周柳延

摘要：溶洞等复杂岩溶地质形态给铁路隧道工程的施工建设带来了较大的难度，一旦处理不当极易发生突泥突水等严重的安全事故。因此，在溶洞发育地区开展隧道工程的施工前，施工单位应积极采用先进的预报探测技术，准确了解溶洞的实际大小、边界范围、地下水水位以及充填物状态等信息，这样才能根据溶洞的结构特点来采取针对性的处理技术，对溶洞进行充填加固等处理。同时，在处理施工过程中，施工单位还要严格控制各工序环节的技术要点，以保证隧道施工的安全，为铁路工程顺利实施奠定良好的基础，从而实现促进铁路工程沿线地区经济发展的目的。

关键词：隧道溶洞;处理技术;实施要点

1岩溶治理原则

如果溶洞较深或较大，实际处理中不能直接采用封堵法。如果填土地基承载力相对较低，很难在隧道结构的承载力中发挥相应的作用。在岩溶治理中，可采用桥梁结构和拱结构进行跨度设计，在保证岩层稳定的基础上设置拱座和梁端。如有可能，也可设置浇注混凝土基础，完成后可进行相应的加固处理。当公路隧道线路需要穿越一些大型溶洞时，可采用开放式隧道结构进行实际处理。锚索结构也可用于隧道结构与溶洞内壁的合理连接。

干片石、浆砌片石和混凝土可用于堵塞和填充一些已停止发育或规模较小的溶洞。公路隧道填方地段如需穿越，应结合实际地质条件，做好勘察及相关设计方案。如果隧道结构底部的填充地基与实际承载需求不符，可进行块石和混凝土的更换，有效地提高隧道结构的整体承载能力。

2隧道溶洞处理技术分析

2.1富水溶洞的处理技术要点

2.1.1溶洞排水钻孔要点

富水溶洞治理过程中，若充填物中粘土含量少，且主要水源为地表渗透雨水，蓄水量低，则采用地表排水、截水技术，并结合洞内钻孔技术。施工时，溶洞与开挖面距离控制在5m以上，结合积水量、排水孔水压等因素确定开挖技术方案。如果采用反坡开挖技术进行处理，应根据水量和排水孔容量选择泵的型号、功率和数量，并设置集水坑。

2.1.2洞室降压和能量释放要点

当富水溶洞充填体压力较高时，应选择准确的爆破技术，释放能量，降低压力。当隧道为单线隧道时，由于溶洞水将从开挖的隧道中流出，该处理技术只能在斜坡隧道中使用。隧道工程中如有平导洞或双线隧道，可将平导洞及隧道一侧作为排水通道，并封闭隧道隔离。爆破施工时，首先对溶洞进行清理，疏散施工人员及相关设备、材料，防止施工用水、用电线路受填料涌出的影响。爆破时应准确控制装药量，确保爆破一次成功。

2.1.3溶洞减压引水要点

如果富水溶洞充水量大，受客观条件限制不能采用爆破能量释放技术，也可通过开挖排水洞采用溶洞排水技术。泄洪洞设置在隧道工程外，并设置排水设施，保证排水畅通，减少对周围建筑物和环境的影响。由于需要开挖专门的排水渠道，该处理技术需要较长的施工周期，增加了施工成本。因此，应根据项目投资和工期要求进行技术选择和应用。

2.1.4溶洞堵水灌浆要点

如果富水溶洞的充填材料主要为软塑和流塑材料，施工单位可采用水泥砂浆进行注浆堵水处理。采用全断面帷幕灌浆技术施工时，施工单位应从四周向中间逐步进行灌浆施工。在施工实践中，施工单位也可结合溶洞实际长度采用分段灌浆等施工方法。分段長度控制在10m以上，搭接长度大于5m。同时，施工单位还应在灌浆处理后，通过现场试验检测出水量等指标参数。一般情况下，灌浆完成后，检查孔的出水量应控制在2L/m左右。同时采用孔内成像等技术检查孔的稳定性，结合灌浆量和取心分析结果综合判断灌浆效果，确定灌浆效果是否满足设计要求。

2.1.5溶洞结构加固要点

隧道富水溶洞处理时，在溶洞内还应设置纵向和环形排水管，以保证洞内积水的顺利排出。同时，施工单位应根据施工要求增加二次衬砌厚度，加密二次衬砌钢筋，以提高隧道衬砌结构的承载性能，确保施工安全。

2.2拱部溶洞的处理技术要点

2.2.1小型拱部溶洞的处理技术要点

在处理隧道拱部小溶洞时，施工单位应采用先进的支护技术，提高支护结构的稳定性。当拱形溶洞较小且仅存在少量充填物时，施工单位应首先探测溶洞围岩的结构特征、边界和充填物含量，然后直接揭示促进充填物释放的途径，从而降低施工成本，提高施工效率。施工单位揭露溶洞时，严禁一次揭露所有开挖面，防止填料涌出，威胁施工安全。同时，在揭示施工前，应在仰拱前方设置储浆罐，为填料的流出和储存提供空间，然后使用罐车和自卸汽车运输至洞外。释放填料后，应及时进行初始支护作业。施工过程中，施工单位可根据溶洞围岩结构的稳定性确定施工方式，并可采用超前小导管、锚杆、钢架进行混凝土喷射施工，尽快形成闭环支护结构。

2.2.2大拱形溶洞治理技术要点

在处理隧道拱顶大型溶洞时，施工单位一般应采用小导管与温室管相结合的超前支护技术。温室超前管设置时，若采用分段设置方法，分段长度应控制在20m～30m之间，搭接长度应控制在5m以内。温室管道的规格应根据溶洞中填料的实际稳定性选择。同时，施工单位也可在相邻两温室管道之间设置一根4.5m长的大外角小管，形成双层超前支护结构。灌浆加固施工时，应先浇筑纯水泥浆，通过控制灌浆压力使水泥浆大范围扩散。然后，当灌浆压力升至0.8MPa时，施工单位将加入适量的水玻璃形成双浆，以提高浆液的凝结速度，实现溶洞充填体的固结处理。采用帷幕灌浆技术施工时，施工单位应将灌浆管的截面长度控制在10m以上，灌浆管之间的水平和垂直间距应保持在1m。

2.3充填式边墙溶洞处理技术要点

施工单位在处理隧道边墙溶洞时，可根据填筑的实际情况，采用设置超前小导管结合注浆加固的技术方法。开挖前，施工单位应在相邻钢架之间设置超前小导管，角度控制在45°以内。小导管在隧道轴线方向的投影长度应控制在2个钢架长度以上。根据溶洞充填稳定性的不同，小导管间距控制在10cm～40cm之间。灌浆施工时，各施工单位可在水泥浆中加入适量的水玻璃，以提高加固效果。若初期支护拱脚处有溶洞边界，应选择较硬岩层设置钢架拱脚，并调整台阶高度，以保证初期支护结构的稳定性。

2.4底部溶洞治理技术要点

在处理隧道底部溶洞时，施工单位可采用置换回填的方法。喀斯特洞深、难有效填筑时，应采取设置桩基础和梁板穿越等技术措施，保证隧道施工顺利进行。

2.5辅助坑道

辅助隧道在隧道安全和溶洞治理中起着非常重要的作用。在公路隧道施工中，必须合理设计辅助隧道，以充分体现辅助隧道的功能。辅助隧道不仅可以提高隧道施工进度，而且对后期隧道岩溶排水起到良好的作用，具有重要的地质防治意义。与隧道工作面的实际工况和通风问题相比，辅助隧道可以起到通风的作用。如果隧道施工中出现相应的安全事故，辅助隧道还可以起到人员救援和人员逃生的作用。在设计辅助隧道时，需要注意安全问题，提高公路隧道施工的安全性。

结论

由于隧道岩溶本身具有不规则性和随机性，在岩溶区穿越难度大、费用高，在隧道选址时应尽量避免。对于可能存在溶洞的区域，应采取相应措施进行合理勘探。对于施工过程中出现的一些不规则大型溶洞，需要结合具体问题，采取科学合理的对策进行分析，以确保措施的安全性、经济性和有效性。

参考文献：

[1]旷光洪，陈羽.岩溶地区高速公路隧道溶洞处治方法研究[J].黑龙江交通科技，2019，37（9）：144.

[2]王朝国.岩溶地区公路隧道溶洞施工技术[J].交通世界，2019（8）：167-170.

[3]刘光龙.公路隧道溶洞冒顶处理方案[J].西部交通科技，2019（5）：42-44.

[4]傅兴.岩溶地区盾构隧道溶（土）洞处治技术研究[J].市政技术，2019，37（6）：159-161.