隧道工程中溶洞施工主要技術研究

周亮 譚勇紅

摘要：隨著我國經濟發展，人們的生活水平不斷提升，私家車輛的增多，導致了我國交通道路壓力不斷增大，從而國內很多地區的高速公路對山體進行開鑿，形成隧道，讓車輛可以從隧道中穿梭，縮短出行路程。在隧道工程存在很多的問題，比如溶洞施工技術的合理利用。溶洞又稱鐘乳洞，其因為地下水長期的溶蝕所產生的?；诖耍疚闹攸c分析了隧道工程中的溶洞施工技術，予以參考。

關鍵詞：隧道工程;溶洞;施工技術;對策

前言：

溶洞指的是地下水溶解侵蝕石灰巖層所形成的空洞。在當前隧道工程中，經常發現溶洞，其會阻礙隧道工程的施工進度，影響到施工質量。因此，針對溶洞的施工技術進行科學合理的利用，可以實現隧道工程質量的提升，保障人們的出行安全。

一、隧道工程中溶洞的類型及原則

1.1 溶洞類型

因為地形的起伏不同，在很多低洼或者是容易積水的盆地，溶洞出現的幾率也會越大。在地下可溶性的巖層若是長時間受到了水的侵蝕并且在這樣的機械作用之下，極容易出現空洞和溝槽。在隧道工程中溶洞出現的類型大約可以分為洞穴型、管道型、裂縫型、填充型溶洞、半填充型溶洞、充填粉細砂型、充水型、大量涌水型、少量涌水型、穩定型、水文型以及突發型等多個類別。

1.2 溶洞處理的原則

在隧道工程施工中，溶洞的處理需要遵守新奧法施工原則。第一需要以安全作為第一原則;在此溶洞處理過程中需要嚴格的控制圍巖累計變形量，防止突水或者是泥沙冒頂。第二可操作性強;在此原則中需要充分考慮到施工人員以及相關機械設備是否具有操作性，并且要以降低施工難度為主。第三經濟性強，為了保障施工的安全性和質量不能夠對周邊的環境造成嚴重破壞。第四可選方案的制定，在溶洞施工時，需要根據溶洞處理的實際情況來進行備選方案的制定。

二、隧道工程中溶洞施工技術處理

2.1 超前地質預報

在某種程度上地質預報可以使用地質物探和探洞以及素描相結合的方式來進行探洞，然后利用水平鉆孔來縮短鉆探的時間，這樣做的目的是可以及時的對前面的地質水文情況進行監控，保障后續工程的施工。

2.2 隧道開挖及預支護

根據隧道工程圍巖變化，在當隧道開挖到斷層帶時，或者是開挖到充填型地段時，需要施工人員對安全距離進行掌控，并保障后方施工的穩定。隧道工程中溶洞段進行爆破開挖時，需要根據開挖之前的水文進行小導管的預設。若是在開挖前方有大量的水資源，那么需要提前采取注漿加固填充物和限量排放等措施。在預支護完成之后，才能夠進行后續的開挖工作。在一定程度上還需要施工人員控制好開挖的長度，并嚴格的對爆破的用量進行控制，避免爆破振動過大而引起塌方。在溶洞位置可以使用堵水的方式和加長小導管的方式來保障隧道內部的施工安全性。只有在等到地質達到了預期的加固時，才可以進一步的開展后續施工。

2.3 溶洞周圍水流的控制措施

在隧道工程溶洞坍塌后，相關施工人員需要及時的注意到周圍的水利情況，并對其進行相應的控制，全面掌控周圍水流大小，這樣能夠防止隧洞坍塌變得更為嚴重，在坍塌區域可以及時的對水流通過改道的方式來處理，這樣能夠改變地表水的流域方向，地下水地層是無法設置相應的隔水層的，所以及時的控制水流量的大小，是保障坍塌區域所做好的支護結構能夠起到作用。并還可以在隧洞當中安裝相應的止水帷幕，并利用相應的混凝土注漿方式來提升水利工程隧道坍塌區域的防水能力，還可以進行排水技術的設置，起到引流的作用，從而解決隧洞周圍水流較大問題的出現，保障了坍塌體的穩定性。

2.4 隧道結構及支護

在穿越溶洞時，開挖的深度會對溶洞自身的穩定性帶來不利影響，因為溶洞內部應力有著自身的承受限度，若是超過了受力極限，會形成坍塌。所以，在施工中需要根據隧道限界進行合理的設計，并制定支護參數，在必要時可以利用圓形內輪廓進行支護。在開始支護時需要盡早的對成環進行封閉，在進行第二次的襯砌時進行跟進。

2.5 隧道防水和排水以及輔助坑道

對于溶洞的實際處理可以采取以堵為主，限量排放為輔的原則，來維系地下水資源。在隧道工程溶洞排水地下水時，需要工作人員隨時對水壓進行檢查。在地下水出現大量排放時，溶洞之內的應力會因為水量的減少而出現變化，嚴重的會導致溶洞坍塌。在當水量減少時，可以使用排堵的形式來進行處理。除此之外;溶洞的輔助坑道技術需要設計地質探洞，為正洞施工提供準確的數據，并讓后續的施工隊伍可以規避風險，對施工安全性給予保障;還有就是可以對正洞進行超前工作面的開挖，這樣可以增加施工進度;最后就是輔助坑道的應用對于排水和通風都是可以起到改善作用的，在施工期間也可以作為逃生或者是救援的通道。

2.6 小導管和大管棚施工

在填充溶洞施工過程中，施工人員要利用小導管和大管棚來保障施工安全;在施工人員確定了溶洞的填充物后，需要利用上述兩個設備進行混凝土注漿，只有在注漿完成之后，才可以進行后續的開挖工作。在混凝土注漿之后，可以保障溶洞填充物得到加固，增加溶洞內部的整個支持剛度;與此同時，在施工時還需要對注漿的整體質量進行有效的控制，并保障其作用的發揮。

三、隧道工程中溶洞施工注意事項

在溶洞施工中的注意事項主要包含了下面幾點;第一是需要根據隧道施工的工期需求，來對順坡進行實際施工，這樣可以將此區域作為重要的掘進區域。第二在溶洞反坡施工時需要保障機械設備的排水工作正常。第三是在反坡施工時需要間隔特定距離設置一個集水倉，并且還需要根據超前地質預報來增加集水倉的實際大小。第四需要在整個施工過程中，以施工人員的生命安全作為首要原則，在可以保障施工人員安全作業條件下，方可進行溶洞施工。

結語

總之，在當前的隧道工程中，溶洞施工技術的科學合理應用可以保障隧道工程的施工質量。我國地域十分寬廣，在隧道工程開挖時，溶洞出現的概率是非常大的，所以相關施工人員對溶洞施工技術進行深入研究可以保障溶洞處理技術的價值得到體現，并實現隧道工程的施工質量。在溶洞施工技術應用時，可以根據具體的溶洞情況來進行參數調整，只有這樣才可以保障施工安全。

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