概述巖溶對公路隧道的危害及施工處治對策

周 潔

（四川敘威高速公路有限責任公司， 四川 瀘州 646000）

公路隧道施工碰上巖溶地層，無疑會加重施工難度，溶洞與地下水的雙重影響，極大增加了公路隧道施工難度與建設風險，若預防措施不當，將引發工程事故甚至地質災害。另外，巖溶地帶具有復雜的地質，不同區域地質不同，差異化較大且風險系數較高，由此可見，在巖溶地帶的公路隧道施工中，最關鍵的工作便是巖溶隧道施工技術選擇。設計與建設巖溶地帶地層隧道，要以巖溶規模與類別、溶洞圍巖穩定情況等各種影響因素作為依據，對相應處理措施作出綜合考慮。

1 巖溶與公路隧道工程之間的聯系

巖溶發育普遍成不規則狀態，巖溶與隧道關系基本呈三種類型，分別為環繞型、相交型、嵌套型。當關系為嵌套型的時候，若是具有較小的發育規模，并且在設計隧道時位于斷面位置，便可以忽略其影響。若具有較大的發育規模，并且設計隧道時需要穿過巖溶，便會增加施工難度，需以巖溶水發育狀態與填充物性質為基礎，選擇合適處理方案。相交型巖溶所指溶洞位置與隧道位置產生相交，在隧道的周邊分布有溶洞，此時要采取相應措施予以處理，避免產生不良影響導致施工質量下降，造成安全隱患，當處理妥當之后方能開工。環繞型巖溶主要是指公路隧道與巖溶之間并不存在相交，在隧道的周邊，普遍分布著溶洞。公路隧道工程施工受到巖溶影響的程度基本上取決于兩者之間的距離，巖溶穩定性能與規模。

公路隧道工程受巖溶影響主要體現在溶洞坍塌、空洞、地表塌陷、溶洞填充物等等。若巖溶地層有公路隧道線路穿過，施工技術設計與處理環節將會面臨極大挑戰，此時要以工程實質作為依據，分析工程現狀，科學分析解決方案并采取有效措施解決。

2 巖溶對公路隧道的危害

2.1 溶洞危害公路隧道

公路隧道建設遭遇溶洞，便會將其架空或者部分架空，將原有的隧道應力分布情況作出改變，進而集中局部應力，較為容易造成公路隧道發生不穩定或者坍落，對隧道的使用產生威脅。公路隧道出現坍落主要有三個因素。第一，人為造成振動或者地震發生。第二，地下水活動。第三，外力作用引發平衡破壞。

2.2 巖溶突水、突泥危害公路隧道

巖溶環境下的公路隧道，潛伏著突水和突泥的安全隱患，對公路隧道安全性產生極大威脅。高壓狀態下的突水突泥將會導致隧道被淹沒，對施工設備產生破壞，傷及人員，造成施工中斷。突水和突泥造成隧道覆土層發生效應力以及水壓變化，同時將溶洞充填物與地表大量泥沙帶走，進而造成地層的被沖刷后下沉，嚴重的情況下將會導致塌陷事故發生。

2.3 溶洞堆積物危害公路隧道

溶洞堆積物質地較為松軟，所以會較為容易出現下沉的現象。當公路隧道施工過程中出現震動，將會對溶洞堆積物造成擾動，進而將原有的應力狀態造成破壞。倘若原有的穩定狀態出現破壞，將會造成坍落，嚴重會導致施工人員發生傷亡，機械設備遭到破壞，造成結構出現失穩。

3 處理巖溶的原則

若是巖溶的溶洞較深或者較大的時候，在處理的時候，則不能直接運用堵添的措施，倘若回填的地基土體具有較低的承載力時，將難以滿足隧道結構承載的相關要求，此時在處理巖溶的時候，便可以利用橋梁結構和拱結構采取跨越設計，在具有較高穩定性的巖層之上設置拱座與梁端。在必要的時候，也可以設置好相應的灌注混凝土基礎，完成之后再采取加固的方式作出處理。假如公路隧道的線路需要穿過的溶洞特別大，在處理的時候便可以采取明洞結構形式。假如具有合適的條件，在加固處理的時候還可以借助于錨索結構連接隧道結構與溶洞內壁。

就已經停止發育的溶洞或者是規模相對很小的溶洞，在封堵填充的時候可以利用干砌片石、漿砌片石和混凝土進行。若是公路隧道必須要穿越巖溶地層的溶洞填充物地段時，需要以實際的地質情況作為依據展開勘查，并設計好相應的方案。如果隧道結構的底部位置巖溶填充地基不能夠滿足實際的承載需求，可以通過換填漿砌塊石和混凝土提升承載力。

4 巖溶公路隧道問題處理措施

4.1 巖溶溶洞的處理措施

如果溶洞的位置在拱腰或者是拱頂上，最深的位置也不超過2m，可以先將內部的填充物予以清理，沿著溶洞的周圍安裝Φ22 砂漿錨桿，將錨桿打入到巖體內部的1m 位置即可。回填的時候可使用片石混凝土。如果溶洞額位置位于公路隧道的底部位置，可以先將內部的填充物予以清理，填充的材料選用C15 混凝土。施工中發現在變強的位置有高度不超過3m 的溶洞出現，也應該首先將填充物清除，回填的時候也可以利用片石，之后在距離隧道口的2m 位置之內，運用漿砌石進行封堵，控制雜物不得侵入到初期支護中。

拱腰上部位置有大型溶洞的時候，需要將內部的填充物清除干凈，沿著溶洞的周圍安裝Φ22 砂漿錨桿，錨桿的長度為3m 即可。之后在將鋼筋網鋪設完成，規格為20cm×20cm，泄水軟管應設置完成，規格為Φ10cm，回填利用C25 混凝土完成。倘若溶洞位于拱腰以上部位，并且難以清除干凈內部填充物，在施工方案開始之前開展支護工作。

仰拱部位或者邊墻部位有大型溶洞，上部較窄時候，可運用M7.5 漿砌片回填溶洞，使用C25 混凝土澆筑上方。與此同時，應將Φ10cm 泄水軟管埋設到隧道底部。上部較寬時候，使用混凝土梁跨越或人孔挖孔樁，當強度達到設計強度的七成時，便對混凝土梁展開澆筑，滿足于基本的結構設計需求。

4.2 巖溶水處理措施

實施公路隧道工程，若破壞巖溶水，當溶洞處干枯狀態時或者溶洞內部水量較少，需要對溶洞采取加固處理，以堵的思想進行。都能夠溶洞內部水量較大，那么不應該以堵的思想進行，可以利用排水溝或者排水管道進行排水處理。實施公路隧道工程，若未破壞巖溶水，需加固處理通道位置。堅決杜絕一味的排泄，否則將會破壞周邊環境。一般情況下，可以采取封堵和注漿的方式。掌子面突水，一般情況下會涌出大量的水源，此時則需要使用排水系統排水，排放到一定程度后再次采取注漿加固工程。

5 結束語

勘查公路隧道工程施工的巖溶階段，必須要細致入微。工程設計階段就要根據實際情況預提出加固措施，制定出具有可行性的解決方案。公路隧道施工過程中，需做好預測地質和工程預報工作，制定完善應急預案，始終堅持工程施工原則，選取科學方案展開施工。本文就巖溶與公路隧道工程之間的關系、巖溶對公路隧道的危害、處理巖溶的原則以及巖溶公路隧道問題處理措施四個角度簡要，希望能夠為廣大工程人員提供參考。