泥突水现象会导致隧道掌子面被泥水充满，出现淤塞现象，造成施工人员的伤亡；溶洞突泥突水还可能会导致隧道内的地表坍塌，因为突泥突水会使隧道地表的覆土层应力改变，而且突泥突水具有突发性，不能进行有效的预防；突泥突水现象会使隧道区域的地下水位产生变化，严重的可能会导致附近的河流断流，土壤质地变薄，影响附近农田的农作物产量；由于隧道工程内的大量突水，地下水与地表水的流动受到改变，隧道内的污水未经处理被排放到了外部水源中，造成水质的污染。
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。
隧道岩溶专项施工方案
隧道岩溶专项施工方案一、前言随着城市化进程的加速，隧道建设日益增多，而岩溶地质条件下的隧道施工面临着独特的挑战。
为保隧道施工的安全高效进行，制定一套专项施工方案至关重要。
二、隧道岩溶特点分析1.岩溶地质条件下的隧道岩石破碎易溶蚀，施工风险较大。
2.地下水渗漏较为严重，会导致隧道周边地层不稳定，增加施工难度。
3.岩溶地质构造复杂，需要综合考虑断裂带、溶洞等隐患。
三、施工前准备工作1.组建专门的岩溶隧道施工团队，并进行相关培训。
2.进行地质勘察，制定详细的地质调查报告。
3.制定岩溶隧道施工方案，确定合理的施工方法和工艺。
四、施工方案1.岩溶隧道支护方案–采用预应力锚杆和喷锚网片结合的支护方法，提高围岩的稳定性。
–对发现的溶洞进行封堵处理，避免工程危险。
2.地下水处理方案–建立地下水监测系统，及时掌握地下水情况。
–采用隧道内外加固的方式，减少地下水对施工的影响。
3.施工安全措施–每日开展巡视与检查，确保施工现场安全顺利进行。
–提前制定应急预案，应对突发情况。
五、质量控制1.严格执行施工图纸，确保施工过程符合要求。
2.定期组织检测验收，对质量问题及时处理。
3.设立质量奖惩制度，推动全员参与质量控制。
六、施工后期工作1.隧道建成后进行环境保护工作，防止地质环境受到破坏。
2.完善档案资料，做好后期检测和监控工作。
结语岩溶地质条件下的隧道施工存在较大风险，但凭借科学的施工方案和严谨的管理措施，可以有效降低施工风险，保障工程质量和安全。
希望隧道岩溶专项施工方案能为相关领域提供参考，推动隧道建设的健康发展。
岩溶地区隧道工程综合地质勘察
岩溶地区隧道工程综合地质勘察岩溶地区隧道工程综合地质勘察岩溶地区是一种特殊的地质环境，由于溶蚀作用的影响，岩层呈现出不规则的孔洞结构，地下水系统复杂且变化多端。
因此，在岩溶地区进行隧道工程建设时，综合地质勘察显得尤为重要。
综合地质勘察是指通过野外调查、实地勘测、地质钻探和地质分析等手段，对建设隧道所涉及的地质条件进行全面、详细的了解和研究，从而为隧道设计和施工提供科学依据。
在岩溶地区的隧道工程综合地质勘察中，首先需要对地质背景进行调查和分析。
岩溶地区的地质背景主要包括岩性、构造和地下水三个方面。
岩性是指地下岩层的物理性质和力学性质，对隧道的稳定性和施工技术有重要的影响。
构造是指岩石的断裂、褶皱和节理等结构特征，会对岩溶地区的隧道稳定性产生重要影响。
地下水是岩溶地区的重要特点，需要深入了解地下水的来源、流动方向、水位变化等信息，以便合理设计隧道的防水措施。
其次，需要进行现场勘测和地质钻探。
现场勘测是指对隧道工程区域进行详细的实地观察和测量，包括地表地貌、岩溶地貌、地下水流动状况等。
地质钻探则是通过钻孔获取地下岩层的岩芯和取样，以便进行实验室分析和测试。
这些调查资料可以提供关于岩层的详细信息，为隧道的设计和施工提供重要依据。
最后，需要进行地质分析和评价。
地质分析是指对所采集的地质资料进行研究和分析，包括岩层的物理力学性质、断裂和褶皱的发育程度、节理的密度和方向等。
地质评价是在地质分析的基础上，对隧道建设可能遇到的地质问题进行预测和评估，包括岩溶地区的塌陷、滑坡和地下水涌出等。
通过岩溶地区隧道工程综合地质勘察，可以全面了解和评估隧道建设所面临的地质条件和风险，为隧道的设计和施工提供科学依据。
同时，综合地质勘察也为隧道的后期维护和管理提供了重要的参考。
只有充分了解和掌握岩溶地区的地质情况，才能确保隧道的安全稳定运行。
关于岩溶地区隧道设计的思考建议
关于岩溶地区隧道设计的思考建议摘要：岩溶地区的隧道建设难度大，风险高，其设计方案必须要根据实际情况随时调整，以保证隧道建设的可靠性与安全性，因此在本文中首先针对岩溶发育类型进行了分析讨论，并给出了岩溶发育对隧道建设的危害，进而有针对性地思考了设计当中应当注意的关键点，以期为岩溶地区的隧道建设项目提供一些理论参考。
关键词：岩溶地区；隧道；设计岩溶是一种典型的不良工程地质条件，对工程建设尤其是隧道工程建设的负面影响非常巨大，因此在研究分析岩溶地区隧道设计时，必须要优先考虑岩溶地区隧道设计的主要难点、岩溶的发育情况和岩溶对隧道建设的影响，才能确定合适的科学的设计方案以及针对性的处理措施。
一、岩溶发育类型及其影响（一）岩溶发育类型。
一般情况下在岩性相对单一的可溶性岩层，地下水有四个垂直的分带，包括垂直渗流带、季节交替带、水平径流带以及深部缓流带。
其中垂直渗流带一般处在地下水的排泄基准面上，是一种临时性的地下水运动带，运动方向垂直。
地表水可以通过岩层的裂隙垂直运动。
岩溶则表现为漏斗或落水洞，局部可能会有水平溶洞形成。
季节交替带主要受季节变化控制，地下水随季节的变化而呈现出周期性交替运动状态，即在枯水季节地下水位下降，运动形式为垂直运动，在丰水期地下水位上升，表现为水平运动的形式。
在这一个分带当中岩溶发育最为强烈，往往会产生各种复杂的溶洞、暗河等等，隧道建设一般要避开这些地区，否则风险极高。
水平径流带一般在地下水排泄基准面附近，运动相对强烈，地下水经常沿层面发育的溶洞或裂隙所构成的联通地下的通道运动，如果隧道要穿过这一地带，风险会非常高。
深部缓流带一般在排泄基准面下，地下水一般不受当地水文网络的排水作用的影响，但要受到地质构造的影响，地下水的运动相对缓慢。
在此分带当中的岩溶一般不发育，但如果深部岩溶水温度高且具有承压性，岩溶水在流过碳质页岩、煤层或具有硫化物的岩层时会发生岩溶发育形成溶洞，对隧道安全影响很大。
岩溶地质隧道安全施工方案
施工前进行环境评估，确保 施工对环境的影响最小化
建立环保管理制度，加强员 工环保意识培训
施工安全管理要求
制定安全管理制度和操作规程，确保施工过程符合相关法规和标准。 对施工人员进行安全教育培训，提高安全意识和操作技能。 定期进行安全检查和隐患排查，及时处理发现的安全问题。
建立应急预案，配备必要的应急设备和器材，确保在紧急情况下能够迅速响应。
与施工队伍进行充分沟通，明确工程要求和安全标准，确保施工过程中的协调顺畅。
签订施工合同，明确双方的权利和义务，确保施工队伍按照合同约定进行施工。
混凝土：根据设计要求，准备足够 的混凝土材料，并进行质量检验。
施工材料准备
防水材料：选用适合的防水材料， 并确保质量可靠。
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监控监测：设置监 控监测系统，实时 监测隧道内的各项 指标。
应急预案：制定应 急预案，确保在紧 急情况下能够迅速 响应。
培训与演练：定期 开展安全培训和演 练，提高员工的安 全意识和应对能力 。
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爆破设计：根据 围岩级别和施工 条件，进行爆破 设计，控制爆破 效果，减少对围
岩的扰动。
开挖后支护： 及时进行隧道 开挖后的支护 工作，防止围 岩变形和坍塌。
支护结构设计与施工
支护结构设计应考虑地质条件、隧道跨度、施工方法等因素，并进行稳定性验算。 施工时应根据支护结构的形式和施工方法，采取相应的临时支撑措施，确保施工安全。 喷射混凝土应采用湿喷工艺，并确保喷射混凝土的强度、耐久性和防水性能。 钢拱架和钢支撑的加工制作应符合设计要求，安装时应确保位置准确、固定牢固。
施工安全检查与监督
定期进行施工安全检查，确保施工现场符合安全规定和标准。 加强监督和管理，确保施工单位和人员遵守安全规章制度。 建立安全检查和监督机制，及时发现和消除安全隐患。 提高安全意识，加强安全教育和培训，确保员工掌握必要的安全知识和技能。
右干渠隧道岩溶发育地段施工方案
金王寺水库右干渠隧洞富水地段施工预防和控制摘要：富水地段、这种地质现象，由于其隐蔽性和不可预见性，在隧洞施工中一直是个难题，虽然目前有多种预测预报方法，但准确率存在一定局限性。
新建右干渠工程标段跨越沿途众多河流溪沟地区，富水量大，为确保施工安全和今后的运营安全，有针对性的研究制定隧洞可能出现的富水地段预防和控制方案，是我们监理和施工单位面临的重大课题。
引言：当隧洞掘进时遇到有地下水丰富、水溶洞、暗河，由于事先没有进行超前地质预测预报或预报有误，在施工过程中可能会发生突泥、突水，造成人员伤亡和财产损失。
因此在富水地段施工前，按照工程设计，编制有效的预防和控制方案，并严格规范和要求施工，就可以减少和避免灾害和事故带来的损失。
一、工程概况乐山市沐川县金王寺水库右干渠工程自取水隧洞出口起至新河砍止控灌面积为3071万亩，其中隧洞 12座，长3.444KM，暗渠10处。
长1.429KM,渡槽1座，长190.64M,倒虹管1座，长285.31M，分水闸3座，放水洞1座。
隧洞洞身穿过地层岩性以粉砂质泥岩、强风化带、弱风化带为主。
设计隧洞流量2.23㎥∕S。
隧洞不良地质现象主要有坍塌、脱层、涌水、瓦斯等。
二、富水地段施工的基本原则根据设计等级、工期要求和地质条件，首先应重视超前地质预测预报，通过预测预报充分了解前方的地质情况，查明富水分布范围,类型情况,岩层的稳定程度,地下水流情况等,在对地质情况有充分了解的前提下，采取有针对性的施工方法。
在施工过程中，一旦发现浑水、携带泥沙、顶钻、高压喷水、水量突然增大等异常情况，应立即停止施工，分析原因，采取措施进行处理。
三、富水地段隧洞的施工，可采用下列技术措施进行处理富水隧洞的施工应按“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则，富水隧洞施工的技术措施可总结为：绕、截、排、堵、越，与分部开挖，加强支护相结合。
本项目在富水地段隧洞施工时，根据现场实际情况可选用以下措施。
岩溶地区隧道施工要点与对策研究
Engineering Technology and Application | 工程技术与应用 |·49·2019年第10期岩溶地区隧道施工要点与对策研究胡巍耀（柳州市城市投资建设发展有限公司，广西 柳州 545001）摘 要：岩溶区地质问题是公路隧道建设的难题，近年来随着公路建设向西部和南部的山区推进，在岩溶地区修建公路的情况越来越多，面临的难题也日益复杂，岩溶问题严重影响公路隧道的建设和运营安全。
文章结合工程实例，介绍岩溶区隧道建设常见的问题以及成因，以及岩溶区隧道建设中常用的加固措施，最后以工程实例介绍岩溶隧道施工的步骤及要点。
关键词：公路隧道；岩溶；施工；加固中图分类号：U455.49 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）10-0049-02作者简介：胡巍耀（1980—），男，工程师，研究方向：市政道路，桥梁技术管理。
岩溶是公路隧道建设过程中常见的地质灾害，也是困扰隧道工程建设的重要难题。
我国分布较大面积的岩溶区，以贵州、广西和云南居多，在隧道建设过程中每年都会遇到不同程度的岩溶灾害，造成巨大的财产损失。
岩溶是在地表水和地下水作用下，可溶岩石经过化学或者物理破坏而形成的溶蚀现象[1]。
由此可知，发生岩溶的必备的三个要素：可溶性岩石、CO 2、足够流量的水。
在可溶岩石的表面以及内部形成岩溶现象包括在地表出现的洼地、槽谷、落水洞、溶沟溶槽、溶峰等，以及在地下出现的溶洞、溶隙等。
岩溶最初的发育起于水流对可溶性岩石的裂隙的溶蚀和扩展,被溶蚀的岩石被水流带走，原有的裂隙被加大，而加宽的裂隙通道网络反作用于水流，形成新的水动力场。
而隧道的开挖增加了水流的排泄通道，破坏了原有的水循环，加速了水流对可溶岩石的溶蚀作用。
如果在隧道建设的过程中，破坏了原有的不透水层，会导致地下水想隧道位置泄水，在水头较大的情况下，会对隧道的建设产生较大的危害[2]。
1 岩溶地区公路隧道常见病害及成因公路隧道建设过程中，常见的岩溶地灾主要有隧道突水、突泥，溶洞坍塌、充填物失稳地面塌陷，等，我国长大公路隧道建设过程中岩溶区的地灾概况如表1所示。
岩溶区公路隧道勘察、设计与施工技术规范
岩溶区公路隧道勘察、设计与施工技术规范编制说明一、标准制定背景、目的、意义和适用范围“十五”以来，是广西交通运输发展史上建设规模最大、发展质量最好的时期。
按照自治区“发挥西南出海大通道重要作用、建设连接东盟国际大通道和加快推进泛珠三角区域合作”的总体要求，我国正处在公路建设的高速发展时期，根据《广西壮族自治区综合交通运输体系发展“十二五”规划》，到2015年末，全区公路建成通车里程达11.5万公里，其中高速公路约6000公里，一、二级公路约14800公里，其余为农村公路。
高速公路运输服务将基本覆盖20万以上的人口城市，85%以上的县城半小时内通达高速公路，公路建设规模巨大。
在此背景下，如何科学和合理地解决工程建设中遇到的各类工程技术问题，将极大地影响公路建设的质量、投资和工期，对建设、管理等标准化水平提出了新的要求和挑战。
其中，岩溶区隧道的勘察、设计与施工的技术以及成本控制是目前公路建设过程中所面临的风险大、技术复杂的的难题之一。
广西大部为中国西南典型岩溶发育区，地形复杂，山岭绵亘，岩溶发育，洼地密布，素有“千山万弄” 之称。
其地势北西高，东南低，主要的山脉走向呈北西～南东向，主要地貌类型有岩溶峰丛洼地地貌、侵蚀堆积河流阶地地貌及剥蚀丘陵地貌。
岩溶地貌是地表水及地下水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，除溶蚀作用以外，还包括流水的冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。
在公路建设中，岩溶的存在给隧道工程的施工带来了困难，若不能合理避让或正确处治，在隧道建设过程中将可能发生塌方或突泥涌水等施工地质灾害，造成建设单位、施工单位人员和经济损失，同时可能引起地表水流失、地表塌陷等，从而造成水源枯竭、生态环境恶化等一系列的环境问题，或给后期隧道的运营埋下安全隐患。
公路隧道穿越岩溶区必须重视研究岩溶的发育规律及特点，并结合技术与成本两方面综合考虑采取合理的方式进行处治，是岩溶区公路隧道修建的关键点；对于我区广大建设者而言，目前缺乏相应的地方标准对如何降低岩溶区公路隧道修建的风险、处治岩溶地质灾害及有效控制建设成本等实际问题进行指导；因此根据广西本地岩溶分布规律和发育特点，研究总结、实践检验和修正完善岩溶区隧道勘察、设计与施工的经验并编制成地方标准是目前广西公路建设亟需解决的一个问题。
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文章编号:1673-0291(2012)01-0012-07岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策宋瑞刚1,2,林国涛1(1.中交公路规划设计院有限公司,北京100088;2.北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京100044)摘 要:岩溶发育及分布的未知性与地形地貌的不规则性造成岩溶隧道围岩条件十分复杂,岩溶隧道的设计理论与施工技术一直是隧道工程界的研究热点和难点.结合隧道工程的特点,阐述岩溶发育区基岩类型,总结溶沟、落水洞、岩溶洼地、盲谷等典型岩溶地貌的基本特征及对隧道工程安全性的影响,概括隧道工程中常见的岩溶区地下水系统,形成岩溶隧道勘察设计原则,指出初步设计勘察阶段、详勘阶段与施工图设计阶段的设计要点和注意事项,并依托贵州省内多座典型岩溶隧道,结合设计、咨询及施工配合中发现的问题,从勘察设计角度进行总结,以期为岩溶地区的隧道设计与施工对策提供参考.关键词:隧道工程;岩溶;勘察设计;施工对策;地表塌陷中图分类号:U452127 文献标志码:ADesign experience and construction strategies of tunnel inkarst development areaS ONG Ruigang 1,2,LIN G uotao 1(CC Hig hw ay Consultants,Co.,L td,Beijing 100088,China; 2.T unnel and U nderg round Engineer ing Research Center of M inistry of Education,Beijing Jiaotong U niversit y,Beijing 100044,China)Abstract:T he unascertained characteristics of the karst development and distribution,and the irregu -larity of the topography,caused the complexity of the karst tunnel surrounding rock condition.The karst tunnel design theory and construction technology has alw ays been a hot and difficult issue in the field of tunnel engineering.T hrough considering the characteristics of the tunnel project,this article e -laborates the basic types of the karst development area,and summarizes the basic features and the in -fluence on the tunnel engineering security of the typical karst landforms,which including grike,sink -hole,karst depression,blind valley etc.The common g roundw ater system of the tunnel eng ineering in the karst area w as also generalized,and the survey and design principle in the karst area w ere taken.T he design points and considerations in the prelim inary design stage,in detailed survey and design stag e and in construction design stag e w ere pointed out.Based on several typical karst tunnel in Guizhou province,and by considering the problem found in the design,consultation and construction,this article sum marizes the problems from the perspective of survey and design,aiming at prov iding reference for the tunnel desig n and construction in the karst area.Key words:tunnel eng ineering;karst;survey and desig n;construction treatment;ground collapses收稿日期:2011-04-25基金项目:国家/9730计划项目资助(2010CB732100);铁道部科技研究开发计划重大项目资助(2009G005)作者简介:宋瑞刚(1979)),男,山东苍山人,高级工程师.研究方向为隧道及地下工程设计.email:songruigang0815@.第36卷第1期2012年2月北 京 交 通 大 学 学 报JOU RN AL O F BEIJIN G JIAOT O NG U N IV ERSI T YV ol.36N o.1Feb.2012中国岩溶分布面积超过国土面积的13%,主要分布于南方的贵州、广西、云南、四川、西藏、湖南、湖北,以及北方的山西、河北和山东等省.贵州省是我国岩溶地貌极其发育的地区之一,有面积广大、分布连续的碳酸盐岩.贵州碳酸盐岩以质纯、层厚、钙镁含量很高的石灰岩和白云岩为主,其总厚达6200~8500m,占沉积层的70%以上,且露出面积占全省总面积的73%,造成全省范围内岩溶发育面积广、形态复杂.岩溶发育及分布的未知性与地形地貌的不规则性造成岩溶隧道围岩条件离散性较大,隧道开挖与支护施工时的围岩应力变化及支护荷载转换十分复杂[1-2].虽然我国已建成不少岩溶隧道,但在岩溶隧道的设计施工中,仍缺少有效的可以类比借鉴的工程[3-8],岩溶隧道的围岩稳定性及控制对策更是有待进一步研究.本文作者在贵州省参与了多条高速公路的勘察设计和设计咨询,多数项目穿越地层为石灰岩与白云岩,岩溶发育情况也存在较大差别.结合设计、咨询及施工配合中发现的问题,从勘察设计角度进行总结,以期为类似地区的隧道设计与施工提供参考.1 基岩类型111 岩溶发育区碳酸盐基本特征及辨识1)石灰岩.石灰岩(Lim estone)简称灰岩,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩,如图1所示.有时含有白云石、黏土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈.石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质灰岩;白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩.图1 石灰岩岩块与基本特征Fig.1 Rock blo ck of Limestone and its basic characteristics2)白云岩1白云岩,是一种沉积碳酸盐岩.主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物.呈灰白色,性脆,硬度小,用铁器易划出擦痕,遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡,外貌与石灰岩很相似,如图2所示.按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩;按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等.白云岩含镁较高,风化后形成白色石粉.图2 白云岩F ig.2 Dolomite3)野外辨识1石灰岩颜色较深,为灰色,甚至深灰色,一般溶蚀强烈,表面溶蚀坑发育,地表多呈石芽状出露.白云岩多为隐晶质,白色、乳白色为多,可能有刀砍状构造,地表多呈块状出露,岩性较灰岩更软更脆.112 溶蚀情况及地下水赋存纯灰岩以碳酸钙为主,容易溶蚀,岩溶发育强烈,容易形成较大的地下暗河系统,岩溶洼地、落水洞等发育,地下水埋藏深.白云岩的成分为碳酸钙镁,溶蚀性比灰岩差,岩溶发育程度弱于灰岩,地下暗河系统发育少,地下水埋藏相对较浅.泥质灰岩、泥质白云岩地区属于较纯的碳酸盐岩,由于残余的黏土会阻碍溶蚀作用的进行,因而很难形成地下暗河系统,岩溶发育程度低.2 岩溶地貌和地下水岩溶发育地区多存在正、负地形,其中负地形对隧道的勘察设计具有一定的影响.负地形一般以溶沟、落水洞、盲谷、干谷、岩溶洼地等形态存在,山坡上的小平台有时也是由岩溶造成.另外,地下岩溶系统发育有溶洞、地下河、地下湖等,地质调查只能发现存在出水点或存在溶洞口的地下岩溶.211 溶沟溶沟(图3)是指石灰岩表面上的一些沟槽状凹地,它是由地表水流,主要是片流和暂时性沟状水流顺着坡地,沿节理溶蚀和冲蚀的结果.沟槽深度不大,一般数厘米至数米,成片出现石芽溶沟区称溶沟原野.一般来说,地表溶沟发育的地区,基岩受地下水的侵蚀程度较大,从而岩溶发育程度较高.若溶槽深度较大,在洞口或浅埋地段容易造成槽内土体的塌方或槽间岩体的塌落.13第1期 宋瑞刚等:岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策图3 溶沟Fig.3 Grike212 落水洞落水洞是地表水流入地下的进口,表面形态与漏斗相似,是地表及地下岩溶地貌的过渡类型,见图4.由于落水洞常沿构造线、裂隙和顺岩层展布方向呈线状或带状分布,因此是判明暗河方向的一种标志.存在落水洞的地区,由于存在岩溶漏斗或岩溶洼地底部,在雨季具有较丰富的地表水供应,且由于其地下暗河或岩溶管道难以探明,隧道设计施工的风险较大.图4 落水洞F ig.4 Sinkhole213 岩溶洼地岩溶洼地又称溶蚀洼地,是岩溶区一种常见的封闭状负地形,如图5所示.岩溶洼地一般较平坦与漏斗不易严格划分,其上覆盖着松散沉积物,利于耕种.漏斗则多为不规则的圆形,底部平坦,面积较小,一般以底部最大径长100m 为两者之间的分界.岩溶洼地或漏斗由于多年的冲积和淤积,底部多存在层厚很大的堆积层,多为亚黏土、亚砂土、粉质黏土、碎石土等第四纪土层,层厚可达几十米至几百米,含水量较高.对于隧道工程,由于其溶蚀壁难以准确探测,且雨季地表水积聚造成的高水压都是施工中难以解决的问题,对隧道衬砌结构的耐久性也是极大的考验,故而应尽量绕避.214 盲谷盲谷是岩溶区无出口的谷地.谷中地表河至谷地末端进入落水洞而成断头河.干谷又称死谷.底部较平坦,常覆盖有松散堆积物,沿干河床有漏斗、落水洞成群地作串球状分布,往往成为寻找地下河的重要标志.此两种地貌不常见,由于多处于沟谷底部,除非隧道线位很低,一般情况下很少与隧道工程发生干扰.(a)贵都高速公路九条龙隧道洞顶(b)惠兴高速老鹰岩隧道右侧图5 大型岩溶洼地F ig.5 Larg e depression caused by karst215 山坡平台山坡平台并不是典型的岩溶发育形态,主要表现为等高线局部内陷形成山坡上的小平台,也是负地形的一种表现形式.山坡平台与岩溶漏斗等最大的区别在于不是封闭的空间,地表水排泄顺畅,但对隧道工程的修建仍具有较大的不利影响.对于其成因,可供参考的资料很少.贵都高速陡坡脚隧道(图6(a))和老鹰嘴隧道(图6(b))洞身的小平台部位都发生了一定程度的小型塌方,塌方体以碎石土为主,主要是岩层间填充物,岩石表面光滑,以竖向为主,岩层走向与山坡走向基本一致.本文作者从工程经验上推测为填充满的溶蚀沟,但其形态复杂,隧道轴线通过此类地形时应加强勘测并对衬砌结构进行加强处理.图6 地形等高线平面图及隧道走向Fig.6 Planar graph of the topog raphiccontour and tunnel tr end216 岩溶地下水岩溶区的地下水系统非常复杂,难以通过地勘14北 京 交 通 大 学 学 报 第36卷探明.文中仅对工程中常见的几种情况进行说明:1)岩溶洼地是地下水积聚的场所,无论在施工期还是运营期,都存在巨大的风险.2)存在向斜构造的岩层有利于地下水的补给,不利于地下水排泄,从而造成丰富的地下水赋存,如图7(a)所示.3)单斜地层构造中,含水层和隔水层相互间隔的单斜岩层下部,有承压水和自流水,如图7(b)所示.此种傍山隧道的轴线选择应避开含水层.水平岩层的傍山隧道地下水含量较少.图7 岩溶地下水Fig.7 G round w ater in karst3 岩溶隧道勘察设计和施工对策311 勘察设计岩溶区隧道工程设计需总体把握的原则为:避让大范围、发育严重的岩溶区;避免穿越大体积含水岩层;避免与地下暗河等地下水系交汇;加强隧址区地下水的勘察;穿越小范围岩溶发育区应对衬砌结构进行加强设计.初步设计勘察阶段,大范围的踏勘是必要的.在踏勘中查看基岩情况、各种溶蚀地貌的发育程度及地下水出头情况.根据踏勘结果,拟定可靠的地勘方案,尤其是存在地下暗河的地区,应明确要求地勘单位尽量搞清地下水系与隧道的位置关系,避免隧道轴线与地下水系相交,造成设计、施工的巨大风险.对地质勘查成果,应重点关注:¹大规模的带状异常;º大规模水源体和富水区;»当隧道周围可能有大规模水源体和富水区时,较大规模的带状异常(导水通道).另外,对于陡坡傍山路段,受岩溶发育的影响或陡坡上危岩体的影响,桥梁设计和施工均存在较大的困难,而傍山隧道能有效化解此类风险,故该类地段应进行桥隧方案比选.比如贵都高速的陡坡脚路段和惠兴高速的老鹰岩路段都是岩溶发育区,经桥梁、隧道综合比选,均采用了隧道方案.详勘阶段应充分利用初勘的原始图件和地勘单位的解译成果,对隧道穿越地层进行针对性的勘察.主要有:¹进一步探明隧址区的岩溶发育情况和地下水情况;º对初勘中可疑地段进行重点补勘;»对隧道轴线所穿越的漏斗、洼地、冲沟和山坡平台等地形进行横向物探勘察和钻孔,最好能探明漏斗或洼地的土石分界面,以减少施工风险.施工图设计阶段,隧道洞身穿越的岩溶发育区衬砌应加强设计,尤其是超前支护和初期支护.下穿大型岩溶洼地或通过其边缘,应考虑雨季地表水和地下水的作用,防排水应以堵为主,堵排结合,必要时二次衬砌采用钢筋混凝土结构.小型落水洞应进行洞口封闭或填塞.312 施工对策贵都高速贵阳至昌明段岩溶极其发育的3个隧道,基岩全部为白云岩,而夹部分泥质白云岩的贾托坡、新场岩溶情况发育较弱,且在新场隧道出口段灰岩地段,落水洞、地下水系均较发育.可见基岩的纯度影响了岩溶发育的程度.老鹰嘴、九条龙、陡坡脚3座隧道岩溶发育强烈,施工中经常出现突泥、塌方、地表塌陷等事故,极大地影响了施工安全和施工进度,也给施工配合工作造成了较大的工作压力.31211 九条龙隧道左线ZK263+655突泥处治洞内突泥是岩溶隧道施工常见的事故,由于贵都项目线位较高,施工期地下水含量不大,所以突泥以溶洞中填充物为主,无地下水涌出,虽然有几次突泥方量较大,但对人员安全没造成威胁.2009-08-22T 22:00,九条龙左线(进口)开挖至ZK263+655掌子面时,掌子面出现一溶洞(图8(a)),溶洞大小约2m @2m,位于拱脚上约2m,右侧开挖轮廓线偏左约3m,溶洞内充填满黏性土,洞壁较光滑,有渗漏水.第二天一早确定封闭掌子面,加强初期支护等处治措施,08-23T23:00,掌子面进行立钢拱架过程中,听到拱周有异常声音,人员撤离后5~10min,掌子面溶洞开始突泥(图8(b)),填充物从右侧拱周软弱岩体处涌出,且涌出物迅速增加.涌出物填满90%隧道全断面,涌出物为松散黏土,含水量较大,且夹杂孤石,突泥填充里程为ZK263+595)ZK263+655,合计约5000余m 3.突泥事件发生后,施工单位观察隧道右线(进口)发现,右线YK263+573)YK263+615段已变更为S -Va 衬砌类型段喷锚部分出现环向裂纹,并伴随喷混凝土爆裂现象.突泥段线位处于洞顶岩溶洼地边缘,右线较靠近洼地(图8(c)),开挖揭露地层极差,已变更为Õ级围岩加强衬砌.左线已开挖段围岩情况良好,为中厚层状白云岩,埋深约130m,掌子面距离地勘揭露的岩溶极发育段仅25m.15第1期 宋瑞刚等:岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策(c)突泥段平面图图8九条龙隧道左线ZK263+655突泥F ig.8Burst mud at the left line of the Jiutiaolong tunnel各工程相关方对该段突泥达成几项共识和相应的处治方案:¹突泥方量巨大,隧道开挖已影响到大体积充填溶洞,左右线可能均在此溶洞影响范围内,工程方案不应加大对该溶洞的影响;º突泥体能提供足够的反力阻止后续松散体的突出,应先进行加固;»右线隧道已受突泥影响,造成初支开裂,应对右线隧道进行补强并封闭掌子面,防止右线隧道初支和掌子面失稳;¼先对右线隧道加强超前支护进行保守开挖,施工靠近左线原掌子面位置处采用超前管棚注浆后施工,并增加超前探孔,缓慢通过突泥段,通过右线隧道向左线隧道做地质雷达扫描并打设钻孔探明其地层情况,右线隧道初支应进行背后补充注浆加固,必要时对左右线间岩土体进行注浆加固;½右线安全通过后,对左线突泥体进行边加固边开挖(图9),开挖采用侧导坑法;¾接近原掌子面位置处采用超前管棚注浆后施工,通过超前地质预报和超前钻孔探明前方地层,开挖采用CD法或超短三台阶法,初期支护加强并进行背后补充注浆.由于突泥体巨大,在左右线隧道均安全通过后,均未发现大的空洞,衬砌背后的处治也以注浆为主.其他工程措施包括初支仰拱封闭,二衬采用钢筋混凝土等.31212拱顶小型溶洞处治施工中拱顶部位经常出现小型溶洞塌方,溶洞尺寸从2~3m到8~10m不等,高度难以准确统计,填充物情况也不尽相同.设计图中对拱顶小型溶洞的处治给出了预案,如图10所示.但在实际施工中,这种理想的处理方案可实施性较差,原因有:溶洞发育形态千变万化,其填充情况也难以捉摸;溶洞内围岩节理裂隙均发育,大的震动可能引起新的塌方掉块;受场地限制,溶洞口钢筋混凝土结构施工困难.(a)突泥体加固开挖示意(b)突泥体注浆加固图9九条龙隧道左线ZK263+655突泥处治Fig.9T he treatment of the burst mud at the leftline of the Jiutiao long tunnel图10设计图给出的拱顶中小型溶洞处治预案Fig.10T r eatment preparedness of the middle and small karst cave given by the design dr aw ing按照处治预案缓冲、承载的受力机理,对实际施工中的处治方案进行了变通.主要措施有:通过加密工字钢和增加钢筋网等加强初期支护的承载能力;通过锚杆和钢花管将初期支护与溶洞附近的完整基岩进行锚固;预留钢花管对初支背后进行填筑C20以上的素混凝土,填充高度达2m以上,使背后回填作为整体结构承受冲击荷载.贵都高速公路的隧道拱顶中小型溶洞均通过此类措施顺利通过,且未发现初支开裂和侵限等不良后果.需要特别说明的是,若任由溶洞填充物垮塌、外泄,可能造成塌方范围扩大、地表塌陷和对相邻隧道产生不利影响等更加严重的后果,所以主动防护是控制风险的较好手段.16北京交通大学学报第36卷31213 岩溶隧道地表塌陷与处治1)地表塌陷机理.地表塌陷在贵都公路的3个岩溶隧道都经常发生(图11),洞口地段发生的较多,埋深不大的洞身段也时有发生.究其原因主要有溶沟和垂直溶洞存在.无论何种塌陷,在事故发生初期,洞内塌方体的封闭稳定和地表截水沟都应作为首要措施,防止事故的进一步扩大.溶沟内土体是塌方的主要因素,由于难以准确判定溶沟的宽度、深度、长度及溶沟与隧道走向的位置关系,所以在隧道进洞初期较难避免由溶沟引起的地表塌陷的发生,尤其是在偏压地段.图11 岩溶隧道地表塌陷Fig.11 G round co llapse of the karst tunnel2)地表塌陷处治.对于此类塌陷的处治,由于其形态各异、大小不一,处治方式也大不相同.宽度较小的溶槽,通过锚杆锚固和大块石填充加上浆砌片石回填等措施可解决.发育较严重的溶沟区,由于尺寸大、填充物多,采用地表注浆和旋喷桩(图12(a))等手段对塌陷地表进行加固.陷坑表面也需网喷混凝土加上钢花管注浆加固,待安全通过后,采取水泥土回填顺接地表并喷射混凝土封闭表面,如图12(b)所示.需要特别提出的是,由于溶沟的复杂性,隧道开挖可能会将部分沟间石芽根部挖断,造成大体积岩石的断裂塌方,给施工安全带来威胁,需要在事故处理过程中注意.图12 岩溶隧道地表塌陷处理F ig.12G round collapse treatment of the karst tunnel3)陡坡脚隧道垂直溶洞塌陷与处治.实际施工中,浅埋区垂直溶洞与溶沟难以准确区别,在贵都高速的施工中,将地表塌陷形态呈封闭圆形的归类为垂直溶洞进行处治.地勘阶段已探测到陡坡脚隧道右线YK265+900段溶洞发育,地质纵断面上该里程前后各50m 均为岩溶极发育区.2010-02-28T17:30在掌子面YK265+910处发生塌方,塌方在洞顶形成约20m @20m @8m 的塌坑,如图13所示.图13 陡坡脚隧道地表塌陷及洞内情形F ig.13 Ground collapse and inside situation in Doupojiao tunnel在坑边缘外5~10m 有拉裂缝,洞内塌方体突至YK265+870,塌方体为软泥夹孤石,孤石大小不均,最大约112m 3,塌方体约3000m 3,造成掌子面向外约20m 初支结构损坏和施工便道中断.采取封闭塌方体和开挖陷坑周围截水沟的措施,并对陷坑内部进行喷射混凝土封闭,在塌方区采用体外注浆固结塌方松散体.注浆范围:YK265+900)905,从隧底至拱顶以上10m,YK265+905后,以拱顶向下3m 至拱顶向上10m,横向范围为隧道两侧外各5m.其余处治方案总体与九条龙突泥处治方案类似.4)老鹰嘴隧道地表塌陷与处治12009-12-06右线上台阶开挖至YK246+400时,掌子面右侧出现一溶洞,如图14所示.图14 老鹰嘴隧道地表陷坑及洞内情形Fig.14 Ground collapse and its inside situationin L ao ying zui tunnel溶洞口环向宽度约3m,并向洞身方向发展,内充满填充物,填充物为含水量较大的黏性土.在出碴过程中,溶洞内填充物突然涌出,涌泥量约1000m 3,且溶洞内填充物再次涌出,一直未停.至2009-12-10,溶洞内填充物再次涌出约3000m 3,并致使YK246+400地表发生塌陷,此处塌腔面积约800m 2,深约15m.两次涌泥方量共计约4000m 3.由于突泥体流动性较好,自身稳定难以保证,为17第1期 宋瑞刚等:岩溶发育地区隧道勘察设计经验与施工对策了防止溶洞内填充物继续涌出,从洞外拉干碴对其进行反压回填,然后进行后续处治.后续处治措施与陡坡脚隧道右线YK265+900段塌方处治方案基本相同.31214岩溶发育区的基床检测岩溶区的溶洞发育形态千变万化,与隧道的位置关系也呈多样性,隧道基床底部可能隐藏有各种形态的岩溶发育区,无论是否布设仰拱,均无法全部揭露岩溶对隧道造成的不利影响.在施工过程中,针对该问题提出岩溶发育区隧道底板或仰拱施工前应对基床进行检测,并制定了检测方案,要求岩溶区隧道在仰拱或底板施工前纵向进行3条测线扫描,对异常区进行横向扫描和钻孔探测,根据揭露情况,采取换填、注浆、设仰拱和增设钢筋混凝土底板等多项措施.4结语岩溶区隧道勘察设计与路线走向和地质因素密切相关,把隧道设计融汇与系统设计之中,更有利于降低隧道设计和施工的风险,控制造价.每个项目都具有各自的特点,针对项目特点进行设计和施工,制定相应的预案,并综合考虑造价、风险和工期等因素,无疑有利于整个工程的顺利推进.参考文献(References):[1]莫阳春,周晓军.侧部岩溶隧道围岩变形特征数值模拟分析[J].水文地质工程地质,2008,35(2):30-34,44.M O Y ang chun,ZHOU Xiaojun.Numer ical simulation analysis on surrounding rock deformation characteristic of tunnel w ith karst cave beside[J].Hydrogeology and Eng-i neer ing Geology,2008,35(2):30-34,44.(in Chinese) [2]莫阳春,周晓军.达成高速铁路岩溶隧道围岩稳定性分析[J].中国铁道科学,2008,29(3):52-57.M O Yangchun,ZHOU Xiaojun.Stability analysis on the sur rounding rock of a karst tunnel in Dacheng high-speed railw ay[J].China Railw ay Science,2008,29(3):52-57.(in Chinese)[3]林传年,李利平,韩行瑞.复杂岩溶地区隧道涌水预测方法研究[J].岩石力学与工程学报,2008,27(7):1469-1476.L IN Chuannian,LI Liping,HAN Xingrui.Resear ch on forecast method of tunnel w ater inrush in complex karst ar-eas[J].Chinese Journal of Rock M echanics and Eng ineer-ing,2008,27(7):1469-1476.(in Chinese)[4]赵明阶,徐容,许锡宾.岩溶区全断面开挖隧道围岩变形规律及其监测[J].同济大学学报:自然科学版,2004,32(7):866-871.ZHA O M ingjie,X U Ro ng,Xu Xibin.Defor mation analy-sis and monitoring of surrounding rock during ful-l face ex-cavation of tunnel in karst regions[J].Journal of T ongji U-niversity:natural science,2004,32(7):866-871.(in Chinese)[5]赵明阶,徐容,许锡宾.岩溶区全断面开挖隧道围岩变形特性模拟[J].同济大学学报:自然科学版,2004,32(6): 710-715.ZHAO M ingjie,XU Ro ng,XU Xibin.Deformation mod-eling of surrounding ro ck dur ing ful-l face ex cavation o f tun-nel in karst regions[J].Jour nal of T ongji U niversit y:N atu-ral Science,2004,32(6):710-715.(in Chinese)[6]毛邦燕.现代深部岩溶形成机理及其对越岭隧道工程控制作用评价[D].成都:成都理工大学,2008.M ao Bangyan.M odern deep karst formation mechanism and evaluation o f control action on cross-mountain tunnel[D].Chengdu:Chengdu U niv ersity of T echnolo gy,2008.(in Chinese)[7]刘招伟.圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D].北京:中国地质大学,2004.L IU Zhaowei.K arst water burst mechanism and pr ev ention countermeasure in Y uanliangshan tunnel[D].Beijing: China U niversity o f G eosciences,2004.(in Chinese)[8]莫阳春,周晓军.岩溶隧道施工围岩变形动态监测与仿真分析[J].岩石力学与工程学报,2008,27(增2):3816 -3820.M O Y angchun,ZHOU X iaojun.Dynamic monitoring and simulation analysis of surrounding rock deformat ion of tun-nel in karst regio n[J].Chinese Journal of Rock M echanics and Engineering,2008,27(Supp2):3816-3820.(in Chinese)18北京交通大学学报第36卷。