盧小杰

摘要：巖溶是一種由地表水和地下水，化學(xué)侵蝕、機械侵蝕和可溶性巖層沉積引起的地質(zhì)現(xiàn)象。如果巖溶位于鐵路隧道的上方或側(cè)面，處理難度較低;如果巖溶位于隧道的底部，則處理難度較大，需進行適當?shù)奶幚硪詽M足隧道基礎(chǔ)的承載能力要求，并確保列車運行的安全性?？梢?，對鐵路隧道巖溶段的施工處理技術(shù)進行研究至關(guān)重要。確保巖溶斷面施工的安全性和可靠性是處理巖溶斷面時急需解決的問題[1]。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道;巖溶段;施工技術(shù)

引言：我國是巖溶地區(qū)分布比較廣國家，在鐵路隧道施工中，經(jīng)常會遇到巖溶段，對隧道施工造成的影響具體表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)物部分或者全部呈現(xiàn)懸空狀態(tài)，降低圍巖使用的可靠性，對施工造成了較大的難度和安全隱患，如何保證巖溶地段施工的安全性、技術(shù)性及可靠性是巖溶段施工處理亟待解決的問題。如果巖溶位于鐵路隧道的上方或者側(cè)翼，則處理難度比較小，如果位于隧道底部，則比較棘手，需要酌情處理，以滿足隧道基底承載力的要求，保證列車運營的安全性?；诖?，開展鐵路隧道工程巖溶段施工處理技術(shù)研究就顯得尤為必要。

1工程概述

九萬大山二號隧道全長6199m，進口端位于貴州荔波縣撈村鄉(xiāng)附近，出口端位于廣西環(huán)江毛南族自治縣木論鄉(xiāng)東山村洞肯溝槽。隧道進口有鄉(xiāng)村便道可以到達洞口附近，交通條件一般;出口僅有羊腸小道通往，交通困難;隧道屬中低山溶蝕峰叢洼地地貌，洞身地段多為峰叢、洼地和槽谷，地形起伏較大，坡陡溝深，絕對高程390～880m，相對高差最大達490m，自然坡度一般20～60度。山頂孤峰多為陡崖。隧道最大埋深446m。九萬大山二號隧道共穿越1條斷層，2處可溶巖與非可溶巖接觸帶。

2隧道巖溶處理原理

在該項目的巖溶處理中，為盡量減少處理困難，確保處理質(zhì)量，避免不必要的安全隱患，必須嚴格遵循“認清形勢、因地制宜、消除水患、綜合治理”的原則，需提前了解巖溶區(qū)域的規(guī)模、巖溶等級、地質(zhì)和水文條件等情況[2]。在巖溶相對嚴重的區(qū)域，應(yīng)盡可能保留巖溶和地下河道，嚴禁任意封堵。另外，為了防止水和泥漿進入巖溶區(qū)，必須事先清楚地識別出孔洞，并準備足夠的抽水設(shè)備以確保施工安全?？傮w而言，隧道巖溶應(yīng)采用廣泛的截流、堵塞和排水處理方法。

3鐵路隧道工程巖溶段施工處理技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1巖溶洞穴處理技術(shù)

巖溶地段在隧道洞穴中所處的位置不同，采用的方法也不盡相同，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：巖溶位于隧道頂部：可選擇的處理技術(shù)比較多，如：回填法、護拱+緩沖層法、護拱+緩沖層+噴錨網(wǎng)防護、立柱支頂?shù)确椒?，都可以有效解決隧道拱部巖溶問題。但不同方法有其獨特的使用范圍，比如：回填法適用于溶洞向拱頂以上發(fā)育，且規(guī)模比較小，無水的空腔或者半充填型溶洞處理中;護拱+緩沖層法則適用于溶洞向拱頂以上發(fā)育規(guī)模較小或溶洞盡管向上發(fā)育較高但寬度很窄的溶洞;護拱+緩沖層+噴錨網(wǎng)防護適用于溶洞縱橫向發(fā)育范圍較廣，但溶洞頂部穩(wěn)定性較好的巖溶處理中。立柱支頂法適用于溶洞縱向發(fā)育范圍大，且溶洞頂部發(fā)育在隧道拱頂以上10m范圍內(nèi)[3]。巖溶位于隧道底部：可采用回填+換填法、鋼管群樁注漿法、板/梁跨越法等。其中，回填+換填法適用于隧道底部附件存在小型空腔或者半充填型溶洞處理中;鋼管群樁注漿法適用于隧道底部10m～15m范圍的溶洞處理，通過鋼管群樁注漿來形成具有足夠承載力的復(fù)合地基，以滿足鐵路施工對地基承載力的要求;板/梁跨越法適用于隧道底部為較大充填型溶洞施工中。溶洞位于隧道側(cè)面：可采用護墻防護法或者護墻支頂法進行處理。其中，前者適用于浸入隧道開挖輪廓線范圍有限的溶洞處理中，而后者則適用于溶洞發(fā)育范圍比較大的溶洞處理中。

3.2隧道巖溶段地下水處理

（1）超前預(yù)測。為了避免在巖溶段的處理過程中發(fā)生水災(zāi)和淤積，可將地質(zhì)分析、鉆探、高級試驗坑等方法結(jié)合使用，因為只使用一種預(yù)測方法可能具有局限性，無法保證預(yù)測精度。通過組合幾種預(yù)測方法，可以彼此互補、相輔相成，并為以后的巖溶處理提供數(shù)據(jù)支持和指導(dǎo)。（2）設(shè)置暗溝。該隧道工程穿過許多空洞而沒有填滿，并且水全年都在底部流動，為了避免鐵路建成后水流路徑的阻塞，可在隧道底部修建中央排水

溝，以便巖溶洞穴中的水可以通過該溝排出。（3）設(shè)置側(cè)溝。為了確保 水流的暢通，該隧道工程的巖溶處理中也采用了滲濾排水法，主要是將排水側(cè)溝設(shè)置在隧道的兩側(cè)，通過環(huán)向、縱向、橫向排水管連接，將山洞中的水引到側(cè)溝，然后將水排出隧道。

3.3洞室處理

為了最大限度地發(fā)揮巖溶剖面的處理效果，該項目采用了一定的加固措施與穿越巖溶洞穴相結(jié)合的方法。該項目應(yīng)用于洞室的處理技術(shù)包括以下內(nèi)容：（1）擋土墻加固。首先清除所有填充物，然后用磚石墻支撐洞 穴的頂部。如果下面有水流過，則必須增加1條通道來排出洞穴中的水。為了確保加固效果，必須在隧道的側(cè)壁、頂部保留檢查孔，并增加保護裝置，如保護鏈或圍欄。（2）用鋼架支撐頂部。對于深洞，使用鋼拱架或 者格柵鋼架進行加固。首先將鋼架的底部插入基巖或者設(shè)置鋼墊板，然后用鋼架頂部頂住基面，確保支撐具有整體性和穩(wěn)固性。（3）用棧橋穿 過。棧橋底板由鋼筋混凝土底板梁組成，以支撐側(cè)壁。

3.4巖溶地段開挖

巖溶地段開挖分為溶洞充填物和巖溶裂隙的開挖，圍巖條件應(yīng)為軟 弱破碎，開挖方法接近軟弱圍巖隧道開挖。遵循“預(yù)加固、短進尺、弱爆破、強支護、勤測量、襯砌緊跟”的開挖原則。開挖爆破時，嚴格控制好藥量，利用微振動控制爆破技術(shù)，以對充填物的干擾降到最低，并結(jié)合臨時仰拱、臨時鋼架等進行及時支護封閉。5.巖溶地區(qū)的隧道支護。在開挖具有較大裂縫的大型充填巖溶洞穴或進行巖溶隧道施工時，通常使用預(yù)灌漿進行阻水加固，也可以使用小型管道灌漿、大型管道棚、鋼框架支撐、超前錨桿、噴射混凝土墻以及鋼支撐等措施。

4施工總結(jié)

九萬大山二號隧道巖溶發(fā)育程度高，處理過程比較復(fù)雜，通過超前 預(yù)測，探測清楚隧道施工前方巖溶地段的地質(zhì)條件、水文條件、巖溶規(guī)模等，然后按照探測結(jié)果，制定有針對性的巖溶處理方法及安全保證措施，促使施工任務(wù)高效、安全地完成。在巖溶地段處理中要以質(zhì)量和安全為主題，在保證施工安全的基礎(chǔ)上，提升隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為后期安全運營奠定堅實基礎(chǔ)。在具體質(zhì)量過程中，充分結(jié)合巖溶的種類、規(guī)模、形狀、所處位置等，選擇與之相適的處理技術(shù)，以實現(xiàn)巖溶標準化和技術(shù)化質(zhì)量。巖溶特征千奇百怪，分布范圍無規(guī)則可言，包括有填充的巖溶、無填充巖溶、有水巖溶、無水巖溶等，有的分布在隧道頂部、有的在側(cè)部、有的在底部，甚至有出在你貫通整個隧道斷面的巖溶。適用的巖溶處理方法也呈現(xiàn)多樣性，需要結(jié)合巖溶所處的位置、對鐵路隧道造成的影響等不同情況，具體選擇不同處理技術(shù)。

結(jié)束語：綜上所述，在鐵路隧道工程巖溶段中，應(yīng)調(diào)查巖溶情況，掌握真實有效數(shù)據(jù)，靈活選擇施工技術(shù)，處治塌方、突泥等事故。經(jīng)施工改造后，對本隧道工程圍巖動態(tài)進行檢測和跟蹤，分析量測結(jié)果發(fā)現(xiàn)處，治后巖溶段山體圍巖穩(wěn)定性顯著增強，隧道工程的安全性得到明顯提高，能夠達到原設(shè)計使用年限，大大提高了該鐵路隧道工程的綜合效益。

參考文獻：

[1]趙偉剛.淺析鐵路隧道工程巖溶段施工處理技術(shù)[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2020（01）：177-179.

[2]胡巍耀.巖溶地區(qū)隧道施工要點與對策研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（10）：49-50.

[3]茍仲春.林織鐵路坪子上隧道巖溶段地質(zhì)災(zāi)害研究[D].西南交通大學(xué)，2018.