摘要
针对本标段岩溶隧道施工时实际遇到的问题及处理方案，浅析岩溶的形态及其发育条件，隧道施工中遇到的岩溶问题，隧道施工中岩溶的处治技术，其他相关岩溶隧道施工技术与工程实例。
关键词:高速公路；岩溶隧道；溶洞处理
引言
岩溶隧道修建过程中，由于溶洞的存在，会影响施工进度，同时还会影响施工安全，因此，在岩溶隧道修建过程中，往往会结合工程地质与超前预报，分析隧道前方是否存在溶洞以及存在的溶洞类型等，确保隧道施工过程中最大限度的安全。通过工程地质和超前地质预报分析得到溶洞的类型后，对溶洞的合理处置也在很大程度上将影响隧道的施工进度及安全，而不同地质情况下，岩溶发育的性质各不相同，从而相应的处理措施也就千差万别。因此，结合实际工程，研究对应条件下岩溶隧道不同类型溶洞的处理措施显得尤为重要，可以为类似溶洞处理提供参考。
一、岩溶的形态及其发育条件
1.1
岩溶的形态
由于溶蚀作用和由此引起的机械冲刷塌陷等共同作用，在地表与地下形成的奇特地形形态有：１）溶沟和石芽；２）溶蚀裂隙；３）漏斗；４）溶蚀洼地；５）落水洞；６）坡立谷；７）峰林；８）干谷；９）溶洞；１０）暗河［１］。地形形态如图１所示。
1.2
岩溶发育的基本条件
１）可溶性岩石分布。①靖那高速公路工程三标项目位于广西自治区那坡县境内，隧道施工中所遇岩石种类主要为辉绿岩和石灰岩。②辉绿岩为岩浆岩，其主要矿物成分组合：由斜长石和辉石组成，另含少量橄榄石和角闪石。③石灰岩为沉积岩，其主要矿物成分组合：方解石及白云石等碳酸盐矿物组成。④本项目溶洞主要出现在石灰岩类岩石中。
溶洞存在可能性较大的部位包括：石灰岩围岩内部、石灰岩与辉绿岩接触界面。特别是当可溶性岩石位于界面上盘时，更有利于溶洞的形成。
２）透水性好及裂隙发育的石灰岩，主要是断层及断层破碎带。本地区地处南北挤压径向构造体系内，构造运动剧烈，形成较多的褶皱、断层和破碎带（如图２所示），有利于岩石裂隙的发育。
３）具有侵蚀性的地下水。本工程经现场实际踏勘发现，隧道标高较高，隧道经过区域无河流，山体内地下水为季节性上层滞水，也无汇水条件，由此可断定本工程所遇溶洞应为已停止发育的死溶洞，溶洞内有填充物，溶洞内水量很小。施工后出现的溶洞类型（如图３所示）与上述判断基本相符。
二、岩溶处置技术
2.1
拱底处理方法
１）清除溶腔内黄泥、碎石土等松散堆积物。
２）视溶腔大小，进行片石或浆砌片石回填。
３）跨溶洞段拱底增设仰拱，并适当增加拱架间纵向连接筋，以加强其整体稳定性。
４）处理完毕后按原设计施作拱底填充等，如图４所示。
2.2
拱腰处理方法
１）清除溶腔内黄泥、碎石土等松散堆积物，进行浆砌片石回填，如图５所示。
２）在溶腔的上部和下部各留一根注浆管，若后期有渗漏水的情况则进行注浆处理。
３）处理完毕后按原设计施作初期支护及二次衬砌。
2.3
拱顶处理方法
１）清除溶腔内黄泥、碎石土等松散物；溶腔清除干净后局部挂网，搭设锚杆，施作１０ｃｍ厚的喷射混凝土封闭溶腔，如图６所示。
２）溶洞段增设工字钢拱架间距５０～７５ｃｍ，并挂网喷射混凝土。工字钢间适当增加纵向连接筋以加强其整体性，网片背后设置薄铁皮以方便喷射混凝土施工。
３）待溶洞段度过后且喷射混凝土强度达到设计要求后，在初期支护背后施作０．５～１．０ｍ厚Ｃ２５普通混凝土；仍按原设计进行二次衬砌施工，但环向透水盲管在该地段应适当加密，防水板双层铺设、接缝错开。
三、工程实例
3.1
那圩隧道岩溶处理技术
那圩隧道右线处大型溶洞位于山脚位置，洞内溶洞填充物为松散碎石土，直通地面溶腔处。该段长度约１０ｍ。那圩隧道右线进洞段地质剖面图如图７所示。
１）在该处拱顶°范围内增设Φ８９×８ｍｍ管棚，管棚长度１５ｍ，环向间距４０ｃｍ，以稳定跨过溶腔垮塌段，并确保施工及后期运营安全。
２）衬砌结构形式由原设计Ⅲ级支护加强为Ⅴｂ级支护（２０ａ工字钢拱架间距７５ｃｍ，双层钢筋网片１５ｃｍ×１５ｃｍ，超前小导管长度Ｌ＝４．５ｍ，环向间距４０ｃｍ，搭接长度１１０ｃｍ）。
３）在隧道上方山体天然溶洞内已经下沉开裂地段打入长度３．５ｍ的Φ４２×４ｍｍ注浆钢管，间距１．０ｍ×１．０ｍ，沿隧道环向布置，然后采用水泥－水玻璃双液浆进行注浆固结。之后在隧道上方山体天然溶洞内地表面采用１００ｍｍ厚Ｍ１０砂浆抹面，以防大量水渗入隧道内。
４）该段隧道内环向透水盲管加密为２．５ｍ一道。
５）先施工回填上方溶洞，打小导管注浆固结后再施工长管棚，最后再清理掉掌子面塌方岩体，进行初期支护，一次只能立－榀工字钢，尽量采用机械方式开挖，避免爆破震动对塌方体的再次扰动。
3.2
其他岩溶隧道施工实例
１）洞穴型、管道型岩溶［２］。２００４年１０月３日，某隧道ＤＫ１０８＋８６５处揭示岩溶洞穴，直径约３ｍ。针对该岩溶洞穴，采用Ｉ１８钢架Ｃ２０混凝土护拱，外设干砌片石缓冲层。溶洞内预埋竖向排水盲管。施工示意图如图８所示。
２）充填无水型岩溶。采用周边注浆加固＋大管棚的方案。施工示意图如图９所示。
３）过水型岩溶。针对过水型岩溶，原则上引排维持既有通道方案处治，不得随意对岩溶管道堵塞，以免形成水害。
２００５年３月２９日，某隧道开挖到ＤＫ６１＋４７３处，超前探测表明前方为正交型过水岩溶管道，经放水试验，最大流水量为５４０ｍ３／ｈ。后爆破开挖，发现管道由左拱腰向右拱脚发育。入水口直径分别为１．５ｍ和０．７ｍ，出水口直径为１．５ｍ。针对该岩溶，采用Φ６００ｍｍ波纹管引排、浆砌片石回填、隧道结构加强等措施，如图１０所示。
４）大型干溶洞。采用托梁＋板跨方案、型钢混凝土＋板跨方案、钢管群桩方案、桩基＋承台方案、填筑路基方案、梁跨方案。
２００６年１月２日，某隧道施工至ＤＫ２３７＋０９１处，揭示一溶腔，该溶腔沿线路纵向发育３０ｍ，拱顶以上发育２０～３０ｍ，隧底以下发育１０～２０ｍ。溶腔横穿隧道，发育至隧道左侧边墙外２８ｍ，隧道右侧边墙外约２２ｍ斜向下发育一落水洞，落水洞深度未知。针对该隧道基底，采取“拱跨”方案，如图１１所示。采用１～２２．５ｍ实腹式拱跨结构，拱圈为半径１８．７５ｍ的钢筋混凝土圆弧板拱，矢高３．７５ｍ，矢跨比１：６。拱桥拱圈及拱座上回填Ｃ１５混凝土形成桥面。对局部溶腔，采用Ｃ４０混凝土回填。
四、结论
通过对岩溶的形态及发育条件的阐述，结合实际施工中遇到岩溶问题及处理办法，有效地解决了隧道施工岩溶的难点，为本标段隧道的后续施工积累了丰富的经验。
参考文献
［１］蔡德志．公路隧道溶洞、溶槽处理技术［Ｊ］．石家庄铁路职业技术学院学报，２０１１（２）：１７－２０．
［２］逄迎生，罗刚．黄织铁路隧道内岩溶处理实例与对策总结［Ｃ］／／贵州省岩石力学与工程学会２０１０年学术年会论文集．贵阳：贵州省岩石力学与工程学会，２０１０．
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