岩溶隧道施工主要技术

周发恒

（贵州省毕节市公路管理局，贵州毕节 551700）

岩溶隧道施工主要技术

周发恒

（贵州省毕节市公路管理局，贵州毕节 551700）

岩溶自身的地质以及水文地质比较复杂，具有一定的特殊性，这就导致岩溶隧道施工中会存在着较多的困难，严重时还会引发一系列的安全施工，因此，进行岩溶隧道施工时为了降低施工的难度，则需要使用更为关键的施工技术。本文主要对岩溶隧道施工过程中常见的主要的地质灾害、主要技术问题以及难点所在、施工中所使用的技术以及具体的监控量测技术与反馈技术进行了简要的分析，以期为相关人员提供参考。

岩溶隧道；施工；主要技术

1　地质预报

1.1TSP202（TSP203）超前地质预报

（1）优点

①具有较为广泛的适用性，对于那些极软岩至极硬岩的任何一种地质情况都适用。

②能够实现对较长距离的预报，对掌子面前方100～350 m范围内的地质情况都能够进行预报，围岩硬度越大，完整度越高，则其能够预报到的长度越长。

③对于隧道的施工干扰较少，预报工作能够与隧道施工同步进行，即使需要由专门的部门安排相关工作，耗费的时间也只有0.5 h左右。

④能够及时的将资料进行提交，一般在所采集到的现场数据到实际提交成果报告只需两天时间，高效高质。

（2）缺点

①预报准确性存在一定的偏差，由于弹性波的速度之间存在着一定的差异，因而确定掌子面跟掌子面之间的距离时要按照爆破孔跟接收器之间存在的弹性波的速度进行确定的。

②确定地质体的宽度时要根据采样之间的间隔，岩体弹性波的速度为依据，预报的精度也以此为依据，当采样跟采样之间的间隔达到为80 μs，弹性波的速度为5 000 m／s时，则能够预报处地址体的实际宽度，宽度按显示为0.4 m。

③尽管利用此方式能够准确的预报出断层接触面和弱硬岩接触面这类面状结构所反射出来的信号，但难以预报溶洞这类点状的地质体，计算的主要依据来自于预报原理和计算的模型，所以，难以反映出宽度小于0.4 m的溶洞。

1.2地质雷达

（1）优点

①对地表探测5～30 m范围内的地下地层以及地质异常体出现的反射信号进行对比，且对比十分的清晰，信号明显。地质异常体主要是指溶洞、断裂以及空隙，进行灰岩隧道的铺底施工时，则使用中频率和低频率的天线对隧道底部隐伏岩洞洞穴进行探测。

②对隧道混凝土初砌质量进行无损检测最为理想的一种方式就是使用高频率的天线。

（2）缺点

①仪器具有较差的密封性能，且会损坏仪器，不便于操作，能够探测到的距离较短，探测的效果较差。

②隧道内的实际环境跟地质雷达的半无限空间理论基础不相吻合，并且受到来自洞内钢拱架、钢筋网、锚杆以及钢轨等多方面因素的影响，导致实际探测的结果不尽如人意。

1.3红外探测

（1）优点

进行红外探测时所使用的仪器比较的小巧，便于操作，探测的范围更全面，空间更广阔，能够预测到隧道外围的空间是否存在水体以及掘进面前方30米处是否有水体存在，不会额外占用隧道施工的时间，分析资料更为直观简洁。

（2）缺点

所能够探测到的有水的范围只有30米左右，并且难以预测出水量的大小、水体的具体位置以及水体的时间宽度，因而现阶段实用红外探测只能够定性不能够定量。

1.4超前地质钻孔

（1）优点

①能够直观的对钻孔所经过的部位的相关基本情况较多，常见的有：a地层岩性；b岩体的完整程度；c地层的裂隙度；d溶洞的大小；e溶洞内是否存在水体；f可测水的压力高低。

②测定孔内煤的数量以及瓦斯参数时可以在煤系地层中进行，为了避免煤和瓦斯出现危险，则相关的防治措施要到位。

（2）缺点

此技术耗费高，且占用隧道施工的时间，资料也只是一孔之见，不具全面性，缺乏代表性。

1.5洞探法

主要具有的优点在于能够对地质情况进行直观准确的预报，从而对后期施工起到辅助作用，但费用较高。

1.6地质素描

此技术使用到操作设备比较简便，易于操作，且不会占用隧道施工时间，及时提交资料，花费低，但对技术要求较高，尤其是操作设备的工作人员的专业地质素养方面的要求较高，所以难以保证其准确性。但设计此隧道时有全隧贯通平导及迂回导坑，并且隧道的地质状况较为复杂，因此，在施工过程中应用上述方式，即将物探法、洞探法、钻孔法以及地质素描的方式进行有效的综合，使其集于一体进行综合的预报。

2　溶隧道的监控量测技术与反馈技术

对岩溶隧道进行监控和量测时主要包含两个内容：第一，监控支护段的安全与否，其不但需要按照现阶段国家的相关规定规范实施常规的安全监控，而需要对暗河或者有溶洞所应处的特殊位置进行安全监测，制定特殊的方案；第二，能够对监控的实时数据进行获取，以便为后期施工提供相应的参考依据，并向施工进行相关信息的反馈。反馈施工技术的步骤则主要有以下三点：（1）建立地质力学模型；（2）量测不会被岩溶的断面所影响，对围岩岩体的力学参数进行分析时要按照所得数据进行反分析，而后为了对溶洞的力学参数以及几何参数进行明确和整理，则需要利用到超前预报的方法。（3）以反分析获得的溶洞力学参数、几何参数以及围岩岩体力学参数为依据，通过数值分析手段为尚未施工的地段制定加固方案。

［1］ 马增辉.岩溶隧道施工关键技术及其工程应用［J］.民营科技，2016，（5）：96.

［2］ 王公忠.高压、富水岩溶隧道施工地质预报探讨［J］.现代隧道技术，2010，47（4）：41-44.

［3］ 李志军.关于岩溶隧道施工技术的探讨［J］.民营科技，2016，（1）：178.

U455

C

1008-3383（2016）10-0149-02

2016-07-29

周发恒（1973-），男，贵州大方人，高级工程师，主要从事公路建设，养护，管理工作。