盧小杰

摘要：巖溶是一種由地表水和地下水，化學(xué)侵蝕、機(jī)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(jìn)行適當(dāng)?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(yùn)行的安全性?？梢?，對(duì)鐵路隧道巖溶段的施工處理技術(shù)進(jìn)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(shí)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(guó)是巖溶地區(qū)分布比較廣國(guó)家，在鐵路隧道施工中，經(jīng)常會(huì)遇到巖溶段，對(duì)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(duì)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(yùn)營(yíng)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(hào)隧道全長(zhǎng)6199m，進(jìn)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(jìn)口有鄉(xiāng)村便道可以到達(dá)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(duì)高程390～880m，相對(duì)高差最大達(dá)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(hào)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(xiàng)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(yán)格遵循“認(rèn)清形勢(shì)、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(jí)、地質(zhì)和水文條件等情況[2]。在巖溶相對(duì)嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)盡可能保留巖溶和地下河道，嚴(yán)禁任意封堵。另外，為了防止水和泥漿進(jìn)入巖溶區(qū)，必須事先清楚地識(shí)別出孔洞，并準(zhǔn)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(gè)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(hù)拱+緩沖層法、護(hù)拱+緩沖層+噴錨網(wǎng)防護(hù)、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(dú)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(hù)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(hù)拱+緩沖層+噴錨網(wǎng)防護(hù)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(duì)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(hù)墻防護(hù)法或者護(hù)墻支頂法進(jìn)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(cè)。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(jí)試驗(yàn)坑等方法結(jié)合使用，因?yàn)橹皇褂靡环N預(yù)測(cè)方法可能具有局限性，無法保證預(yù)測(cè)精度。通過組合幾種預(yù)測(cè)方法，可以彼此互補(bǔ)、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(dòng)，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(xiàng)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(xiàng)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(hù)裝置，如保護(hù)鏈或圍欄。（2）用鋼架支撐頂部。對(duì)于深洞，使用鋼拱架或 者格柵鋼架進(jìn)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(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤測(cè)量、襯砌緊跟”的開挖原則。開挖爆破時(shí)，嚴(yán)格控制好藥量，利用微振動(dòng)控制爆破技術(shù)，以對(duì)充填物的干擾降到最低，并結(jié)合臨時(shí)仰拱、臨時(shí)鋼架等進(jìn)行及時(shí)支護(hù)封閉。5.巖溶地區(qū)的隧道支護(hù)。在開挖具有較大裂縫的大型充填巖溶洞穴或進(jìn)行巖溶隧道施工時(shí)，通常使用預(yù)灌漿進(jìn)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(hào)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(cè)，探測(cè)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(cè)結(jié)果，制定有針對(duì)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(yùn)營(yíng)奠定堅(jiān)實(shí)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(shí)現(xiàn)巖溶標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(duì)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(shí)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(duì)本隧道工程圍巖動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，分析量測(cè)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(qiáng)，隧道工程的安全性得到明顯提高，能夠達(dá)到原設(shè)計(jì)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(xiàn)：

[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(bào)，2020（01）：177-179.

[2]胡巍耀.巖溶地區(qū)隧道施工要點(diǎn)與對(duì)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.