隧道隱伏溶洞超前預報與治理技術研究

廖友洪

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

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隧道隱伏溶洞超前預報與治理技術研究

廖友洪

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

針對巖溶地區隧道工程建設中存在的隱伏溶洞問題，提出相應的技術要點，得出隧道隱伏溶洞有效治理對于提升工程施工與運營安全意義重大的結論，旨在為交通事業的不斷發展提供可靠的依據。

隧道工程；隱伏溶洞；超前預報；治理技術

1 隧道隱伏溶洞治理原則分析

對于巖溶隧道工程，其具有相對較高的復雜性、風險性與隱蔽性，所以巖溶治理技術必須充分結合巖溶的實際發育情況與施工現場，以此選取出最為科學合理的措施和方案。單從溶洞治理基本原則進行分析，施工中應嚴格遵循“引排、堵漏、跨越、繞開”等治理原則。在治理溶洞的早期，大多情況下會使用引排的策略，即為在合適的位置修建泄水洞等設施，及時排除地下水，阻止溶洞進一步發育。但是這種治理方法會對隧道的后期運行帶來一定安全隱患。基于此，伴隨相關研究的不斷深入，相關研究人員提出了“以堵漏為核心、充分結合排堵措施、因地制宜與綜合防治”的思想，從而在更高層面上保證施工質量，確保隧道施工與運營安全。

2 隧道隱伏溶洞治理技術

隧道隱伏溶洞治理技術有許多種，在實際情況中應根據溶洞的具體位置、尺寸、充填情況等進行判斷，以采取最佳的治理技術。

2.1 無充填溶洞治理技術

針對無充填的小規模隧道溶洞，應先采取相應的技術措施對溶洞實際發育位置與尺寸進行探測，在條件允許的情況下，應盡量采用填堵的策略。而如果溶洞的規模較大，且無法采用填堵的策略，則需使用跨越的方法實施治理。

2.2 充填溶洞治理技術

2.2.1 小規模充填溶洞治理

(1)拱腰上方溶洞治理

通過對溶洞現場的多次試驗和驗證，針對拱腰上方的小規模溶洞(溶洞發育范圍在6 m以內)，應采用超前支護的方法，如小導管與中管棚等，可保證治理措施的有效性。

(2)仰拱底端溶洞治理

實踐表明，仰拱底端存在溶洞會對高速鐵路隧道的運營安全造成影響，如果處理不及時或不到位，將造成翻漿、冒泥等實際問題，因此必須對此引起足夠的重視，治理要深入到位，采取多次試驗等方法，保證治理效果。

①溶洞處在仰拱底端6 m的區域內，針對這種情況最為常用的治理方法為挖除換填，同時使用和仰拱處完全相同的混凝土進行回填。比如按照常規的方法使用小導管注漿以及鋼管樁處理，均無法起到良好的處理效果時，巖石的自身剛性和充填物容易造成不均勻沉降問題。

②溶洞處在仰拱底端6～30 m區域內，此時溶洞大多被巖石包裹，與仰拱的底端存在約6 m左右的距離，此時應使用鋼管注漿法進行處理。

2.2.2 大規模充填溶洞治理

(1)拱部溶洞治理

對于隧道拱部大規模充填溶洞，建議采取“大管棚結合大外插角小導管”的方法實施治理，此治理方案主要運用注漿對溶洞當中的充填物實施支護與固結，以此防止開挖時有部分充填物滑出，從而提高隧道施工的安全性與穩定性。通過對現場多處溶洞的有效治理，很好的驗證了此治理方法的作用，發揮出實用性高、安全性突出的效果。

(2)穿越串珠溶洞治理

對于穿越串珠型溶洞，相關技術人員通過研究提出了“大管棚結合大外插角小導管結合雙層型鋼鋼架結合周邊徑向注漿”的治理方案，此方案選用大管棚錨固溶洞，再采取注漿法處理塌方問題。初級支護主要使用雙層型鋼鋼架處理施工中存在的失穩等問題；初級支護完成以后，對溶洞周圍進行徑向注漿處理，以此對充填物進行固結，形成一個十分堅固的外殼，達到提升圍巖穩定性能的作用。

(3)富水溶洞治理

富水溶洞普遍具有流塑狀特點，對于規模較大的富水溶洞，建議運用超前注漿的方法進行治理。這種治理方法主要是對前方土體實施加固，并在開挖的工作面形成一個隔水帷幕，預防地下水不斷滲流，從而防止突水等災害的出現。除此之外，還能對圍巖起到一定固結作用，使得周圍游離的軟塑粘土等形成整體，為施工安全提供保障。

(4)隧道底端溶洞治理

對于隧道底端的溶洞，最為合理且有效的治理方案為微型樁支承和地層改良，其中地層改良是指采用鋼管樁對基底實施治理，這兩種方法具有施工簡單，不會對襯砌造成影響等優勢，具有相對較高的使用價值。

(5)從溶洞中心穿越

這種溶洞的治理難度較大，因為隧道的周邊都處在填充區域內，施工中需要處理三個問題，其一為探測拱部與基底溶洞的實際發展情況，進而優化選取加固方案；其二為在開挖時保證拱部可靠性和穩定性，提升整個施工過程的安全性；其三為保證隧道底端平穩性，以便將工后沉降控制在規范的限度之內。常用的治理方案為“大管棚結合雙層鋼架，以臨時支撐為基礎進行套拱襯砌”，而基底的加固方案主要為“鉆孔樁結合筏板”，其中，鉆孔樁的直徑應得到嚴格控制，通常為1.25 m左右。

[1] 楊淑華. 隧道隱伏溶洞超前預報與治理技術研究[J]. 江西建材,2016,(9):145-150.

[2] 李宇翔,田俊,張文東,等. 溶洞隧道的超前預報與治理措施分析[J].交通科技與經濟,2012,(14):15-19.

[3] 李術才,李樹忱,張慶松,等. 巖溶裂隙水與不良地質情況超前預報研究[J]. 巖石力學與工程學報,2007,(18):217-225.

2016-05-23

廖友洪(1984-)，男，貴州人，工程師，研究方向:項目管理。

U457

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1008-3383(2016)07-0142-01