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
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
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。随着西部大开发战略的逐步实施，中国高速公路和高等级公路建没又进入了一个新的大发展时期，必然遇到许多穿越岩溶地层的隧道。而岩溶涌突水对施工安全、质量及周围环境影响很大，严重时还将影响运营和环境安全，甚至带来工程灾难。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。岩溶对隧道的危害主要表现在四个方面：1)洞穴的存在使建筑物全面或部分悬空，将极大降低隧道的使用可靠度；2)隧道中地下水流失，使隧道顶部地面岩溶塌陷，导致环境地质被破坏，造成隧道结构不稳定；3)洞穴堆积物因松软易塌陷下沉，改变洞穴周边的应力分布形态，影响隧道的稳定；4)严重的突水、突泥会影响施工进度，危及施工人员生命。因此，为了避免隧道建设中突水事件的发生，对溶洞出现在不位置条件下公路隧道施工的关键技术进行研究具有重要的愈意义。
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。当隧道线路需穿越特大溶洞时，也可采用相应的明洞结构形式进行处理；条件允许时，可采用锚索结构对溶洞内壁与隧道结构的连接缝进行加固处理；
2)对于已经停止发育且规模相对不大的干溶洞，可直接采用混凝土、浆砌块石或干砌片石进行封堵填充；
3)当隧道线路必须穿越岩溶地层的溶洞填充物地段时，可按实际情况采取相应的处理措施。如隧道结构底部的岩溶填充地基承载力无法满足要求时，可通过换填混凝土或浆砌块石等措施来提高隧道结构底部的承载力。
2隧道溶洞的处理措施
2．1 水处理
溶洞水处理应遵循采取“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则。水处理措施基本可以分为以下三种：
1)泄水洞排水。当预测到隧道区域的岩溶水量大、水压大，而隧道确实无法避开时，需考虑专门设置排水隧洞，达到排除岩溶水，降低地下水位，保持隧道干燥和施工安全的目的。泄水洞应位于地下水来向的一侧，为防止岩溶水突然袭击，
施工中预备足够的抽水设备。泄水洞的设置可能对生态环境有不利影响，是否采用应从施工、环保、安全等多方面进行评价，以保证方案考虑周全，成本最低。
2)涵洞、倒虹管吸过水。隧道断面与岩溶水相交时，为保证岩溶水畅通，在隧道底部设钢筋混凝土圆涵或倒虹管，同时涵洞出入口周边至隧道边墙外缘采用浆砌片石回填密实。
3)注浆止水。施工中遇到岩溶裂隙出水，采用“围截注浆法”止水，先在出水点周围适当的范围内布孑L注浆，以形成封闭式止水帷幕，浆液填充与大裂隙连通的小裂隙，由远至近，由外到里，层层缩小包围圈．在注浆深度范围内使岩溶裂隙水成为管道型涌水，最后在集中出水口逆流注浆，这样浆液扩散更有方向性，沿大裂隙逆流而上到达更深远的部位，把水堵到更深层。
同时，隧道内的大股涌水多随降雨量变化，通过试验确定地表水和洞内水存在的水力联系，除在隧道内施以必要的工程措施外，在地表应拦截，引排地表水，并封堵地表水的下渗通路，从而减小地表水对洞内的影响。
2．2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、抛石吹沙注浆、隧道底板设梁通过等方案。对于无水和地下水小、充填较密实的小型溶洞，可采用小导管注单液水泥浆加固地层；对于有流水、充填情况不密实的小型溶洞，可采用小导管注水泥一水玻璃双液浆加固地层。
对于隧道底部已填充的小型溶洞，可用加设底板梁加强衬砌的方式通过。将隧道底板或仰拱设计为平板式，底板及边墙下部加布钢筋，灌注钢筋混凝土，使边墙和仰拱(或底板)共同形成钢筋混凝土梁，增强和改善受力性能(见图1)。
a)b)
图1底板处理方法
2．3大型溶洞处理
1)采用支撑结构通过溶洞方案。a．支承墙加固。若溶洞内填充物松散、厚度较小，清除填充物，用浆砌片石墙支顶加固溶洞顶板；水流通过该处设置涵洞，以利排水(见图2)。b．拱桥支顶加固。若溶洞内填充物松散、厚度较大，可选用钢筋混凝土拱支顶加固。c ．挖孔桩支顶加固。对于深度较大的溶洞，可采用桩基础加固，通过人工挖孔，实现成桩，桩底面嵌入基岩内，桩顶钢筋伸入钢筋混凝土底板内，与底板联成一体，形成稳定的受力体。d．支承柱嵌补加固。根据溶洞形态不同，采用支承柱，嵌补加固溶洞顶板，回填空隙并注浆加固溶洞基底。
图2支承墙加固示意图
2)采用跨越式通过溶洞方案。如果溶洞较大，采用封堵、加固、支承等方式处理时，费用较高；溶洞较小时又不宜回填堵塞，工作面小，不易操作。a．边墙梁及行车梁跨越。施工方法采用先拱后墙法，使边墙梁在拱圈保护下安全施
工。道床行车部位采用钢筋混凝土预应力梁。b．支墩、悬臂梁承托纵梁跨越。采用钢筋混凝土板梁做底板，承托边墙，托梁分别支承于支墩和悬臂横梁上，悬臂横梁采用锚杆锚固于基岩内。c．边墙拱跨越。将边墙拱脚设在边墙底部，拱顶定位在衬砌拱圈的拱脚下，通过配置钢筋加强衬砌形成边墙拱跨越溶洞。
3)采用绕避方案。在施工中遇到一时难以处理的溶洞，为不使工程陷于停顿，采用迂回导坑绕避溶洞，然后再进行处理。必须强调的是，当采用迂回导坑绕避溶洞时，为避免再次遇到溶洞，选择迂回导坑位置前，应探明该范围内溶洞的情况后再决策。
综上，溶洞的类型绝对不止以上几种形式，由于石灰岩、碳酸盐岩受地理环境、水文特征等条件的影响较大，存在方式、特征也不近相同，更多、更好的处理方式待在今后施工中不断总结提高。
参考文献：
[1]刘以文．隧道岩溶处理措施[J]．西部探矿工程，2005
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