贵州岩溶地区公路工程典型案例

案例一：青溪大桥岩溶勘察与评价

青溪大桥位于贵州省玉屏至三穗高速公路，其4#墩坐落于溶洞顶板上，采用明挖扩大基础，设计桩径1.5米，单桩设计荷载700吨，在采用综合勘察技术查明岩溶发育特征等基础上，通过定性分析、半定量计算及三维数值模拟，综合判定其大于8米的顶板的稳定性，成功指导设计与施工，并监测桥梁隐伏溶洞顶板变形情况，长期监测结果反馈表明桥梁整体稳定，目前已稳定运营16年。

案例二：花鱼洞大桥拱脚下岩溶勘察与处治

隐伏溶洞空间展布特征：左为工程地质纵断面图，右为工程地质横断面图。

隐伏溶洞空间展布特征

花鱼洞大桥是贵黄公路控制性工程，全长290米，为预应力混凝土桁式组合拱桥，边孔为连续刚构，两岸采用重力式墩台、扩大基础，在运营中受下伏岩溶影响致使贵阳岸拱座基础开裂变形。采取钻探、电磁波单孔反射及跨孔CT法、地震CT法及取样试验等查明桥梁4#墩、贵阳岸拱座基础下方溶洞的埋深及位置等地质情况，选取多个典型断面开展桩基力学变形行为分析，综合分析表明，因差异变形导致基础开裂，桥梁基础处于不稳定状态，危及桥梁安全。采用机制砂水下抗分散混凝土加固技术，对溶洞底部进行分段密实充填，对大桥基础下伏溶洞进行回填加固处治，确保了桥梁基础稳定与安全运营。

案例三：德江特长隧道岩溶勘察与岩溶病害处治

德江隧道位于贵州高原东北部武陵山山脉向大娄山山脉过渡的斜坡地带，是德江至习水高速公路全线最重要的控制性工程，隧道全长5500米，最大埋深581.7米。受文新正断层、长丰背斜、石朝向斜等构造影响，隧址区地质构造、工程与水文地质条件极其复杂，隧址区岩溶极强发育，不到4公里范围内发育两条大中型地下河（闹水岩地下河与池坝地下河），地下水文系统复杂程度世界罕见，为隧道的勘察、设计、施工带来巨大挑战，基于此开展了以下工作：

隧道综合勘察与评价：主要开展大面积地质调绘、1∶10000水文地质调查、钻探、综合物探、水文观测与测试、取样试验等手段，以及开展隧道水文地质专题研究，综合查明隧址区地层岩性、地质构造、岩溶发育情况等工程地质条件，隧址区水系分布，地下暗河发育规律，地下水补、径、排条件，地下水动力条件和地下水系统与隧道的水力联系等，以及开展隧道涌水量与涌水动态评价，以及对隧道涌水进行风险评价；石朝向斜区内沿横张裂隙发育串珠状洼地，沿轴部纵张裂隙发育的落水洞、洼地密集分布，隧道穿越石朝向斜富水区约1公里范围内落水洞、岩溶洼地等发育密度高达每平方公里15个至20个，发育闹水岩大型地下暗河以及数以千计的岩溶管道与裂隙等；隧道位于石朝向斜核部向两翼过渡地段，隧道上部岩性主要为二叠系中统茅口组与栖霞组（P2m-q）碳酸盐岩和碎屑岩，富水性强，岩溶极强发育，钻探揭露核部仅存6.3米厚泥岩隔水层，距隧道顶板设计高程仅36米，稳定地下水水位距隧道顶板约210米；结合理论分析与数值模拟计算方法，开展隧道隔水层防突水的安全距离研究，研究爆破动力对安全防突层的损伤厚度以及对安全防突层厚度预测方法进行合理性验证。

隧道高压涌水灌浆封堵技术理论与实践：施工过程中，多次揭露出水溶洞、季节性下渗管流水及地下暗河支管道等，隧道岩溶涌水问题显著，施工超前钻探揭露高压涌水流量达每分钟350升，压力达2.3兆帕。经多次研究分析与多方论证，最终决定采取隧道帷幕灌浆封堵方案，基于此开展了预灌浆封堵技术、索囊灌浆技术、模袋灌浆技术及特种灌浆材料等研究。完成了世界首创“高压大流量涌水帷幕注浆+高流速岩溶过水通道钢格栅膜袋注浆+零污染速凝膏浆高压注浆+充填型溶腔裂隙高压风水置换注浆”的灌浆堵水技术，成功处治施工过程中每天36万立方米的高压涌水，解决了世界喀斯特地区隧道史上最大涌水的建设难题，保护了隧址区生态环境，是高压富水隧道建设的典范。

德江隧道横穿石朝向斜剖面图