通过岩溶地段的隧道施工技术

Construction&DesignForProject

通过岩溶地段的隧道施工技术

ConstructionTechnologyofTunnelThroughKarstSection

郑子勇

（中交四航局第三工程有限公司，广东湛江524009）

ZHENGZi-yong

(TheThirdEngineeringCompanyofCCCCFourthHarborEngineeringCo.Ltd.,Zhanjiang524009,China)

【摘要】我国地域辽阔，岩溶分布广泛。在岩溶地段进行隧道施工时，应对不同的工程地质情况采取不同的施工技术，保障隧道工

对隧道岩溶地质处理与施工技术进行了探究，以供参考。程的质量。论文概述了岩溶地质，

【Abstract】Chinahasavastterritoryandextensivekarstdistribution.Whentunnelconstructioniscarriedoutinkarstarea,

differentconstructiontechniquesshouldbeadoptedfordifferentengineeringgeologicalconditionstoensurethequalityoftunnelengineering.Thispapersummarizeskarstgeology,andprobesintothetreatmentandconstructiontechnologyoftunnelkarstgeologyforreference.

【关键词】岩溶；岩溶处理；隧道施工技术

【Keywords】karst;karsttreatment;tunnelconstructiontechnology

【中图分类号】U455.49【文献标志码】B【文章编号】（2019）1007-946704-0202-02

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2019.04.296

1引言

在隧道工程施工中，会存在不同的状况，并且地质条件直接关系着工程施工的难易程度。在岩溶地段进行隧道工程施工，更应注重对工程地质条件的熟悉和掌握，因岩溶地段存在各种不良地质，针对这些不良地段要采取针对性的施工技术和方案，保障施工人员的安全和施工质量，因此，对岩溶地段的隧道施工技术进行探究十分必要，其在一定程度上为施工安全、使用安全提供了保障。

定性带来了一定的影响；（4）突水、突泥现象严重，直接影响工甚至对施工人员的生命财产安全构成威胁。程的施工进度，

3隧道岩溶地质处理与施工技术

3.1穿越岩溶不良地质段的施工原则

针对存在岩溶的不良地段，进行隧道工程施工前，应研究和探测岩溶地质的具体情况，从而确定最佳施工方案。针对岩溶隧道工程，施工过程中应遵循一定的原则，即以堵为主、限量排放、堵排结合、综合治理。具体来说，以堵为主、限量排放，应用一定的工具（超前长管棚、超前小主要是通过封闭岩体，

导管），从正面长、短孔结合压浆完成堵塞渗水通道的工作。此外，应在隧道开挖轮廓线外形成预支护帷幕，使地下水在围岩外被堵住，只有少量的水从隧道排出。堵排结合、综合治理，主要通过多台阶核心土开挖，在适宜的时间进行合适部位的支护，然后通过径向小导管完成注浆过程，把流水路径密封，从而实现隧道外界止水承压套拱的完成。对岩溶不良地质段进给安全防范提供一定的保障，并且可以根据检测行实时监测，

数据做出预警提示，做好前提准备，完善相关设施，使安全性最大化。

2岩溶的概述

一般情况下，岩溶的发育需要3个条件，即岩石的可溶性和岩石裂缝；水流通的条件；水的侵蚀作用。其中，可溶性岩石包括白云岩、石灰岩、岩盐等。进行隧道工程施工时，岩溶会对隧道产生一定的危害，主要表现在以下几个方面：（1）洞穴的存在，造成建筑物出现部分甚至全面悬空，极大地降低了隧道的（2）隧道中地下水流失，导致隧道顶部地面岩溶塌使用性能；

陷，使隧道结构的稳定性降低；（3）洞穴堆积物因松软易出现塌陷下沉，使洞穴周围的应力分布形态发生了改变，给隧道的稳【作者简介】郑子勇（1983~），男，湖南永州人，工程师，从事公路工

程项目施工管理研究。

3.2隧道岩溶段地下水的处理技术

在岩溶段隧道工程建设过程中，如果顶部溶洞不存在支

202

撑物和填充物，会常有水流下来，而且是沿着原有的流水路线流出。为了避免这些溶洞排水通道被隧道建设影响，会在隧道底部修建排水渠道，通过这些渠道连接原有的溶洞排水路径，实现溶洞内积攒的水自行排出。

3.3隧道溶洞分部注浆处理技术

3.3.1注浆工艺探讨

注浆材料应以常规水泥浆为主体，并配有水泥-水玻璃双浆液等化学浆液。施工工艺如下：

1）双液浆的配置及特性。根据实际试验确定双液浆的配合比。通常这种浆液由水灰比为0.7∶1～1.5∶1的水和水泥、1∶0.3～1∶0.7的体积比的水泥浆和水玻璃配置而成，并通过实验得知，掺入的水玻璃量越少，双浆液凝固速度越快。在实际工程施工中，

如果有快速凝固的要求，可将适量的外加剂加入浆体，如三乙醇胺速凝剂、食盐等。在实际施工过程中，通常采用的双液浆的水灰比为1∶1的水泥浆、

35°Be（1.32g/cm3）的水玻璃，

二者的体积比为1∶0.5。由实际实验获得，水泥浆（1∶1）的比重约为1.512t/m3，水玻璃的比重约为1.318t/m3，双浆液的初凝、终凝时间分别为6min、90min。

2）注浆压力。在岩土层缝隙中，浆液流动性能增加的驱动力主要依靠注浆压力。因此，在实际施工过程中要达到预期的填充和扩散效果，充分发挥加固堵水的性能，注浆压力必须客服底层阻力及岩土层天然水的压力。当浆液的黏稠度达到一定数值后，岩层裂隙等水压阻力、粗糙程度、宽度等都可能是影响注浆压力的重要因素。另外，岩土体出现劈裂的原因可能是受到了超过自身承载压力最大值的压力，为了避免这种状况的发生，需要控制注浆压力，一般控制在0.5～1.0MPa。3.3.2注浆材料

在注浆过程中，不同部位需要不同的注浆材料，其中内圈孔主要是水泥单液，外圈孔主要是双浆液和水泥单液浆。另外，在注浆过程中存在一些补充部分，内圈孔的补充部分用的注浆材料是超细水泥和CS浆，外圈孔的补充部分用的注浆是超细水泥浆液。

需要注意的是，在实际施工中，水泥单液浆、CS浆可通过等级高于P·O42.5R的普通硅酸盐水泥制备而得。3.3.3施工关键技术

在岩溶地段进行隧道施工时，为了保障质量和安全，可以采取以下几个关键的施工技术：（1）预埋孔口管及施作止浆墙，根据设计的具体要求，在脚手架的指定位置进行预埋孔口管的焊接，为了避免其漏浆，在浆墙混凝土施工时可用编织袋浆孔口管末端进行堵塞。一般将预埋孔口管后施作止水墙。

工程施工技术

ConstructionTechnology

（2）钻孔。钻孔质量对整个工程有一定的影响，做好钻孔工作可以为整体施工质量提供保障。在钻孔阶段，尽量做到一孔多用，钻孔过程中要做好现场记录，打设注浆孔时，要实时观测水量的变化，了解和掌握裂缝岩性、发育的实际情况，进而制定最佳注浆方案。此外，

要检查评定注浆的效果，并做经验总结，使注浆设计及方案不断得到优化，做好相应的记录，为以后的工程注浆施工提供参考。（3）压水试验。进行正式注浆之前，应对其进行压水试验，一般采用的是0.8倍的注浆压力作为终压，需要注意的是，在压水试验中注水时加入红色药水。3.3.4溶洞段在隧道超欠挖中的技术处理

在岩溶隧道工程中，可能会出现溶洞段隧道超欠挖的问题，

遇到这种情况时，应注意以下几个方面的处理工作：（1）爆破方式的选择。爆破方式主要包括全断面的一次性爆破、导洞先行扩大爆破、预留光面层爆破等方式。溶洞段施工时，常采用的爆破方式为导洞先行开挖的控制爆破方式、预留光面层爆破方式。这2种爆破方式在一定程度上保障了施工安全，改善了超欠挖情况，同时在爆破产生的应力波和振动的影响下，降低了对围岩的破坏。（2）动态爆破参数的调整，当在溶洞段施工时，需要对开挖面不断地进行观察、监测、描述，对周围的岩体情况进行预测，从而调整相应的爆破参数，使施工能够顺利开展。总之，调整动态爆破参数、利用最优的施工方法来有效控制超欠挖的情况[1]。3.3.5溶洞段隧道出现塌方的处理

一般情况下，溶洞段塌方易发生在洞顶交薄弱的地方，其中塌方面积在100m2以上，塌穴高度为10m以上。如果出现塌方堵塞整个隧洞，在未了解塌方规模及规律时，可使用管棚法、锚喷法等措施进行塌方处理；若塌方段埋藏不深或地质条件比较复杂，对洞内处理的安全无法保障时，应采用环行导洞法、

灌浆法进行综合处理。4结语

综上所述，岩溶问题是我国隧道施工的一大难题。面对这一工程难题，

施工前应对岩溶地质情况进行了解，对一些常见问题，如突水、突泥问题进行正确处理。同时在一些溶洞段施工中，选择适宜的施工技术正确有效地进行问题处理。另外，在施工阶段结束后，要跟踪监测渗水量和隧道围岩变形情况。

【参考文献】

【1】周小飞,武科,马明月.浅谈公路岩溶隧道施工技术管理[J].地下空间

与工程学报,2010,6(3):559-563.

【收稿日期】2019-01-15

203