回填法在岩溶区铁路隧道施工中的应用

黄建明

（九景衢铁路江西有限责任公司 江西南昌 330000）

1 工程概况

九景衢铁路梅山一号隧道位于江西省上饶市婺源县赋春镇梅山村境内，穿越灰岩丘陵区。隧道起讫里程DK165+883～DK166+223，全长340m。进口地面高程143.287m，出口地面高程149.397m，最大埋深107.90m。

2 水文地质

隧道为可溶岩隧道，洞身表层基岩裸露，溶沟溶槽发育，赋存于裂隙、溶隙及溶洞中，基岩为石灰系C2灰岩，弱风化，岩溶节理裂隙发育及溶洞弱发育，表层局部灰岩含碳质。根据隧道进出口段物探资料和超前地质预报揭示，隧道基岩相对完整，石灰系灰岩岩溶发育，岩溶水整体水量不大，裂隙岩溶裂隙连通性稍差，下大雨时，地表水渗于裂隙、溶隙及溶洞中，存在岩溶涌水、涌泥等危害。

3 溶洞描述

2014年11月30日晚上在对线路右侧中台阶爆破开挖时，在DK166+208中台阶右侧拱脚处及DK166+210距离右边墙约3m处出现两个溶洞，后经查实，两处溶洞在地下贯通，实际为一个大溶洞。溶洞里程DK166+189～DK166+210，位于隧道线路右侧，总体呈竖向分部，溶洞总高约20m，轴向长度约30m，宽度4～10m不等，总体积约1500～2000m3，溶腔侵入隧道约7m，高出拱顶约3m，溶腔内基本无充填，为空溶腔。工程地质及水文地质条件：该段为灰岩，弱风化，节理裂隙较发育，溶洞岩壁较完整，溶洞内钟乳石分布广泛，洞内钟乳石还在生长。有滴水现象，滴水中含碳酸钙，岩溶水主要来源为大气降雨。

4 溶洞的危害

溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种，当隧道穿过可溶性岩层时，溶洞岩质破碎，容易发生坍塌；溶洞内填满饱含水份的充填物，会不断涌入坑道；遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水会大量涌入隧道，严重危害铁路施工中人员设备安全，影响工期，造成后期运营安全隐患。梅山一号隧道溶洞属于死、干、小的溶洞。

5 处理方案

（1）溶洞采用C20混凝土回填，回填时可根据施工步骤分部回填。

（2）溶洞远离隧道一侧为主排水渠道，在溶洞的顶部及底部，均发现了流水通道。为了确保回填后溶洞稳定，维持原排水通道功能，在远离隧道一侧的溶洞壁上竖向布设透水盲管，盲管上端伸入溶洞顶部，下端汇集至溶洞底部排水通道内。盲管采用土工布包裹两道，防止混凝土进入堵塞。盲管采用φ150透水软管，横向间距0.5～1m。

（3）DK166+214～DK166+180段支护加强，支护形式由Ⅴb调整为Ⅴc。

（4）隧道衬砌施工前，应对隧道周边进行岩溶探查，探查范围：拱墙为5m，隧底为15m，发现异常，及时研究处理，确保结构安全。

（5）施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石。若发现溶洞壁破碎开裂时，应先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打锚杆，并应设置施工防护架或钢筋防护网。待锚网喷加固完毕确保安全，再进行溶洞回填施工。

6 回填法的应用研究

6.1 应用原理

天然形成的溶洞，一般比较稳定，不会无故坍塌。当隧道开挖穿越溶洞区时，溶洞内的水体被排出，溶洞壁应力出现二次分布，溶洞原本的力学平衡状态被破坏，加之爆破施工扰动，溶洞很容易发生坍塌，危害隧道施工。

新闻标题是一篇报道中到最醒目的文字，读者在首页往往只能看到标题、副标题和简短的摘要。因此新闻标题要以最精炼的文字将报道中最重要、最核心、最新鲜的内容展现给读者。因此，在翻译外文新闻时，标题的翻译是重中之重。但译好一则标题需要译者争取理解原标题和新闻内容，知晓新闻标题的作用，并能根据意识形态的差异做出适当的调整，采用适当的手法保持或提升标题的吸引力，以求让译出的标题仍旧实现新闻标题应有的功能。

回填法是采用混凝土、片石、注水泥浆等材料，对处于不稳定状态的溶洞进行填充，使溶洞壁受力恢复到平衡状态。通过溶洞回填消除溶洞不稳定因素对隧道施工及后期运营的安全威胁。

6.2 应用范围

溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。死、干、小的溶洞比较容易处理，而活、湿、大的溶洞，处理方法则较为复杂。当隧道穿过可溶性岩层时，有的溶洞岩质破碎，容易发生坍塌。有的溶洞位于隧道底部，充填物松软且深，使隧道基底难于处理。有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽，当坑道掘进至其边缘时，含水充填物不断涌入坑道，难以遏止，甚至使地表开裂下沉，山体压力剧增。有时遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道。有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广，处理十分困难。

回填法主要应用于死、干、小的溶洞以及溶槽溶沟。对于活、湿、大溶洞回填法不适用，多采用增加护拱回填或架设桥涵方式通过。

6.3 工艺方法

（1）干、死、小溶洞回填工艺流程：

排水、清理溶洞内危石→探明溶洞规模范围→对溶洞壁进行加固→布设排水通道→回填片石或混凝土。

（2）溶沟溶槽回填工艺流程：

探明溶沟溶槽规模范围→施工注浆孔及注浆管→确定注浆材料→确定注浆参数→地质雷达或钻心验证回填效果。

（3）溶洞回填宜采用抗酸性耐腐蚀混凝土，标号为C15～C25。注浆回填材料多采用水凝浆或水泥砂浆，若地下水丰富，可在水泥浆液中添加水玻璃。

（4）注浆加固或回填加固范围：隧道低以下15m范围，隧道拱墙外5m范围内溶洞溶沟溶槽需要回填加固处理。

6.4 注意事项

（1）进入溶洞作业前，应将溶洞内危石清理干净，确认安全后，方可进洞。施工中注意检查溶洞顶部，当溶洞较大较高且顶部破碎时，应先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打人锚杆，并应设置施工防护架或钢筋防护网。

（2）溶洞内排水通道对溶洞的长期稳定和隧道的运营安全影响长远，枯水期可能没有水，但在雨季会出现大量暗流，施工时务必高度重视，确保排水通道畅通。

（3）隧道穿越溶洞段地表及洞内设置监控量测点，对地表和隧道初支变形进行监测，变形速率出现异常应及时处理。

（4）溶洞内回填时，应设置专职安全员和测量员在现场值守，禁止无关人员围观。隧道内每班作业人员不超过3人。

（5）进出溶洞的爬梯要安全可靠，便于人员上下逃生，溶洞内照明光线要充足，便于观察溶洞壁变化。现场临时用电要规范，禁止乱拉乱接电线。现场应备有简易的医药箱和急救措施。

（6）岩溶隧道施工应加强超前地质预报工作，防止出现突水、突泥事故危机施工安全。

（7）在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量减少对围岩的扰动。防止在一次爆破后溶洞内的填充物突然大量涌入隧道，或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。

（8）溶洞未做出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。因弃渣覆盖了溶洞，不但不能了解其真实情况，反而会造成更多困难。

7 结语

（1）隧道穿越岩溶地区，对干、死、小溶洞及溶沟溶槽，采用回填法处理通过，是一种行之有效的方法。

（2）只要材料选择合理，参数选用得当，施工方法规范，溶洞处理速度快，安全可靠，对隧道施工影响小，是一种经济合理的处理方法，还可以提高经济性。梅山一号隧道溶洞采用回填法处理方案成功完成隧道溶洞段开挖，使隧道在保证安全的情况下，按时完成贯通任务，创造了良好的经济效益。

（3）隧道穿越岩溶地段施工时，加强监控量测和超前地质预报，可以有效的保证隧道开挖安全性，规避突泥、突水、涌水风险。梅山一号隧道溶洞采用回填法处理的成功方法经验，值得同类隧道参考借鉴。