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摘要：针对某隧道群可能存在岩溶地质的问题，在开工前应明确施工安全预案,即在施工中应做好地质预报，预测可能出现的问题，并拟定详细施工安全方案及施工技术对策。本文从防范处置岩溶地质入手，通过对隧道岩溶地质的预报、地下水及溶洞的处置措施，阐明了隧道施工中出现岩溶问题时进行科学处置的方法，可作为岩溶地质情况下拟制隧道施工安全方案和施工组织计划的技术参考。
关键词：岩溶地质；隧道施工；安全预案；拟制应用
1引言
根据勘察设计资料，某隧道群可能有岩溶地质问题。按照施工管理规范，通常应在开工前明确施工安全预案，要及时组织精干力量制定安全预案，即应做好地质预报，进一步从微观查明水文、地质岩溶位置、形态及分布等；预测出可能出现新的更复杂的水文、地质问题，拟定出详细施工安全方案及施工技术对策；各项工作完成后，还应报相关各方批复后方可实施。
2预测预报
2.1定性预测方法及步骤
采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。具体方法及步骤：①收集区域地形、地质、水文地质资料以及铁路地质资料，通过这些资料分析区域岩溶地貌特征。②对隧道所处地区的地表岩溶地貌，区域内出露的溶洞、暗河以及隧道施工已揭露的溶洞的形态、规模、位置的调查，以及隧道的地质构造和岩性的调查，研究分析隧道所在地区的岩溶地貌规律。③将隧道高程与区域内水平溶洞高程对比来确定隧道在地质历史时期曾经处的地下水动力带，据此预测隧道可能遇到溶洞的形态。④根据本区域出露的同层水平溶洞的规模、隧道已揭露的溶洞规模和隧道各段的岩性、地质构造以及岩溶地貌发育的情况，推测隧道可能遇到的溶洞的规模。⑤根据隧道各段的岩性、地质构造以及地表岩溶发育的情况，推测隧道发育溶洞的位置或段落。⑥根据区域内暗河的纵剖面的形态以及地表暗河出入口的高程推算暗河在与隧道交叉处的高程，预测隧道是否遇到暗河以及暗河对隧道是否构成危害。
2.2地表钻孔探测
地表钻孔探测是溶洞地质隧道勘测和设计阶段常用的一种方法。探测的主要内容是溶洞的位置、溶洞形状，规模、岩溶及地下水发育情况、填充物成份及填充物状况等。
2.3利用导坑超前预报
利用辅助导坑或正洞超前导坑为后步施工探明地质情况，以便采取正确的施工措施。其作法是在导坑开挖爆破后，从导坑开挖面外露的各种地质现象，包括岩性、岩层、岩溶裂隙的产状要素描绘在地质编录图上。通过编录工作，进一步揭示了隧道岩溶地段的地质详细构造。
2.4洞内超前钻孔预探预报
在辅助导坑和正洞导坑开挖面布置超前钻孔，对前方短距离的地质进行预探，弥补了地面钻孔对规模较小裂隙岩溶位置、形态探查的不足，特别是对张性断裂或张性裂隙发育的陡倾角和近于直立的岩溶预探更为必要。
2.5隧底岩溶预探预报
隧底岩溶是线路运营安全的重大隐患，施工中必须查明并予以整治。隧底探预测是根据事先测绘的地质资料布孔，对岩溶较发育和发育地段进行钻探。通过隧底大量物探、岩溶调查等综合手段取得的资料分析，查明隧底岩溶，以便采取相应的加固措施。
3岩溶段地下水处理
对隧道岩溶段地下水的处理原则是“宜疏不宜堵”。施工中常采取超前孔探测和斜井施工，并预备足够的抽水设备，防止岩溶水的突水涌泥。为确保施工安全，隧道进口应利用平行导坑排水，其他顺坡施工隧道作业面应设置两侧排水沟进行施工排水。复杂情况下应采取截、堵、排等综合治水的措施，堵水时，只能改变水流方向，朝利于排水的方向进行疏导。
当隧道穿过无填充的空溶洞，顶部常有水流下，沿溶洞水流通道由消水洞自排出。为不致因修建隧道后阻塞水流道路，在隧底修建石砌暗沟使溶洞水通过暗沟仍沿原有通路由消水洞自行排出。当溶洞自行排水通道不畅，地下水又很发育，不足以排除溶洞涌水时；为不使溶洞地下水危及隧道安全，在溶洞底设置涵洞和泄水洞系统排水。为保障水流畅通，也可在隧底溶洞水流通道采用渗沟排水，明洞顶铺砌排水，将水引入溶洞另一侧，由溶洞自行排走。
但在岩溶地区隧道建设中曾遇到大量岩溶突水涌泥现象，并诱发地表塌陷和水源枯竭。而注浆堵水是一项由软弱地层预加固技术发展而来的防治涌水灾害新技术，在松散软弱结构围岩、裂隙围岩隧道防水方面取得了显著效果。在岩溶地区隧道水害处理中，亦可采用注浆堵水这一新技术，既能堵水，又能加固围岩。
4小型溶洞的处理措施
对地下水不发育的小溶洞，采用浆砌片石或干砌片石回填处理，必要时压浆填充。
（一）浆砌封闭，回填压实
对隧道侧墙通过溶洞，经调查及雨季中考验证明溶洞水对隧道无影响时，施工中采用回填封闭处理。隧道底部用片石混凝土回填，靠边墙1m范围内用浆砌片石回填，其余回填弃碴，空隙吹砂填满，压注水泥砂浆胶结，如图1所示。
（二）隧道回填，上部护拱防护
当某隧道穿过垂直发育之溶洞，无充填物、干燥、溶洞高大，洞壁有溶实裂隙，但已停止发育。处理措施：在隧底以下部分用块石、碎石回填密实，距隧底1m厚度用浆砌片石回填，拱顶浆砌片石护拱厚1m，其上回填一定厚度于砌片石，以防溶洞有落石掉块时，起到缓冲作用。
（三）换填片石，加强衬砌
在处理规模较小，沿裂隙发育的槽状溶洞时，溶洞有充填物。其处理措施为：拱部及边墙部位上的溶洞在衬砌外缘设1.0m厚浆砌片石，对隧道底部溶洞(如无充填物用洞碴回填)，向溶洞方向扩挖l.5m，回填浆砌片石，其上再作50cm厚混凝土，混凝土内设P43钢轨。
（四）隧底设置底板梁
对隧道底部为充填或有不需其它措施处理的小型空洞可采用底板梁加强衬砌通过。将隧道铺底或仰拱设计为平板型，在底板及边墙下部加设钢筋，灌注钢筋混凝土，共同形成钢筋混凝土梁。
5规模较大溶洞的处理措施
对地下水比较发育的大溶洞，可采取支顶加固、跨越通过溶洞等措施。
（一）支顶加固
支顶加固，通常采用的措施有，支承墙、柱、拱以及嵌补等。
①支承墙加固处理措施：清除填充物，用浆砌片石墙支顶加固溶洞项板；底部水流通路处设置涵洞，排泄溶洞水；隧道边墙留检查孔道，加防护铁路链或栅栏等防护设施，以保安全。
②支承柱加固处理措施:根据溶洞形态的不同，采用支承柱，嵌外加固溶洞项板，回填空隙并压浆加固溶洞基底，如图2所示。
③拱桥支顶加固处理措施：对于因溶洞填充松散，不宜采用墙、柱支顶，回填加固不牢靠，采用注浆施工工程费用高，可采用钢筋混凝土拱支项加固。
④挖孔桩支顶加固处理措施：对大深度的溶洞，采取挖孔桩，桩底面嵌入基岩内，桩顶钢筋伸入钢筋混凝土底板内，与底板联成一体，如图3所示。
（二）跨越通过溶洞措施
如溶洞较大，堵塞或加固施工困难，不经济；或溶洞虽小，但有水流，又不宜堵塞；还有的溶洞深浚或充填物极松软，不易建造基础。在这种情况下，根据具体条件，采用从结构上跨越溶洞措施。
①简支梁跨越处理措施：隧道衬砌采用拉杆拱、边墙梁结构。底部采用简支梁跨越通过。
②栈桥跨越处理措施：采用钢筋混凝土板梁作底板，承托边墙。托梁分别支承于支墩和悬臂横梁上。悬臂横梁采用锚杆锚固于基岩内。
③拱桥跨越处理措施：采用拱桥跨越溶洞并承托道床及墙拱衬砌。岩溶水通过拱桥引入泄水洞排出。
④边墙拱跨越处理措施：采用拱脚下边墙部位设混凝土拱跨越。拱内为防堆积物内挤，另设挡墙支挡。
⑤整体衬砌浮放，支托跨越处理措施：采用封闭式衬砌整体浮放。
6结语
本着“预防为主、多措并举”的原则，解决地下隧道遇岩溶地质情况下的安全问题，本文从多个方面入手，提供了比较简捷的分析和拟制岩溶地质隧道施工安全预案的方法，对类似工程施工组织设计和安全施工都有较好的借鉴意义。
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