貴州巖溶地區公路工程典型案例

案例一：青溪大橋巖溶勘察與評價

青溪大橋位于貴州省玉屏至三穗高速公路，其4#墩坐落于溶洞頂板上，采用明挖擴大基礎，設計樁徑1.5米，單樁設計荷載700噸，在采用綜合勘察技術查明巖溶發育特征等基礎上，通過定性分析、半定量計算及三維數值模擬，綜合判定其大于8米的頂板的穩定性，成功指導設計與施工，并監測橋梁隱伏溶洞頂板變形情況，長期監測結果反饋表明橋梁整體穩定，目前已穩定運營16年。

案例二：花魚洞大橋拱腳下巖溶勘察與處治

隱伏溶洞空間展布特征：左為工程地質縱斷面圖，右為工程地質橫斷面圖。

隱伏溶洞空間展布特征

花魚洞大橋是貴黃公路控制性工程，全長290米，為預應力混凝土桁式組合拱橋，邊孔為連續剛構，兩岸采用重力式墩臺、擴大基礎，在運營中受下伏巖溶影響致使貴陽岸拱座基礎開裂變形。采取鉆探、電磁波單孔反射及跨孔CT法、地震CT法及取樣試驗等查明橋梁4#墩、貴陽岸拱座基礎下方溶洞的埋深及位置等地質情況，選取多個典型斷面開展樁基力學變形行為分析，綜合分析表明，因差異變形導致基礎開裂，橋梁基礎處于不穩定狀態，危及橋梁安全。采用機制砂水下抗分散混凝土加固技術，對溶洞底部進行分段密實充填，對大橋基礎下伏溶洞進行回填加固處治，確保了橋梁基礎穩定與安全運營。

案例三：德江特長隧道巖溶勘察與巖溶病害處治

德江隧道位于貴州高原東北部武陵山山脈向大婁山山脈過渡的斜坡地帶，是德江至習水高速公路全線最重要的控制性工程，隧道全長5500米，最大埋深581.7米。受文新正斷層、長豐背斜、石朝向斜等構造影響，隧址區地質構造、工程與水文地質條件極其復雜，隧址區巖溶極強發育，不到4公里范圍內發育兩條大中型地下河（鬧水巖地下河與池壩地下河），地下水文系統復雜程度世界罕見，為隧道的勘察、設計、施工帶來巨大挑戰，基于此開展了以下工作：

隧道綜合勘察與評價：主要開展大面積地質調繪、1∶10000水文地質調查、鉆探、綜合物探、水文觀測與測試、取樣試驗等手段，以及開展隧道水文地質專題研究，綜合查明隧址區地層巖性、地質構造、巖溶發育情況等工程地質條件，隧址區水系分布，地下暗河發育規律，地下水補、徑、排條件，地下水動力條件和地下水系統與隧道的水力聯系等，以及開展隧道涌水量與涌水動態評價，以及對隧道涌水進行風險評價；石朝向斜區內沿橫張裂隙發育串珠狀洼地，沿軸部縱張裂隙發育的落水洞、洼地密集分布，隧道穿越石朝向斜富水區約1公里范圍內落水洞、巖溶洼地等發育密度高達每平方公里15個至20個，發育鬧水巖大型地下暗河以及數以千計的巖溶管道與裂隙等；隧道位于石朝向斜核部向兩翼過渡地段，隧道上部巖性主要為二疊系中統茅口組與棲霞組（P2m-q）碳酸鹽巖和碎屑巖，富水性強，巖溶極強發育，鉆探揭露核部僅存6.3米厚泥巖隔水層，距隧道頂板設計高程僅36米，穩定地下水水位距隧道頂板約210米；結合理論分析與數值模擬計算方法，開展隧道隔水層防突水的安全距離研究，研究爆破動力對安全防突層的損傷厚度以及對安全防突層厚度預測方法進行合理性驗證。

隧道高壓涌水灌漿封堵技術理論與實踐：施工過程中，多次揭露出水溶洞、季節性下滲管流水及地下暗河支管道等，隧道巖溶涌水問題顯著，施工超前鉆探揭露高壓涌水流量達每分鐘350升，壓力達2.3兆帕。經多次研究分析與多方論證，最終決定采取隧道帷幕灌漿封堵方案，基于此開展了預灌漿封堵技術、索囊灌漿技術、模袋灌漿技術及特種灌漿材料等研究。完成了世界首創“高壓大流量涌水帷幕注漿+高流速巖溶過水通道鋼格柵膜袋注漿+零污染速凝膏漿高壓注漿+充填型溶腔裂隙高壓風水置換注漿”的灌漿堵水技術，成功處治施工過程中每天36萬立方米的高壓涌水，解決了世界喀斯特地區隧道史上最大涌水的建設難題，保護了隧址區生態環境，是高壓富水隧道建設的典范。

德江隧道橫穿石朝向斜剖面圖