卢小杰

摘要：岩溶是一种由地表水和地下水，化学侵蚀、机械侵蚀和可溶性岩层沉积引起的地质现象。如果岩溶位于铁路隧道的上方或侧面，处理难度较低;如果岩溶位于隧道的底部，则处理难度较大，需进行适当的处理以满足隧道基础的承载能力要求，并确保列车运行的安全性。可见，对铁路隧道岩溶段的施工处理技术进行研究至关重要。确保岩溶断面施工的安全性和可靠性是处理岩溶断面时急需解决的问题[1]。

关键词：铁路隧道;岩溶段;施工技术

引言：我国是岩溶地区分布比较广国家，在铁路隧道施工中，经常会遇到岩溶段，对隧道施工造成的影响具体表现为结构物部分或者全部呈现悬空状态，降低围岩使用的可靠性，对施工造成了较大的难度和安全隐患，如何保证岩溶地段施工的安全性、技术性及可靠性是岩溶段施工处理亟待解决的问题。如果岩溶位于铁路隧道的上方或者侧翼，则处理难度比较小，如果位于隧道底部，则比较棘手，需要酌情处理，以满足隧道基底承载力的要求，保证列车运营的安全性。基于此，开展铁路隧道工程岩溶段施工处理技术研究就显得尤为必要。

1工程概述

九万大山二号隧道全长6199m，进口端位于贵州荔波县捞村乡附近，出口端位于广西环江毛南族自治县木论乡东山村洞肯沟槽。隧道进口有乡村便道可以到达洞口附近，交通条件一般;出口仅有羊肠小道通往，交通困难;隧道属中低山溶蚀峰丛洼地地貌，洞身地段多为峰丛、洼地和槽谷，地形起伏較大，坡陡沟深，绝对高程390～880m，相对高差最大达490m，自然坡度一般20～60度。山顶孤峰多为陡崖。隧道最大埋深446m。九万大山二号隧道共穿越1条断层，2处可溶岩与非可溶岩接触带。

2隧道岩溶处理原理

在该项目的岩溶处理中，为尽量减少处理困难，确保处理质量，避免不必要的安全隐患，必须严格遵循“认清形势、因地制宜、消除水患、综合治理”的原则，需提前了解岩溶区域的规模、岩溶等级、地质和水文条件等情况[2]。在岩溶相对严重的区域，应尽可能保留岩溶和地下河道，严禁任意封堵。另外，为了防止水和泥浆进入岩溶区，必须事先清楚地识别出孔洞，并准备足够的抽水设备以确保施工安全。总体而言，隧道岩溶应采用广泛的截流、堵塞和排水处理方法。

3铁路隧道工程岩溶段施工处理技术的具体应用

3.1岩溶洞穴处理技术

岩溶地段在隧道洞穴中所处的位置不同，采用的方法也不尽相同，具体体现在以下几个方面：岩溶位于隧道顶部：可选择的处理技术比较多，如：回填法、护拱+缓冲层法、护拱+缓冲层+喷锚网防护、立柱支顶等方法，都可以有效解决隧道拱部岩溶问题。但不同方法有其独特的使用范围，比如：回填法适用于溶洞向拱顶以上发育，且规模比较小，无水的空腔或者半充填型溶洞处理中;护拱+缓冲层法则适用于溶洞向拱顶以上发育规模较小或溶洞尽管向上发育较高但宽度很窄的溶洞;护拱+缓冲层+喷锚网防护适用于溶洞纵横向发育范围较广，但溶洞顶部稳定性较好的岩溶处理中。立柱支顶法适用于溶洞纵向发育范围大，且溶洞顶部发育在隧道拱顶以上10m范围内[3]。岩溶位于隧道底部：可采用回填+换填法、钢管群桩注浆法、板/梁跨越法等。其中，回填+换填法适用于隧道底部附件存在小型空腔或者半充填型溶洞处理中;钢管群桩注浆法适用于隧道底部10m～15m范围的溶洞处理，通过钢管群桩注浆来形成具有足够承载力的复合地基，以满足铁路施工对地基承载力的要求;板/梁跨越法适用于隧道底部为较大充填型溶洞施工中。溶洞位于隧道侧面：可采用护墙防护法或者护墙支顶法进行处理。其中，前者适用于浸入隧道开挖轮廓线范围有限的溶洞处理中，而后者则适用于溶洞发育范围比较大的溶洞处理中。

3.2隧道岩溶段地下水处理

（1）超前预测。为了避免在岩溶段的处理过程中发生水灾和淤积，可将地质分析、钻探、高级试验坑等方法结合使用，因为只使用一种预测方法可能具有局限性，无法保证预测精度。通过组合几种预测方法，可以彼此互补、相辅相成，并为以后的岩溶处理提供数据支持和指导。（2）设置暗沟。该隧道工程穿过许多空洞而没有填满，并且水全年都在底部流动，为了避免铁路建成后水流路径的阻塞，可在隧道底部修建中央排水

沟，以便岩溶洞穴中的水可以通过该沟排出。（3）设置侧沟。为了确保 水流的畅通，该隧道工程的岩溶处理中也采用了渗滤排水法，主要是将排水侧沟设置在隧道的两侧，通过环向、纵向、横向排水管连接，将山洞中的水引到侧沟，然后将水排出隧道。

3.3洞室处理

为了最大限度地发挥岩溶剖面的处理效果，该项目采用了一定的加固措施与穿越岩溶洞穴相结合的方法。该项目应用于洞室的处理技术包括以下内容：（1）挡土墙加固。首先清除所有填充物，然后用砖石墙支撑洞 穴的顶部。如果下面有水流过，则必须增加1条通道来排出洞穴中的水。为了确保加固效果，必须在隧道的侧壁、顶部保留检查孔，并增加保护装置，如保护链或围栏。（2）用钢架支撑顶部。对于深洞，使用钢拱架或 者格栅钢架进行加固。首先将钢架的底部插入基岩或者设置钢垫板，然后用钢架顶部顶住基面，确保支撑具有整体性和稳固性。（3）用栈桥穿 过。栈桥底板由钢筋混凝土底板梁组成，以支撑侧壁。

3.4岩溶地段开挖

岩溶地段开挖分为溶洞充填物和岩溶裂隙的开挖，围岩条件应为软 弱破碎，开挖方法接近软弱围岩隧道开挖。遵循“预加固、短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、衬砌紧跟”的开挖原则。开挖爆破时，严格控制好药量，利用微振动控制爆破技术，以对充填物的干扰降到最低，并结合临时仰拱、临时钢架等进行及时支护封闭。5.岩溶地区的隧道支护。在开挖具有较大裂缝的大型充填岩溶洞穴或进行岩溶隧道施工时，通常使用预灌浆进行阻水加固，也可以使用小型管道灌浆、大型管道棚、钢框架支撑、超前锚杆、喷射混凝土墙以及钢支撑等措施。

4施工总结

九万大山二号隧道岩溶发育程度高，处理过程比较复杂，通过超前 预测，探测清楚隧道施工前方岩溶地段的地质条件、水文条件、岩溶规模等，然后按照探测结果，制定有针对性的岩溶处理方法及安全保证措施，促使施工任务高效、安全地完成。在岩溶地段处理中要以质量和安全为主题，在保证施工安全的基础上，提升隧道结构的稳定性，为后期安全运营奠定坚实基础。在具体质量过程中，充分结合岩溶的种类、规模、形状、所处位置等，选择与之相适的处理技术，以实现岩溶标准化和技术化质量。岩溶特征千奇百怪，分布范围无规则可言，包括有填充的岩溶、无填充岩溶、有水岩溶、无水岩溶等，有的分布在隧道顶部、有的在侧部、有的在底部，甚至有出在你贯通整个隧道断面的岩溶。适用的岩溶处理方法也呈现多样性，需要结合岩溶所处的位置、对铁路隧道造成的影响等不同情况，具体选择不同处理技术。

结束语：综上所述，在铁路隧道工程岩溶段中，应调查岩溶情况，掌握真实有效数据，灵活选择施工技术，处治塌方、突泥等事故。经施工改造后，对本隧道工程围岩动态进行检测和跟踪，分析量测结果发现处，治后岩溶段山体围岩稳定性显著增强，隧道工程的安全性得到明显提高，能够达到原设计使用年限，大大提高了该铁路隧道工程的综合效益。

参考文献：

[1]赵伟刚.浅析铁路隧道工程岩溶段施工处理技术[J].太原城市职业技术学院学报，2020（01）：177-179.

[2]胡巍耀.岩溶地区隧道施工要点与对策研究[J].工程技术研究，2019，4（10）：49-50.

[3]苟仲春.林织铁路坪子上隧道岩溶段地质灾害研究[D].西南交通大学，2018.