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1、溶洞的分類及處治技術方案

采用護墻防護的處治方法。拱璧采用錨網噴防護，2.5m*Φ22mm砂漿錨桿，布設間距1.2m×1.2m，溶洞前后方各3m范圍內架設格柵鋼架支護，溶洞段架設I18型鋼鋼架支護（間距1榀0.6m）。鋼架架設完成后施作1m厚C20混凝土護拱，設置1m厚水泥砂漿緩沖層，并預埋Φ100m透水盲管與邊墻泄水孔連通。溶洞位于隧道拱頂處時：多采用護拱或噴錨鋼筋網的防護方式，即溶洞采用錨網噴支護。施工中采取I18型鋼鋼拱架支護，噴射厚度為0.5m的C20混凝土護拱，護拱外設1.5m厚干砌片石緩沖層。若溶洞內有水，在洞內預埋2根Φ200mm豎向排水軟管，與拱底處盲溝相連。溶洞位于隧道底部時：若是小型溶洞，則可采用C25混凝土回填密實處理；若是深度較大的溶洞，一般采用板梁跨越或者路基充填等的方式進行處治。板梁跨越：基底以下2m處并排鋪設43號鋼軌，間距0.5m，縱向與基巖搭接長度不得小于5m，鋼軌橫向采用Φ22mm鋼筋連接，間距0.5m，并在鋼軌上澆筑1m厚C25混凝土。底板采用1m厚C25鋼筋混凝土板。路基充填：針對洞口處隧道底部的大型溶洞，采取分層填筑夯實的方案，使用路基填充。隧道采用明洞襯砌，隧道兩側放坡，采取網噴防護并采用L=20m預應力錨索加固，間距3m×3m。

2、工程實例

擬建齊岳山隧道位于湖北省利川市，隧道橫穿山脊，地形整體呈波狀起伏，隧道左幅起訖樁號ZK18+888～ZK22+268，長3380m，最大埋深670m；右幅起訖樁號YK18+910～YK22+292，長3282m，最大埋深543m。隧道凈空10.5m×5.0m。隧址區屬構造溶蝕-剝蝕中山地貌，溶溝、溶槽，漏斗、落水洞等巖溶微地貌發育。勘察區屬于川鄂湘黔隆褶帶之北西緣和四川沉降褶帶之川東褶帶的結合部分，北緣與北西向的大巴山弧形構造斜接、重接復合。隧道橫穿齊岳山背斜，該背斜兩翼不對稱，南東翼產狀為115°∠70°、北西翼產狀約320°∠60°。背斜地層以中厚層狀灰巖為主，間夾有頁巖及煤層，背斜核部附近發育斷層，系巖溶極發育地段。隧址范圍發育兩條斷層，分別為：中槽逆斷層（F1）德勝場斷層（F2）。物探顯示兩條斷層破碎異常，斷層帶內巖溶發育，有大型溶洞存在可能，對本隧道的建設影響較大。此外，在隧道交叉部位響水洞地下暗河的標高與隧道標高相當，存在較大突水突泥災害的風險，有必要進行隧道超前地質預報工作，以保障隧道施工安全。地質雷達超前地質預報由于隧道工程地質和水文地質條件復雜多變，人們都十分重視在隧道施工中能及時地對掌子面前方的地質情況做出超前預報，以便制定出相應的施工方案和施工措施，避免或減少突發性地質災害造成的經濟損失和人員傷亡。采用SIR3000型雷達針對齊岳山隧道進口YK19+053掌子面開展了一次短距離地質雷達探測工作，采用天線頻率為100MHz，采集樣本點為512。使用美國雷達專用處理軟件和結果分析軟件，根據雷達波波形、相位、頻率和能量等參數可以基本準確的預報掌子面前方中小型溶洞、斷層破碎帶和地下水，具有探小溶洞和探水優勢。探測結果與掌子面揭露情況顯示，總體而言，掌子面前方圍巖較破碎，圍巖穩定性較差；其中，掌子面前方YK19+056～YK19+062范圍內左側信號反應強烈，根據雷達信息特征，推測該處巖體破碎，可能存在小型空洞；掌子面前方YK19+060～YK19+065范圍內右側地質雷達信號反應較強，推測該處巖體較破碎，節理裂隙發育，穩定性較差。實際開挖結果與地質雷達探測吻合性較好。圖3.隧道YK19+060處溶洞及溶洞內觀察圖溶洞處治方案及結果實際開挖結果顯示，在隧道開挖至YK19+060附近時，在隧道左側出現一個小型溶洞，溶洞最大直徑約2m、深約3m，溶腔內無充填物。為了保證隧道安全以及圍巖的穩定性，對此溶洞進行了處治。對于無充填型溶洞，首先清除溶腔表面浮土，然后進行回填處治。因為溶洞位于隧道拱部和邊墻位置，為了保證施工安全，首先是將溶腔表面浮土清除，然后噴射C25混凝土，在初期支護完成后采用水泥砂漿進行回填處治，最終完成對溶洞的封堵回填，同時提高圍巖的完整性及穩定性。

3、結束語

充分發揮設計人員以及施工人員的主觀能動性，降低溶洞封堵回填的難度，保證施工質量并使結構安全可靠，隧道施工過程中應充分重視超前地質預報，降低工程地質發生的概率。除掌子面前方外，隧道周邊以及底部的隱伏巖溶探測也應引起重視。

作者：梁金寶單位：中鐵十四局集團有限公司