隧道巖溶處理技術及施工管理策略分析

文/陳峰

1 前言

隧道巖溶處理技術在隧道施工工程中是關鍵性技術之一，有著預測、監控量測等運行性能，能夠對隧道巖溶處理起到實際效果，但是同時不可避免隧道施工會出現圍巖破碎、富水等危險性情況，加大施工難度，給施工安全造成影響。因此，我們需要加強施工管理水平，強化施工風險防范措施，通過合理科學的施工技術，保障施工整體質量與安全。

2 隧道巖溶處理技術的應用

2.1 監控量測管理

在隧道施工過程中，施工團隊可以采用新奧法對工程進行量測和觀察。這種方法能夠有效通過測量結果來掌握掌子面的實際情況，并且通過分析數據，為隧道施工提供便利條件；另外，還可以通過測量為后續施工工作提供數據參考，使工程開展有序進行[1]。同時，在隧道中各個施工環節采用正確的測量方式，保障測量數據能夠有效傳輸，為后續隧道建設提供支持。

2.2 涌水段管理

涌水段管理主要是針對存在裂縫的圍巖、斷巖等容易出現涌水的區域所采取的管理方式。為了避免問題擴大化、造成安全事故，需要相關人員對于敏感性的施工區域做好準備工作，提前做好預測，然后針對檢測結果進行注漿操作，以此減少涌水問題。此外，在處理涌水時，工作人員還需要注意電力系統的使用情況，排水電源和施工電源要分開運用，保障電力使用安全；同時，準備預備電源，以預防突發情況[2]。

2.3 溶洞處理技術

溶洞與地下水所形成的巖溶有很大不同，溶洞中涌水不是施工中遇到的主要問題，而是溶蝕填充物所形成極為不規則的鏤空面，在進行隧道開挖工作時，只要略微靠近就會使填充物孔壁失去穩定性，進而導致掌子面形成塌方。如果塌方嚴重，結構出現變形，就會失去平衡點，對機械設備和施工人員造成安全威脅。所以，在施工開采前工作人員需要做好地質分析，有效降低巖溶段對施工造成的危害，保障施工順利進行。具體可以分兩個層面操作：利用物探的方式對巖溶段進行檢測，確定巖溶所涉及的范圍，并且判斷巖溶段是否出現異常情況；利用超前鉆孔對巖溶填充物進行檢測和分析。巖溶的穩定性都比較差，不同區域的巖溶填充物起到的實際作用也有所差別，在施工中需要對不同地段的填充物具體分析。

2.3.1 運用超前地質預報方法，對巖溶位置、范圍大小、溶洞情況等進行有效數據分析，并結合物探和超前鉆孔方法為地質檢測和后續施工提供數據支持。

2.3.2 對于較為松動軟塌的填充物，工作人員需要做好消除處理，減少后續施工的安全隱患；另外，針對隧道巖溶處理還需要秉持繞、截、排、堵、越這五方面原則。

2.3.2.1 繞處理。在隧道施工中如果遇到溶洞比較復雜、體積過大的情況，可以利用繞處理的方式進行操作；迂回繞過溶洞，通常在短距離或者定線隧道路段會采用這樣的方式，它能夠減少對工程施工的影響。

2.3.2.2 截處理。主要是確定巖溶水源是否是來自于水洼地段，同時需要考慮水源情況是否會因為雨水來臨而造成低洼地段形成積水。

2.3.2.3 排處理。在對水量情況分析判斷之后，通過人為引導將水排出，這一點和截處理是有順承關系的，施工人員要確定好水源位置、走向、水量大小等因素，以便將水引流。

2.3.2.4 堵處理。基于溶洞停止發育、跨徑比較小，且溶洞內沒有積水的情況下，才能采用堵處理的方式。具體堵處理方法需要采用混凝土、漿砌片石等材料，在溶洞和隧道相交位置進行填充處理。

2.3.2.5 越處理。說明巖洞情況已經無法通過堵、截處理的方式發揮作用了，需要通過管道以及橋梁等方式實現成功跨越。

3 隧道巖溶施工管理策略

3.1 做好風險預防和處理

做好風險預防和處理是隧道巖溶施工中的重要內容。在施工管理時需要以安全風險識別為出發點，強化管理人員對風險識別的重視，進而使施工人員做好風險判斷，從而有效規避巖溶處理施工的安全風險。以下是對隧道巖溶施工中可能出現風險因素的分析，并從中找到預防的關鍵點：結合巖溶中物質的性質和數量判斷風險的根源；對引發風險的相關因素做好預判和評估；將風險因素根據不同情況和數量表現進行具體分析，并數字計算和統計出風險發生的概率。此外，在進行風險處理時，相關人員需要運用合理科學的方式進行規避風險，對隧道巖溶進行合理的風險識別和評估之后，將可能影響施工質量和安全的因素篩查出來，做好預防管理；另外，針對施工中不可控因素，工作人員還需要做好隧道勘察工作，合理設想可能影響施工安全的因素，并通過相關數據信息、綜合各要素預防突發事故，盡可能減少安全事故發生，避免對工程整體效益造成損失。

3.2 有效確立風險評估機制

確立好風險評估機制也是有效保障施工順利進行、預防風險的方式。風險評估主要為了充分把握和穩定對施工風險，通過分析各項數據，保證數據的科學性和準確性，從而確定風險發生概率的大小。對于風險評估機制的建立，需要先調查風險根源，然后對風險因素進行識別，了解風險轉化的條件，確定風險轉化的依據，判斷其是否有充足的基礎可以促成風險擴大化，最后再確定風險可能造成的后果以及對不可控風險有哪些預備方案，進而對風險做出評估。在現階段，我國隧道巖溶風險管理都是依據以往經驗來對風險因素進行評估的，但是經驗對于工程施工只能作為參考，而不是衡量的唯一標準。每個企業施工經驗都有很大差別，憑借著經驗主義進行風險評估才是最大的風險問題，所得到的評估結果既不具備科學性和準確性，也無法為施工風險評估機制提供有效的數據支持。因此，隧道巖溶風險評估機制的確立，需要綜合各種成熟的技術和施工經驗，結合實際工程情況分析，保障風險評估的有效性和先進性。

3.3 對巖溶發育地段的處理措施

以貴州省黔南州荔波—環江區間九萬大山1 號隧道巖溶為例，如圖1 所示：

該隧道地質情況復雜，隧道總長度為17012m，巖溶發育地段占據總隧道長度80.08%，存在較多不良地質，施工風險難度大，安全性和穩定性較差，這給工程施工增加了難度和風險系數[3]。因此，針對這類比較大型和復雜的隧道巖溶處理措施，首要任務是對溶洞做好實地勘察工作，將隧道內的情況做好詳細數據記錄，明確其類型和涉及的范圍大小，再根據地下水量情況進行相應判斷，最后綜合各項數據確立好施工措施[4]。

在隧道巖溶地質施工中，需要先考慮水流問題，確定水流流向和流量，然后利用抽水設備有序施工。另外，對于出現的溶洞，需要利用漿砌片石或混凝土進行填充。為了保障溶洞的穩定性和施工安全，在填充中還需要考慮溶洞的大小以及溶洞周圍的性質，對溶洞結構進行加固處理，再根據施工方案依次進行。對于有填充物的溶洞，工作人員需要采用注漿方式或者旋噴法進行處理，另外也可以采用構造物跨越的方式，具體施工方式根據溶洞情況進行選擇[5]。為了保障溶洞水流流向正常、不產生堵塞情況，可以安裝排水裝置，保障水流順暢。此外，對于溶洞加固處理也需要根據不同地段的區別施工。不同地段溶洞的穩定性也有差異性，在進行溶洞填充時，首先會考慮采用錨管支護的方式，然后明確填充物的種類，并在施工成本可控的情況下進行溶洞填充[6]。一般為了節省施工成本，施工人員會將隧道巖溶地質施工過程中所產生的廢棄渣滓進行填充，這樣不僅經濟環保，還能有效合理利用廢棄物，減少資源的浪費，滿足隧道溶洞填充的實際效果。

4 結語

綜上所述，根據對隧道巖溶施工相關內容的分析可知，隧道巖溶施工中易受涌水、坍塌等影響，因此需要施工人員運用監控量測管理、涌水處理、溶洞處理等技術來確保施工的安全與穩定。另外，為了保障巖溶施工的安全，施工人員還需要做好風險預防、評估以及對巖溶地質復雜問題的處理，落實好風險管理措施，以保障施工安全。