隧道工程中溶洞施工主要技术研究

周亮 谭勇红

摘要：随着我国经济发展，人们的生活水平不断提升，私家车辆的增多，导致了我国交通道路压力不断增大，从而国内很多地区的高速公路对山体进行开凿，形成隧道，让车辆可以从隧道中穿梭，缩短出行路程。在隧道工程存在很多的问题，比如溶洞施工技术的合理利用。溶洞又称钟乳洞，其因为地下水长期的溶蚀所产生的。基于此，本文重点分析了隧道工程中的溶洞施工技术，予以参考。

关键词：隧道工程;溶洞;施工技术;对策

前言：

溶洞指的是地下水溶解侵蝕石灰岩层所形成的空洞。在当前隧道工程中，经常发现溶洞，其会阻碍隧道工程的施工进度，影响到施工质量。因此，针对溶洞的施工技术进行科学合理的利用，可以实现隧道工程质量的提升，保障人们的出行安全。

一、隧道工程中溶洞的类型及原则

1.1 溶洞类型

因为地形的起伏不同，在很多低洼或者是容易积水的盆地，溶洞出现的几率也会越大。在地下可溶性的岩层若是长时间受到了水的侵蚀并且在这样的机械作用之下，极容易出现空洞和沟槽。在隧道工程中溶洞出现的类型大约可以分为洞穴型、管道型、裂缝型、填充型溶洞、半填充型溶洞、充填粉细砂型、充水型、大量涌水型、少量涌水型、稳定型、水文型以及突发型等多个类别。

1.2 溶洞处理的原则

在隧道工程施工中，溶洞的处理需要遵守新奥法施工原则。第一需要以安全作为第一原则;在此溶洞处理过程中需要严格的控制围岩累计变形量，防止突水或者是泥沙冒顶。第二可操作性强;在此原则中需要充分考虑到施工人员以及相关机械设备是否具有操作性，并且要以降低施工难度为主。第三经济性强，为了保障施工的安全性和质量不能够对周边的环境造成严重破坏。第四可选方案的制定，在溶洞施工时，需要根据溶洞处理的实际情况来进行备选方案的制定。

二、隧道工程中溶洞施工技术处理

2.1 超前地质预报

在某种程度上地质预报可以使用地质物探和探洞以及素描相结合的方式来进行探洞，然后利用水平钻孔来缩短钻探的时间，这样做的目的是可以及时的对前面的地质水文情况进行监控，保障后续工程的施工。

2.2 隧道开挖及预支护

根据隧道工程围岩变化，在当隧道开挖到断层带时，或者是开挖到充填型地段时，需要施工人员对安全距离进行掌控，并保障后方施工的稳定。隧道工程中溶洞段进行爆破开挖时，需要根据开挖之前的水文进行小导管的预设。若是在开挖前方有大量的水资源，那么需要提前采取注浆加固填充物和限量排放等措施。在预支护完成之后，才能够进行后续的开挖工作。在一定程度上还需要施工人员控制好开挖的长度，并严格的对爆破的用量进行控制，避免爆破振动过大而引起塌方。在溶洞位置可以使用堵水的方式和加长小导管的方式来保障隧道内部的施工安全性。只有在等到地质达到了预期的加固时，才可以进一步的开展后续施工。

2.3 溶洞周围水流的控制措施

在隧道工程溶洞坍塌后，相关施工人员需要及时的注意到周围的水利情况，并对其进行相应的控制，全面掌控周围水流大小，这样能够防止隧洞坍塌变得更为严重，在坍塌区域可以及时的对水流通过改道的方式来处理，这样能够改变地表水的流域方向，地下水地层是无法设置相应的隔水层的，所以及时的控制水流量的大小，是保障坍塌区域所做好的支护结构能够起到作用。并还可以在隧洞当中安装相应的止水帷幕，并利用相应的混凝土注浆方式来提升水利工程隧道坍塌区域的防水能力，还可以进行排水技术的设置，起到引流的作用，从而解决隧洞周围水流较大问题的出现，保障了坍塌体的稳定性。

2.4 隧道结构及支护

在穿越溶洞时，开挖的深度会对溶洞自身的稳定性带来不利影响，因为溶洞内部应力有着自身的承受限度，若是超过了受力极限，会形成坍塌。所以，在施工中需要根据隧道限界进行合理的设计，并制定支护参数，在必要时可以利用圆形内轮廓进行支护。在开始支护时需要尽早的对成环进行封闭，在进行第二次的衬砌时进行跟进。

2.5 隧道防水和排水以及辅助坑道

对于溶洞的实际处理可以采取以堵为主，限量排放为辅的原则，来维系地下水资源。在隧道工程溶洞排水地下水时，需要工作人员随时对水压进行检查。在地下水出现大量排放时，溶洞之内的应力会因为水量的减少而出现变化，严重的会导致溶洞坍塌。在当水量减少时，可以使用排堵的形式来进行处理。除此之外;溶洞的辅助坑道技术需要设计地质探洞，为正洞施工提供准确的数据，并让后续的施工队伍可以规避风险，对施工安全性给予保障;还有就是可以对正洞进行超前工作面的开挖，这样可以增加施工进度;最后就是辅助坑道的应用对于排水和通风都是可以起到改善作用的，在施工期间也可以作为逃生或者是救援的通道。

2.6 小导管和大管棚施工

在填充溶洞施工过程中，施工人员要利用小导管和大管棚来保障施工安全;在施工人员确定了溶洞的填充物后，需要利用上述两个设备进行混凝土注浆，只有在注浆完成之后，才可以进行后续的开挖工作。在混凝土注浆之后，可以保障溶洞填充物得到加固，增加溶洞内部的整个支持刚度;与此同时，在施工时还需要对注浆的整体质量进行有效的控制，并保障其作用的发挥。

三、隧道工程中溶洞施工注意事项

在溶洞施工中的注意事项主要包含了下面几点;第一是需要根据隧道施工的工期需求，来对顺坡进行实际施工，这样可以将此区域作为重要的掘进区域。第二在溶洞反坡施工时需要保障机械设备的排水工作正常。第三是在反坡施工时需要间隔特定距离设置一个集水仓，并且还需要根据超前地质预报来增加集水仓的实际大小。第四需要在整个施工过程中，以施工人员的生命安全作为首要原则，在可以保障施工人员安全作业条件下，方可进行溶洞施工。

结语

总之，在当前的隧道工程中，溶洞施工技术的科学合理应用可以保障隧道工程的施工质量。我国地域十分宽广，在隧道工程开挖时，溶洞出现的概率是非常大的，所以相关施工人员对溶洞施工技术进行深入研究可以保障溶洞处理技术的价值得到体现，并实现隧道工程的施工质量。在溶洞施工技术应用时，可以根据具体的溶洞情况来进行参数调整，只有这样才可以保障施工安全。

参考文献：

[1]姜晓博，赖庆招. 岩溶强发育隧道跨越大型溶洞施工技术[J]. 施工技术，2020，v.49（S1）：731-734.

[2]李强，李刚. 中老铁路万荣隧道桩基托梁跨越溶洞施工技术[J]. 四川水力发电，2019，v.38;No.208（04）：7-10.

[3]王吉辉. 隧道工程中溶洞施工主要技术研究[J]. 西部交通科技，2020，No.150（01）：109-111.