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浅谈铁路隧道岩溶处理技术及措施发布时间：2021-05-31T10:25:05.883Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：金卫东[导读] 摘要：随着国民经济的持续高速发展，国家基础建设大规模增长，在岩溶地区修建铁路、公路不可避免地会遇到岩溶地质。
中铁十二局集团第七工程有限公司摘要：随着国民经济的持续高速发展，国家基础建设大规模增长，在岩溶地区修建铁路、公路不可避免地会遇到岩溶地质。
因此，开展岩溶隧道的施工技术管理研究，对于岩溶隧道施工具有重要的实际意义。
文章结合增建渝怀铁路**隧道出现的岩溶情况进行分析，针对隧道不同情况采取回填、径向注浆或板梁跨越等处理措施，结合现场工程实例验证，取得了良好的效果。
关键词：铁路，隧道，岩溶，处理措施。
1、工程概况及水文地质特征**隧道位于贵州省铜仁市境内，隧道全长1027m，最大埋深约145m。
隧区属溶蚀构造类型的低山丘陵、溶蚀槽谷地貌，地面标高245~440m，相对高差40~200m，自然坡度20~55°。
山脉走向、槽谷走向受构造控制，呈NE向分布，线路右侧350~400m为锦江。
隧道洞身穿越寒武系中统敖溪组地层，岩性为灰岩。
褶曲等构造，岩层单斜，产状近水平状，节理裂隙较发育，整体上岩溶水发育。
隧道右侧350m位于锦江河边发育3个岩溶大泉，标高在225m附近，泉点口径50~100cm，常年有水，其中最大的那个泉点在雨后呈往上涌出状，水量很大，推测这3处泉点的雨季流量至少应在20万m³/d以上。
该3个泉点发育于敖溪组的底部、清虚洞组的顶部，清虚洞组灰岩岩溶强烈发育，岩溶水丰富，且补给来源在线路左侧1km外发育大量天坑、大型洼地、落水洞。
隧道右侧120m位置发育2个岩溶泉，标高在370m附近，岩溶泉在一开口型溶洞中流出，溶洞直径约1m×0.8m，不规则，顺裂隙发育，越往里开口越小。
该处泉点雨季时整个洞被水充满，水量大，推测为20L/S。
铁路隧道基底岩溶处理技术研究杨凡中交隧道工程局有限公司第三工程公司摘要：岩溶主要是由于地下水以及地表水通过对可溶性的岩层进行化学以及机械侵蚀造成破坏而形成的各种地下溶蚀现象的总称。
岩溶发育的基本条件是岩石的可溶性以及裂隙性，我国地域辽阔，岩溶地区也分布非常广泛，而随着我国经济建设的不断发展，铁路项目也得到了极大的发展，因此在岩溶地区进行铁路隧道施工也在逐渐增加，基于此本文以实际工程作为案例，详细讨论了铁路隧道岩溶处理技术。
关键词：铁路隧道；基底；岩溶；处理技术1工程概况丽香铁路Ⅴ标正线长18.73km，其中交尼山隧道长7055m，隧道穿越岩层以板岩和灰岩为主，灰岩为可溶岩，造成地下岩溶发育良好，而且岩溶基本上处于隐伏状态，具体表现为：溶洞、连通好的溶蚀破碎带，使得基岩与覆盖层接触界面附近形成了易塌陷区和极易塌陷区，施工期间存在高度的洞内塌方，隧底塌陷及突水突泥风险。
2岩溶隧道可能出现的问题分析由于岩溶隧道的具体环境不同，其发育形态也非常多，而且由于岩溶发育存在不均衡性以及不规则性，所以在铁路岩溶隧道的设计施工方面非常困难，尤其是施工阶段的突水、突泥等现象造成了极大的安全隐患，而且还对施工进度产生非常大的影响，笔者结合工作经验，具体总结了隧道岩溶问题，可以分为下面三种：(1)隧道施工过程中出现突水、突泥问题；(2)隧道施工过程中出现顶板溶洞填充物陷落问题(3)隧道施工过程中底板塌陷问题3岩溶隧道施工对策3.1超前地质预报在本隧道施工中，为了探明前方围岩情况，采用了TSP超前探测技术、地质雷达技术、超前钻孔技术并结合加深炮眼技术。
通过TSP技术，可以推断出岩层、岩性以及岩体的完整性，而且可以有效推测出溶洞以及哪些地段可能存在突水或突泥现象，同时还可以对围岩的级别进行初步判断，进而采取有针对性的建议。
地质雷达技术主要是为了对TSP技术进行补充，通过地质雷达技术，可以对撑子面、底板进行全程覆盖，而且可以将检测到的结果汇成图。
铁路隧道溶洞处理施工技术研究发布时间：2021-06-15T16:11:44.227Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：任小军[导读] 摘要：随着科学的进步与发展，隧道岩溶处理技术也越来越成熟，但岩溶作为存在上万年的地下幽闭空间，其成因、形态、环境难以勘察全面，因此针对各种类型隧道岩溶问题的治理措施，在确保隧道施工和运营安全的同时，也要因地制宜、本着敬畏自然、顺应自然的原则，尽量减少对环境的破坏，以促进人和环境的可持续发展。
中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安 710000 摘要：随着科学的进步与发展，隧道岩溶处理技术也越来越成熟，但岩溶作为存在上万年的地下幽闭空间，其成因、形态、环境难以勘察全面，因此针对各种类型隧道岩溶问题的治理措施，在确保隧道施工和运营安全的同时，也要因地制宜、本着敬畏自然、顺应自然的原则，尽量减少对环境的破坏，以促进人和环境的可持续发展。
关键词：铁路隧道；溶洞处理；施工技术以西南地区隧道施工为例，部分地区地表岩溶形态发育以及部分段落岩溶发育异常，施工过程中遇到溶洞的可能性极大，如若探测不明或处理不到位将会对隧道施工和后期运营安全带来极大的安全风险。
在铁路隧道的溶洞处理中，必须严格遵循安全有效的原则，妥善制定最为合适的处理方案，选择最优的处理技术，从而在确保铁路隧道施工建设质量和安全的同时，进一步提升施工的进度，降低施工所需成本，为推动道路交通建设做出更大的贡献。
1 铁路隧道溶洞施工原则（1）安全原则。
不仅要考虑施工安全，还必须考虑未来的行车安全以及环境安全。
行车安全不需多说，环境安全体现了人与环境的和谐程度、影响着环境的可持续发展。
不能仅仅为了施工便利，不经调查和研究即对溶洞进行简单的处理从而影响整个地下水系，破坏当地的环境平衡。
（2）充分考虑方案的合理性。
在隧道施工之前，要深入了解周边环境、地形地貌及其地质结构，掌握溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物、气体和地下水情况，通过这些确定施工方法。
岩溶隧道风险影响因素评估与治理技术探讨摘要：突水已经成为我国岩溶地区隧道修建中最严重、且最常见的地质灾害。
究其原因，是对岩溶隧道的风险认识不足，采取措施不力。
本文意通过对岩溶隧道风险因素的研究，评估其风险程度，划分地质风险等级，为隧道施工方案的确定奠定扎实的基础。
通过研究认识到促使岩溶和岩溶水发育的地层岩性和地质构造是岩溶隧道风险的内在因素，占据风险的主导地位；外在条件及工程技术件处于辅助地位。
据此制订了评分的基本标准和方法，采用计分方式，划分隧道风险等级。
高度风险—极高风险岩溶隧道宜规避，无法规避时，应改变传统观念，将岩溶隧道地质风险降低到可控的程度。
治理岩溶的措施主要有：绕避方案、引排方案、泄水消能方案等。
应重视超前地质预测预报工作，特别推荐超前水平钻孔和周边钻孔相结合的方法，探明开挖前方的工程地质、水文地质特征、溶腔的边界情况，提前采取可靠的工程措施，以达到“保证施工安全、确结构稳定、保障安全运营”的目的。
关键词：岩溶突水；影响因素；风险评估；治理原则；治理方案1前言随着我国经济的发展以及隧道设计、施工技术的进步，越来越多的长大隧道得以修建。
这些长大隧道穿越各种复杂特殊的地质、地貌和构造单元，处于不同应力场、渗流场和温度场环境，会产生各种地质灾害。
其中，岩溶隧道突水甚至突泥是隧道工程中最具危害性的灾害之一。
岩溶隧道开挖进入岩溶高压富水区段，经常遭遇突发性、大规模的涌水、突泥，坍方与淹井，造成重大的灾害性事故，并产生了严重的地质环境负面效应和社会负面影响等问题。
如法国仙尼斯峰隧道、日本青函隧道、前苏联北穆隧道、我国大瑶山隧道和军都山隧道等。
最近几年发生的，如2002年渝怀铁路圆梁山隧道9·10涌突水灾害、宜万铁路马鹿箐隧道涌突水灾害、宜万铁路野山关隧道涌突水灾害等，对工程造成重大损失。
其原因主要在于隧道穿越岩溶区时，由于采取爆破或人工开挖,扰动围岩，改变地下水的流动状态，破坏了围岩的原始力学状态和岩溶水平衡体系，因而导致岩溶隧道施工中出现岩溶涌突水问题[1]。
2019/17 CHENGSHIZHOUKAN 城市周刊 25城市交通理，提升小型溶洞的结构强度。
在一些特殊环境下，片石回填方式对溶洞结构的强化效果不够明显，技术人员可以在回填的基础之上进行压浆填充加固，进一步提高溶洞结构强度。
除了上述的两种处理方式之外，施工人员还可以使用抛石注浆以及在隧道底部架设底板的方式来完成小型溶洞的结构强化。
4.大型溶洞的处理措施。
在当前的隧道工程中，大型溶洞处理措施包括如下的几种：第一，施工人员可以在工程中使用支梁、搭桥等方式来对溶洞的结构进行支撑和跨越，借助结构支撑手段来提高大型溶洞的结构强度，避免在施工中出现结构塌陷等问题。
第二，技术人员可以在溶洞中设置支撑墙、支撑柱以及挖孔桩，对溶洞的洞顶和洞壁进行支撑，提高溶洞的结构强度。
为了保证处理效果，施工人员在工程中要结合实际环境情况来设计相应的施工处理计划，避免处理不当给溶洞结构造成破坏，保证工程的安全进行。
三、隧道岩溶地质的施工技术岩溶地质对于隧道工程的施工有着较为突出的影响，地下水以及孔洞填充物的存在会导致隧道的结构不稳定，影响工程的安全性和施工质量。
在当前的施工中，技术人员一般会采取合理的技术对岩溶地质进行处理和优化，以便保证隧道工程的正常进行。
在隧道岩溶地质的施工中，技术人员需要考虑水流情况，水流对隧道施工有着较大的影响。
一般施工人员在工程中会使用抽水设备对岩溶地质中的水流进行处理。
针对溶洞结构，施工人员会使用片石与混凝土进行结构填充和强化，填充工作要结合实际情况进行，确保其与岩溶环境相适应。
若是溶洞本身结构存在不稳定支出，施工人员在处理之前首先要对洞壁和洞顶进行加固，保证施工安全性的前提之下考虑后续的施工处理计划。
针对规模较大且施工条件较为完善的溶洞，施工人员常常会采用片石和钢筋混凝土结合的方式来实现溶洞结构的加固，保证施工安全性。
规模较小的溶洞无法使用这种施工技术，为了提升其结构的稳定性，施工人员会使用石盖板和钢筋混凝土结构的方式对小型溶洞中的结构损坏位置进行处理强化，不会进行整体施工，避免给溶洞结构和地质环境造成破坏。
铁路隧道受岩溶影响的分析和处理措施探讨董竞涛
发表时间：2020-04-14T13:57:00.360Z 来源：《建筑模拟》2020年第2期作者：董竞涛
[导读] 岩溶是西南山区铁路隧道工程中常见的不良地质现象，具有空间分布无规律、难以预测、隐蔽性强、岩溶水丰富而不均一等特点，对隧道的支护结构及后期运营均会带来严重的安全隐患。
本文以某新建铁路线隧道穿越岩溶发育地区为例，分析介绍了设计中对隧道周边岩溶发育段落的处理原则和措施分类，为今后类似的工程设计提供了借鉴和参考。
中铁二院工程集团有限责任公司四川成都 610031
摘要：岩溶是西南山区铁路隧道工程中常见的不良地质现象，具有空间分布无规律、难以预测、隐蔽性强、岩溶水丰富而不均一等特点，对隧道的支护结构及后期运营均会带来严重的安全隐患。
本文以某新建铁路线隧道穿越岩溶发育地区为例，分析介绍了设计中对隧道周边岩溶发育段落的处理原则和措施分类，为今后类似的工程设计提供了借鉴和参考。
关键词：岩溶；铁路隧道；处理原则；措施分类
一、引言
岩石的可溶性、透水性、水的溶蚀性和流动性是岩溶发育基本条件。
此外地形、气候、微生物等作为自然因素对岩溶作用和岩溶发育也起着不同程度的影响。
受以上因素的控制和相互作用，本线可溶岩隧道内揭示了各种形态规模不一、水文地质情况差异大的溶洞。
而洞内的充填情况，则主要分为碳酸岩盐的化学沉积物（钟乳石、石笋等）、粗细粒的沉积物（洞内坍落、风化碎块石及黏土、地下水流携带的砂砾石等）、生物化石沉积等，主要受洞穴内自身的地质情况和水文情况及洞穴漫长的形成过程控制。
由于岩溶形成过程漫长、形成因素复杂、且各因素间相互作用相互促进，导致岩溶发育的规律性差，受目前探测手段限制，不能准确查清洞身岩溶发育的位置和形态，隧道岩溶处理面对的是由于综合因素导致的不可预见地质。
二、工程概况
本线隧道岩性以灰岩、白云岩为主，次为泥质灰岩、泥质白云岩。
岩溶形态多样，既有溶隙、岩溶洼地、落水洞、漏斗等垂向岩溶形态，又有溶洞、暗河等水平岩溶形态。
由于受构造作用影响，岩体破碎，加之测区雨量充沛，有利于地下水的补给和对可溶岩成分的溶蚀、溶解作用，造成了该区岩溶弱～强烈发育。
本线隧道共有40%的段落穿越可溶岩，其中岩溶强烈发育隧道段落占比65%，岩溶为中等发育至弱发育段落占比35%。
现场施工揭示岩溶发育呈多样性，其岩溶形态为溶槽、溶隙、空溶洞、全充填溶洞、半充填溶洞等；其发育部位随机性大，拱部、边墙及隧底均有分布，通过逐一勘察、分析和讨论，对溶洞采取了回填、跨越、加固、支护等措施进行了处理。
三、主要处理原则
本线岩溶隧道勘察设计以“岩溶水害防治为根本”，遵循“地质绕避为基础、施工防突为重点、排水通畅为目标”的基本设计理念。
充分认知岩溶及岩溶水在微观上的无规律性、岩溶水的瞬时突发性，按“风险评估指导、超前预报先行、应急预案落实、排水设施通畅、衬砌结构安全”的防治原则，合理确定防治措施、施工组织、辅助坑道配置等。
（1）对于岩溶发育地段隧道，通过辅助坑道设置，尽量实现顺坡施工。
结合施工要求及运营期间排水，优先选择横洞或平导，以降低施工风险。
施工中应加强可溶岩地段的超前地质预报，探明岩溶发育程度，岩溶形态，岩溶水水量，水压等情况，根据超前地质预报的结果，结合开挖揭示的围岩稳定性分析，合理确定支护措施。
（2）考虑到岩溶水的无规律性、突发性及排水系统可能淤堵失效后引起地下水位抬升，为保证衬砌结构及运营安全，富水岩溶段及有环境要求需“以堵为主”的地段实施超前注浆措施，必要时采用钢筋砼加强衬砌。
（3）对于隧道施工中揭示的溶洞，岩溶管道等，应视其性质、与隧道的关系，确定综合处理方案，建立完善可靠的排水系统，确定合理的衬砌结构。
空溶洞不得随意回填，同时为保证施工安全及施工中超前探测条件，加强安全防护措施。
可溶岩地段支护结构施作前，应对洞周隐伏岩溶进行物探，必要时钻探以查明洞周（特别是基底）是否存在隐伏岩溶，并根据物探结果进行综合整治。
当存在较长时间补勘工作时，其应满足初期支护长期稳定的要求。
四、处理措施
本线隧道大多位于可溶岩地区，岩溶及地下水发育，尤其是隧道穿越断层破碎带、可溶岩与非可溶岩的接触带时，应开展综合超前地质预测预报工作，利用地质雷达、地震波反射法、红外探水和超前地质钻探等手段对地质状况进行预测。
由于本线正线部分段落铺设无砟轨道，当隧道穿越岩溶地区，根据地质调查表明隧道基底可能存在隐伏岩溶时，应在仰拱施作前，对隧底进行物探，查明是否有隐伏溶洞，根据溶洞形态、与隧道空间关系、溶腔充填物以及充水情况等采取桩基、注浆、换填、跨越等措施进行处理。
施工过程中隧道可溶岩地段开挖揭示了溶槽、溶隙、空溶洞、充填及半充填溶洞等不同岩溶形态，有的有过水痕迹，有点无过水痕迹，有的发育裂隙水，有的发育岩溶管道水，施工过程中采取了回填、换填、注浆、桩筏结构、托梁、集水廊道，集水仓等处理措施。
1、回填、换填
拱部溶洞一般情况下采用混凝土回填+吹沙回填进行处理；边墙溶洞一般情况下采用混凝土护墙+吹沙回填处理；隧底发现充填溶洞，且溶洞底部距隧底小于3m，采用C25砼进行换填。
典型断面详见下图：
图1 溶洞处理示意图
2、注浆
施工过程中揭示充填溶洞、破碎体等不良地质，一般可采用对充填溶洞或破碎体范围径向注浆、超前注浆等措施，典型断面详见下图：
图2 充填性溶洞处理示意图
图3 超前周边注浆纵断面布置图
3、桩基筏板结构、托梁
施工过程中隧底揭示充填溶洞、破碎体等不良地质，揭示不良地质纵向长度较长一般采用桩基筏板结构通过，揭示不良地质纵向长度较短一般采用托梁通过。
典型处理措施如下：
（1）桩基筏板结构
根据补勘揭示隧道D3K489+485～+574段基底为岩溶堆积体，堆积体最厚至隧底下约50m。
堆积体主要为灰岩、炭质泥灰岩大块石、溶蚀破碎岩体、空腔及少量流塑、软塑状黏土，局部夹少量圆砾、角砾，堆积体以下为基岩弱风化层，主要为灰岩夹泥灰岩、硅质岩及炭质泥灰岩夹页岩，发育溶洞。
D3K489+486～+595段采用桩板结构通过，其中D3K489+486～+595段桩基采用桩径2m或2.5m的钻孔桩，桩心间距5m（横）×6m（纵）或5m（横）×8m（纵），桩基嵌入基岩不小于1m。
筏板厚1.5m。
典型断面如下：
图4 溶洞与隧道位置关系平面图
图5 左中线左偏2.2纵断面
（2）托梁
隧道在D3K417+567左侧拱墙处揭示溶洞，溶洞位于正对掌子面左侧，直径约8m，侵入隧道左侧边墙约3m，溶洞在向下约10m的可见深度范围内呈垂直状向下发育，溶洞壁较光滑，经测绳及抛石估算深度，溶洞向下发育大于200m。
溶腔顶有掉块及渗水现象。
结合该段水文地质条件，地质判识为一过水通道，但水量很少。
为给岩溶勘测提供安全空间，利用隧道弃碴对溶洞进行回填，考虑该溶洞为过水溶洞，前期弃碴采用大型钢丝笼装裹石块抛填，石块直径以不小于2m为宜，3～4个为一体，整体抛填，以便石块可以卡住溶洞形态变化处，减少弃碴，同时留出排水通道。
当大型石块抛填至距隧道底面约150m时（通过测绳测量），可直接将隧道内弃碴抛填至溶洞内，抛填至距隧道底面约5m。
其上部采用干净的碎石回填3m。
利用回填面作为溶洞处理的施工平台，对溶洞周边喷C20砼封闭，厚8cm，以防止小的松散体掉落，必要时局部增设锚杆和钢筋网片。
碎石回填面上后期托梁范围施作C20砼找平层，厚10cm。
找平层施作不得封闭托梁以外范围，留出过水通道。
D3K417+566～+581段施作2榀纵向托梁，托梁截面2m×2m，至于隧道边墙底及边墙左侧。
衬砌拱墙范围外施作C30砼护拱及护墙，厚1.5m，内设I20b型钢钢架，纵向间距0.8m。
钢架与岩面接触处设置2根锁脚锚杆，长4m/根；与托梁接触处设置垫板及锚栓固结。
典型断面如下：
图6 典型横断面示意图
4、集水廊道，集水仓
施工过程中过水性岩溶管道、岩溶裂隙水发育或富水地段。
一般可通过计算最大涌水量确定采用集水廊道或水仓。
典型处理措施如下：
案。
典型断面如下：（2）水仓处理。
