張 偉

保利長大工程有限公司，廣東 廣州 510000

在處理隧道溶洞時(shí)，相關(guān)施工單位需要充分了解地形地貌特點(diǎn)，從而有效構(gòu)建模型，更加立體和綜合地分析隧道溶洞施工的要點(diǎn)和施工流程，以便在后續(xù)工作中對(duì)溶巖揭露過程進(jìn)行有效的處置以及優(yōu)化，保證隧道溶洞處理施工效果，避免對(duì)后續(xù)施工造成不利影響。

1 工程概況

德州至上饒高速公路是北京至臺(tái)北高速公路的并行線，全長6.1km。在實(shí)際施工中，路基長度為2.096km，涵洞和通道長506.72m，其中有橋梁6座、隧道2個(gè)、互通1個(gè)，在隧道中采取小凈距隧道方案，埋深約為253m。在進(jìn)出洞口中有村村通道路，交通較為便捷。

2 前期準(zhǔn)備工作

在隧道溶洞處理技術(shù)實(shí)施過程中，要做好充分的準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)對(duì)該地區(qū)地質(zhì)條件的有效了解和認(rèn)識(shí)，做好資料的搜集整合工作，為后續(xù)施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)際地質(zhì)分析工作中，需要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的合理利用，根據(jù)地質(zhì)巖性和水文地質(zhì)，更加科學(xué)有序地開展日常的工作，從而保證整個(gè)施工過程更加科學(xué)、有序[1]。

2.1 地質(zhì)巖性和水文地質(zhì)

對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析可知，坡角分布第四系覆蓋，主要為殘坡積碎石土和砂巖。該地區(qū)的出洞口山角發(fā)育一條山間河流，水位和流量隨著季節(jié)的變化而變化，夏季雨量充沛，冬季降水較少，相對(duì)流量也較小。地下水水量呈季節(jié)性變化，接受大氣降水補(bǔ)給和層次間的徑流補(bǔ)給，沿著界面進(jìn)行匯集和運(yùn)動(dòng)。含水層會(huì)受到強(qiáng)風(fēng)化層的影響，使地下水富水性比較貧弱，導(dǎo)致這一地區(qū)的地下水流量較小，在后續(xù)施工時(shí)會(huì)因土質(zhì)太過堅(jiān)硬而增加施工難度。

2.2 地形地貌

該地區(qū)的地形地貌特征為南高和北低，以低山丘陵為主，中間高、兩邊低；地形標(biāo)高大多在80～300m，相對(duì)高差達(dá)到220m。山體較為陡峭，地表植被為地矮，灌木地表大多數(shù)為裸露基巖，巖體破碎，覆蓋層較為薄弱。地表巖層走向較為復(fù)雜，洞口溶洞發(fā)育，巖體自穩(wěn)性較差。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體模型的構(gòu)建，并且根據(jù)不同地區(qū)進(jìn)行層次性劃分，同時(shí)利用多功能超前鉆機(jī)進(jìn)行有效的監(jiān)測，從而掌握這一地區(qū)的地質(zhì)情況和不良地質(zhì)體的位置等。根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行地質(zhì)信息的描繪，確定不同隧道圍巖的級(jí)別，從而為后續(xù)隧道開挖和支護(hù)做好充分的準(zhǔn)備工作，降低整體施工的風(fēng)險(xiǎn)。

3 喀斯特揭露過程中的處置措施

在爆破完畢后，用挖掘機(jī)進(jìn)行清理工作，發(fā)現(xiàn)在外側(cè)拱腰距仰拱面約3m處有一個(gè)溶洞出漏，直徑約為0.5m，并且伴隨著黃色軟泥的出現(xiàn)，地下水呈鼓狀?yuàn)A帶軟泥涌出，水力相對(duì)較小，沒有呈現(xiàn)出塌落的現(xiàn)象[2]。在實(shí)際施工時(shí)延伸到溶洞中，對(duì)隧道底板進(jìn)行了有效的支護(hù)，通過打開掌子面左側(cè)探明了前方圍巖的狀況。因此，在進(jìn)行隧道挖掘施工時(shí)，要采取檢測性的輔助手段，根據(jù)實(shí)際檢測情況，了解溶洞的發(fā)育情況、邊界大小和發(fā)展趨勢。因?yàn)樽缶€溶洞內(nèi)的填充物是在右線溶洞中直接排放的，所以在實(shí)際施工時(shí)經(jīng)常會(huì)存在用水問題。

針對(duì)這一情況，運(yùn)用鋼拱架來解決問題，并且將鋼拱架的間距調(diào)整為0.5m左右，使具更加貼合于這一地質(zhì)條件。在后續(xù)的施工過程中，利用注漿小導(dǎo)管進(jìn)行環(huán)閉項(xiàng)的注漿加固，注漿液體采用水泥砂漿，并且在后續(xù)施工中運(yùn)用噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)等對(duì)整個(gè)掌子面進(jìn)行封閉性的加固處理，再利用測距儀開展必要的測量，了解溶洞的大概規(guī)模，并做好數(shù)據(jù)的記錄工作，以此為后續(xù)工程量計(jì)算奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。處理完畢后，需要根據(jù)溶洞的實(shí)際情況確定是否需要支撐構(gòu)件。在左側(cè)溶洞中利用混凝土進(jìn)行2.5m厚的第1層澆筑，設(shè)置約3m的高檔墻，第2層澆筑厚度為2m，在擋墻的上方設(shè)置一些防護(hù)欄，從而為后續(xù)施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。待主體結(jié)構(gòu)有一定的承載能力后，再澆筑約2m的混凝土，并且融入3cm厚的細(xì)砂作為緩沖層，并預(yù)留鋼拱架的位置。

4 溶洞處理施工過程

4.1 清除和測量

清除掌子面和溶洞內(nèi)的填充物，從而防止對(duì)后期施工造成一定的影響。在左側(cè)放置完平臺(tái)后進(jìn)行現(xiàn)場的測量和監(jiān)理，通過測距儀進(jìn)行全方位的測量。研究表明，縱向的長度約為17m，向左洞延伸的距離約為24m，因此此次施工的復(fù)雜程度相對(duì)較高。

4.2 安全監(jiān)測

在實(shí)際施工過程中，加強(qiáng)了對(duì)安全監(jiān)測工作的重視程度，主要是為了了解鋼支撐應(yīng)變的大小，判斷周邊圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且全面掌握有關(guān)鋼支撐的實(shí)際工作狀態(tài)，保證隧道的施工安全。在實(shí)際工作中加強(qiáng)了對(duì)混凝土變形特點(diǎn)以及混凝土應(yīng)變狀態(tài)的監(jiān)測，以有效了解判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性及安全程度，為后期工作提供重要的支撐。此外，在檢測時(shí)還了解了初期支護(hù)和接觸壓力之間的分布狀態(tài)，判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為后續(xù)的施工奠定基礎(chǔ)。例如，在鋼支撐應(yīng)變量測時(shí)，采取振弦式表面應(yīng)變計(jì)，在鋼支撐安裝前，在鋼支撐內(nèi)部安裝鋼筋計(jì)，完成后續(xù)的測量工作，再根據(jù)最終測量的結(jié)果評(píng)價(jià)鋼支撐的應(yīng)變狀態(tài)。在進(jìn)行混凝土應(yīng)變量測時(shí)，在隧道典型斷面和二次滲氣混凝土內(nèi)部埋設(shè)振弦式應(yīng)變計(jì)，從而得到精準(zhǔn)性較強(qiáng)的混凝土應(yīng)變值。

4.3 評(píng)價(jià)總結(jié)

在完成施工后，應(yīng)針對(duì)整個(gè)施工流程，做好數(shù)據(jù)的記錄和分析工作，總結(jié)施工的問題和經(jīng)驗(yàn)，從而為后續(xù)相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如，在實(shí)際施工時(shí)，斷面鋼支撐應(yīng)變放入右邊墻面，整體變化趨勢非常穩(wěn)定，說明在隧道中所實(shí)施的各種加固措施非常有效，使整體結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。同時(shí)，在檢測階段發(fā)現(xiàn)混凝土應(yīng)變變化幅度較小，整體變化趨勢非常穩(wěn)定，說明整體隧道結(jié)構(gòu)非常安全。各個(gè)斷面支護(hù)和二次襯砌間壓力非常穩(wěn)定，變化幅度較小，說明隧道整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。此外，在項(xiàng)目施工過程中應(yīng)貫徹落實(shí)責(zé)任制度，相關(guān)人員應(yīng)保持密切的溝通和交流，并做好工程量的計(jì)算，從而提升施工現(xiàn)場管理的效果及水平。

5 隧道溶洞施工的注意要點(diǎn)

隧道溶洞的周邊環(huán)境具有復(fù)雜性的特征，因此需要加強(qiáng)對(duì)主要施工要點(diǎn)的了解以及認(rèn)識(shí)，還要明確在施工時(shí)的注意要點(diǎn)，做好信息總結(jié)和分類工作，為隧道溶洞工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。溶洞是溶蝕地區(qū)山嶺隧道施工中比較常見的地質(zhì)現(xiàn)象，其分布具有不規(guī)律性，在形狀和大小方面存在較大的差異。在實(shí)際工作中，前期準(zhǔn)備工作往往不能全面揭示沿線溶洞的分布情況，導(dǎo)致在后續(xù)施工時(shí)存在的危害性因素較多，給實(shí)際施工帶來重大損失。因此，需要加強(qiáng)對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和分析，明確溶洞災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式。在溶洞地區(qū)施工時(shí)，需要做好超前性的地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，以及后期的防護(hù)措施，在雨季進(jìn)行施工時(shí)，要防止出現(xiàn)涌水和涌泥的問題，在施工現(xiàn)場融入一些防排工程。

（1）在施工前，對(duì)地表情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，研究這一地區(qū)喀斯特的狀態(tài)，與以往工程施工進(jìn)行對(duì)比性的分析，從而得出這一工程項(xiàng)目施工的要點(diǎn)和需注意的問題。采取物探等方法超前性地了解地質(zhì)情況，做好預(yù)報(bào)工作，預(yù)估前方溶洞的情況，做到有備而戰(zhàn)。溶洞未做處理前，不要盲目地堵塞和挖掘，防止對(duì)后續(xù)施工造成一定的影響。另外，需要多方位地分析溶洞的形態(tài)分布情況，繪制立體的橫縱斷面圖，通過這一工作方案來保證后續(xù)施工的安全性和穩(wěn)定性。

（2）在進(jìn)行溶洞處理時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)洞穴處理和排水處理的重視程度，對(duì)洞內(nèi)的填充物進(jìn)行處理，防止出現(xiàn)地表坍塌問題。在實(shí)際工作中可以融入溶洞支護(hù)體系，保證支護(hù)的可靠性。另外，在穿越溶洞地段時(shí)要遵循弱開挖和強(qiáng)支護(hù)的施工原則，更加高效率地完成相關(guān)工作。

（3）大多數(shù)的溶洞與地表相通，地表水容易灌入溶洞中，并且溶洞的溶水量會(huì)隨著雨季的來臨而不斷增加，因此在實(shí)際工作中可以在一定距離內(nèi)處理泄水盲溝，或者全周掛設(shè)防水板，根據(jù)地下溶洞的特點(diǎn)疏通河流，起到引排地下水的效果。

6 結(jié)束語

在隧道溶洞施工過程中，需要嚴(yán)格遵循施工流程和施工標(biāo)準(zhǔn)來開展日常的工作。同時(shí)，要做好充足的前期準(zhǔn)備工作，明確施工地區(qū)的地質(zhì)條件和周邊的影響因素，從水文和工程地質(zhì)等方面入手，制訂合理的方案，并且加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的有效利用，著重考慮注漿加固和支護(hù)措施的有效利用，協(xié)調(diào)好溶洞排水和回填方面的工作內(nèi)容，從而提升施工效果。