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1、隧道岩溶处理技术 曹德章（中铁五局集团五公司 湖南郴州 E-mial:13975540448）摘 要： 本文主要通过对海棠隧道岩溶地质的施工简略介绍了隧道岩溶处理情况，根据不同类型的溶洞溶槽，分别采用针对性的处理方式，系统总结出一套在隧道岩溶高发段的施工技术，同时对存在的一些问题提出建议和改进措施等。关键词：岩溶 处理 建议 总结1.工程简介海棠隧道是我国目前第一条时速高达350km的武广客运专线铁路XXTJIV标段内的一座长达2908米的双线隧道，隧道穿越湖南省郴州市苏仙区荷叶坪镇海棠村境内低山丘陵区，通过地区为剥蚀-侵蚀-构造型丘陵，地段地层岩性复杂，其分布主要受背斜及向斜构造控制。区内最
2、高点位于海棠村南侧山岭，海拔标高330.0m，最低点位于隧道出口艾家冲村冲沟，海拔标高约163m，隧道最大埋深约125m，最大相对高差约167m。区内植被发育，山岭及谷地被薄层表土覆盖。隧道通过地区地表水系不发育，在隧道西侧约200m处有一条小溪流过，由北西流向南东，施工时流量约5L/s，但溪底标高低于铁路设计路肩标高。2隧道岩溶情况2.1. 岩溶情况概述区内主要的不良地质主要为岩溶，岩溶区溶蚀裂隙极其发育，密集，形态各异，溶洞内多为软塑流塑的黏土夹碎石、砂砾半充填全充填，部分发育为串珠状网络溶洞群，主脉及分枝交错汇集。很多区域形成大型的溶蚀性空腔空洞，岩溶主要形态为溶洞、溶槽、溶芽等，且分布
3、范围广，岩溶洼地、漏斗、大型的溶蚀沟槽等十分发育。隧道全长2908.81米，自开工以来，施工中先后揭露大大小小溶洞、溶槽总共为209处，岩溶总长度达2090米，占隧道总长的72%。由于特定的地理环境和千差万别的地质构造影响，造成大小规模形态类别各异、奇形怪状的岩溶地质，洞身多穿越土石分界、可溶岩与非可溶岩接触地带，为近地表垂直岩溶循环带中顺层发育的网络溶洞群，是我国铁路修建史上地质条件极为罕见的岩溶隧道。2.2. 岩溶特点隧道揭露如此大规模的溶洞群，给隧道施工带来了极大的困难，施工进度严重受阻。有关隧道专家多次到现场进行“会诊”，最后一致定性为该隧道不良地质环境总体定性为“在近地表垂直岩溶循环
4、带中顺层发育的网状溶洞群”。其主要特点表现为：（1）顺层发育的不同规模的扁平状溶洞与垂直发育的岩溶漏斗管道交错成网状岩溶格局，造成隧道通过地段岩溶极其发育，在施工过程中采取各方向绕避均无法避开溶洞；（2）隧道地表地面均为较厚的土层覆盖，很少有基岩出露，由于隧道埋深较浅，地下洞穴与地表连同性较好，地表粘土物质大量运移地下与溶崩碎块石混杂，大多数洞穴均被半充填或全充填，且由于地表渗水，充填物处于饱水流动状态，增大了隧道开挖、支护和加固难度；（3）由于顺层溶洞、层面倾角多较平缓，洞顶顶板常处于不稳定状态，易发生冒顶、坍落。该隧道地下水位普遍略高于隧道顶部，无水压问题，但经常性的地下水补给，导致充填物
5、长期处于饱和状态，遇强暴雨不排除局部出现涌泥的可能；（4）埋深较浅地段隧道顶以上完整灰岩整体厚度不大，地表为低洼、冲沟地段，有一定的汇水条件，地下溶洞空腔发育，在暴雨季节存在洞内涌水、涌泥和地表塌陷的危险。2.3. 岩溶表现形式海棠隧道溶洞溶槽的密集分布，形态各异，归纳起来大致可表现以下几种类型,即：2.3.1 充填或半充填型溶槽由于地表浅埋原因，隧道通过地区大部分处于土石分界线附近，即处于可岩溶与非可岩溶分界面附近，开挖轮廓线附近范围为流塑状淤泥层，岩溶发育。施工中揭露出来的岩溶大多数为充填或半充填性溶槽，呈串珠状。这类岩溶在隧道内分布极广，多分布在隧道拱部，有时分布在隧道边墙或隧底，有时充
6、满整个掌子面，充填物主要为黄褐色、黑色黏土，有时为淤泥，夹碎石或块石，少数含大孤石，黏土含水饱和，施工时极易发生突水、突泥，安全隐患极为突出。2.3.2 大型溶洞空腔受地质构造影响，在施工中揭露出大型溶洞空腔，无充填或只有少量充填物，水平向层理明显，岩石风化破碎。这类岩溶有的横跨洞身数十米，大部分位于隧道拱部，洞壁湿润，有的分布在线路两侧，延伸至隧底，溶洞内一般存在暗河或水潭，与地表连通，形成漏斗，暴雨时流量增大，易发生突水情况。溶洞空腔呈枝状发展，分支较多，纵横向延伸较广，四周多处延伸为溶沟槽。且位于隧道拱顶的顶板岩层厚度较薄，风化严重，较为脆弱，易瞬间垮塌造成地质灾害事故。2.3.3 软弱
7、围岩变形主要是指隧道整体处于溶槽充填物之中，受断层构造、裂隙水、群洞效应等原因影响，在初期支护完成后造成围岩失稳，致使拱顶下沉和收敛，变形严重时发生坍塌。软弱围岩变形普遍存在以下特点和规律： （1）普遍大变形，隧道软弱围岩地段在初期支护完成后大部分地段发生了变形，主要发生在DK1837+240+315段、DK1837+318+418段、DK1837+420+465段、DK1837+730+790段，挤压破坏达400800mm，出现初期支护大面积侵入隧道净空的情况；（2）变形呈阶段性递增，从岩溶区初期变形量测资料分析，岩溶区开挖支护后1015天，仅有0.15mm的累计变形，1530天开始呈现变形
8、速率增加的趋势,累计变形可以达到100150mm的累计变形。3045天以后可以达到200400mm的累计变形。特别是在下半断面施工时,变形速率增加明显。而当支护体系成环后，变形速率又开始减少，在没有进行衬砌之前又会随着时间的增长而增加变形量；（3）支护破坏形式多样，从初期支护破坏情况看，主要破坏部位一般在拱顶和拱脚，局部在拱腰，拱顶表现为下沉开裂，拱脚为内移压溃，拱腰为内鼓开裂。尤其在下半断面施工后，拱部下沉及拱脚内鼓变形较为明显。变形初期表现为喷混凝土开裂、掉块，变形后期喷混凝土大块剥落，与钢架脱离，喷混凝土内钢架扭曲变形，严重时发生坍塌。3岩溶施工针对该道岩溶地质的特点和难点，在岩溶地质隧
9、道施工中采取岩溶预防、岩溶处理和岩溶工后加固三阶段施工技术。3.1. 岩溶预防对于已探明的岩溶区域，为保证隧道施工的安全性，主要是以预防为主，常用的岩溶预防措施主要有地质预报与超前钻孔、超前支护、短进尺与弱爆破、信息管理等措施。3.1.1 地质预报与超前钻孔结合运用考虑到隧道地质的复杂性，在施工中将超前地质预报纳入施工工序进行管理实施，根据设计文件有关资料，在隧道施工前利用TSP、HSP、地质雷达及地质素描等手段对掌子面实施超前地质预报，以查明溶洞的分布范围、类型情况（大小、有无水、溶洞是否在发育中及有无充填物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期补给来源，雨季水量有无增长）等。在施工时根
10、据地质预报资料并结合现场情况采用超前地质水平钻孔手段进一步探明前方岩溶地质，尽量摸清其分布及发育的状态和规模，由此来判断其产生的危害性及影响程度，从而决定下一步的施工预防和技术措施。海棠隧道超前地质预报模式如图1。钻速海棠隧道围岩物探方法钻探方法传统地质方法HSP声波TSP203预报系统掌子面素描地质分析岩芯地质超前预报地质雷达图1 海棠隧道超前地质预报模式施工时利用超前水平地质钻机对开挖前进方向进行30m的钻探，一般可按照断面大小布设36个孔，拱顶及拱脚尽量都布设钻孔，钻机钻孔时要固定牢固，不得随意摆动。在岩溶高发地段，必要时结合风钻进行5米超前钻孔，对洞身前方进行全方位空间探测，探孔成放射
11、形布设。布置图见图2。图2 超前钻孔示意图3.1.2 超前支护（1）超前帷幕注浆当探明前方为可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部地段时，根据地质预报资料，预测水压大于1.5Mpa，涌水量难以控制，开挖后围岩无法自稳极可能产生严重突水突泥地段，采用超前帷幕注浆。预测地下水压力2.0Mpa时，采用8m超前帷幕注浆方案；见图3。预测地下水压力1.5Mpa时，采用5m超前帷幕注浆方案。当预测水压小于上述值但探孔涌水量大于150L/min时，也应采用预注浆措施。开挖后先对掌子面进行压浆固结，以增加掌子面的稳定性。压浆采取全断面超前帷幕注浆，加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m8m，钻孔深度30m，注
12、浆压力0.53.0MPa。浆液扩散半径为2.03.0m，注浆方式采取前进式分段注浆，分段长3m5m ，即钻进3m5m ，注3m5m。注浆材料采用水泥单液浆或特种浆液（无收缩多液固堵剂、TGRM固结剂等），开挖轮廓线外78m范围间注浆材料采用发泡注浆抢堵剂，开挖轮廓线外07m范围注浆材料采用无收缩多液固堵剂开，开挖轮廓线以内采用纯水泥浆液（水灰比1：1）。采用定量定压相结合方式进行注浆结束标准控制。当注浆压力达到设计终压，且注浆量达到设计注浆量的80 %以上，即可结束注浆。注浆参数见表1。 表1 设计注浆参数表序号参 数 名 称全 断 面 帷 幕 注 浆1加固范围掌子面及开挖轮廓线外58m2钻孔
13、深度30m3浆液凝结时间30s3min4注浆速度550L/min5注浆分段3m5m6注浆终压3.0MPa7单孔注浆量1530m3/分段图3 帷幕注浆钻孔设计图（2）洞身管棚施工在隧道岩溶地质段、浅埋偏压段及地质条件差，存在有可能出现突泥、突水地段，隧道采用超前管棚施工，其目的是加固周边一定范围围岩，与钢架组合成预支护系统，防止洞身软弱围岩坍塌，下沉或松驰。另洞身大管棚施工时还可起到超前地质预报的作用，为施工提供最直观的地质资料，让施工人员提前掌握前方地质情况，以便有针对性的选用支护方式。洞身大管棚施工作业流程图如下(图4)。测量放线钻孔棚管安设棚管制作注浆注浆材料及机具准备洞身开挖及支护下一环
14、管棚施工封闭工作面/作止浆墙图4 洞身大管棚施工作业流程图施工时首先利用上一循环架立的钢架作支撑，可在型钢钢架腹板开孔以穿管棚，也可采用一榀格栅钢架替代需开孔的型钢钢架，钢管尾部与钢架焊接。见管棚布置图5。钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机钻孔顺序按高孔位向低孔位进行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要，钻机钻孔的孔径为100mm，钻孔时从已预留孔位的钢架上穿过。图5 洞身大管棚布置图 管棚的加工及安装：管棚每环45根，分钢管及钢花管，施工时先打设钢花管并注水泥浆液，然后打钢管，以便检查钢花管的注浆质量。管棚安设采用人工辅以机械
15、顶推。长管棚（钢管、钢花管）每根直径为89mm、壁厚为6mm的无缝钢管。管棚管壁上钻孔，孔径1016mm呈梅花形布置其纵向间距18.8cm，环向间距为14cm，尾部为不钻孔的止浆段150cm。单孔为钢花管，双孔采用钢管，其环向间距为40mm，倾角（外插角）为3。钢管及钢花管在同一截面的接头数不得超过管数的50%。管棚在安装前应用钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径（孔径不得小于100cm）、孔深符合要求、防止堵孔。管棚可采用顶进安装，逐节接长。管棚安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1：1的水泥浆液，注浆顺序由低孔位向高孔位进行。首先对钢花管进行单液注浆，注浆压力取0.52
16、.0Pa，根据实际情况调整注浆参数，注浆结束后采用M5水泥砂浆充填钢管。（3）超前小导管施工超前小导管适用于洞内围岩级别差、浅埋段、软弱地层及断层破碎带的拱部注浆预支护，同样适用于岩溶地质。其目的是加固周边一定范围围岩，与钢架组合成预支护系统，防止坍塌，并控制软弱围岩变形量。超前小导管施工作业流程图如下(图6)。测量放线钻孔小导管安设小导管制作注浆注浆材料及机具准备洞身开挖及支护下一环导管施工封闭工作面/作止浆墙图6 超前小导管施工作业流程图图7 超前小导管布置图小导管施工时利用上一循环架立的钢架作支撑，可在型钢钢架腹板开孔以穿导管，也可采用一榀格栅钢架替代需开孔的型钢钢架，钢管尾部与钢架焊接
17、。见图7。 小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。钻孔时采用普通钻杆，钻头采用直径50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径35mm的要求。成孔后其钻孔长度为3.5m或4.2m。超前小导管采用壁厚3.5mm，外径42mm的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔，孔径68mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。见图8。图8 超前小导管注浆孔布置图小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入，安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），根据隧道
18、内围岩情况，注浆时取压力为0.51.0Mpa。水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，采用注浆机注浆，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）。注浆时遵循从下到上，从无水至有水的原则进行。3.1.3 短进尺与弱爆破，及时支护保护围岩并发挥围岩的自身稳定性就是要做到多打眼、打浅眼，并控制药量，弱爆破、短进尺开挖。掌子面开挖出来后及时施作初期支护，做到结实有力，具有足够的承载力。确保工法应用及工序衔接的合理性，及时落底封闭成环等。有效防止或减少因岩溶发育而发生坍塌涌泥等地质灾害事故，在施工过程中就要按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、快成环、勤量测”等施工原则迅速通过，这对于控
19、制隧道变形同样是适用的。3.1.4 信息化管理增加量测频率，根据量测结果的分析和处理，及时反馈信息，调整施工工序。3.2. 岩溶处理对于没有探明但在施工中揭露出来的岩溶地质，在施工时结合现场实际情况，对溶洞（槽）、围岩变形采取有针对性的措施。3.2.1 溶槽处理对于分布在拱部拱腰、边墙部位的一般规模的充填型溶洞溶槽，往往在开挖揭露时发生坍塌，并形成溶腔空洞。为确保施工安全，在确保溶腔坍塌稳定的情况下，常规的处理方法一般都是封闭隔断方式，封闭方式一般采用喷锚及型钢钢架为骨架的支护结构或混凝土护拱做骨架来封闭溶腔口，最后对溶腔回填并注浆以确保支护结构稳定；对于如隧道拱部、边墙或底部存在小型干溶洞或
20、空腔，内部几乎无充填物、无水，也可采用先封闭再回填的处理方法。在施工过程中将支护措施加强，如将型钢钢架间距加密加厚，增加喷护厚度，以提高支护结构的钢度和承载力。回填是将支护背后的空腔裂隙填塞密实，以确保围岩与支护体系整体受力，防止再次坍塌或挤压对支护结构的破坏。回填材料一般采用水泥砂浆、混凝土、片石混凝土等，必要时可进行注浆加固，以进一步将背后的裂隙固结形成受力整体。（1）如遇到一般的较小的溶洞或溶蚀裂隙时，常见的处理方法为先架设环向钢架并挂网，加厚喷护厚度通过，然后对空腔进行注浆回填密实，必要时采用混凝土、砂浆进行回填，如果溶洞壁松散坍塌不稳定时，还必须先采取喷锚封闭等措施，待稳定后再进行处
21、理。（2）对于较大溶槽，可先对溶洞坍壁及坍口周边进行喷锚支护，待坍面稳定后，架设环纵向钢架及网片并预埋注浆管，加厚喷层厚度以防止继续坍塌砸坏拱架，待封闭成环后注浆回填通过。施工过程中要密切注意安全，并随时观测溶洞的走向及规模、地质变化情况。在完成溶洞处理往前掘进时可以采用超前支护施工，如充填物为松散的砾石、块石堆积或流塑状粘土及砂粘土等可于开挖前采用地表注浆、洞内注浆或洞内外结合注浆加固。如遇颗粒细、含水量大的流塑状土壤，可以采用劈裂注浆技术，注入水泥浆或水泥水玻璃浆液进行加固。其处理示意图如下(图9)：图9 溶槽处理示意图（3）对于隧道底部发育岩溶且为充填型时，当充填物为松散或软塑状的粘土或
22、砂粘土沉积物，为了防止列车运行过程中结构产生沉降，加强对基地的处理，隧道底部的处理可采用注浆加固、换填等方法。通过对隧底软弱地质的加固，以改善地基承载力，避免隧道整体下沉。1）隧道底部换填如果隧道基底溶洞充填物的厚度小于2.0m（2.0m以下为基岩或微风化地层），可以考虑采用换填方法，换填材料可以选用浆砌片石、混凝土等。2）隧道底部注浆加固如隧道基底溶洞充填物的厚度大于2.0m，可采用垂直注浆加固。钻孔深度深入基岩3.0m左右，注浆材料宜选用普通水泥或超细水泥浆，注浆管上端和仰拱相连，以提高支护结构的强度和刚度，在完成注浆后钻芯取样进行验证。隧底岩溶地质处理图如下（图10、11）。 图10 基
23、底换填示意图图11 基底注浆加固示意图3.2.2 大型溶洞处理在施工中揭露出来的大型溶洞，较发育，无充填或少量充填物。横跨洞顶，分支较多，呈串珠状发展，空腔高度118m不等，有些与地表连通，形成大型漏斗。溶壁较脆弱，尤其是在隧道拱顶部位，顶板较薄，易瞬间垮塌造成严重地质灾害事故。大型溶洞的处理方式并不是千篇一律的，往往要根据所揭示出来的溶洞情况来确定其处理方案，采取综合治理的原则进行。首先查明溶洞分布范围，岩层的稳定程度、充填物和地下水情况，据以确定施工方法。对有可能发生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等，必须事先制定措施，确保其安全施工。如岩层比较完整、稳定，溶洞停止发育，有较为坚实的充填，
24、且地下水量小，可以采取探孔或物探等方法，探明地质情况，如有变化便于采取相应的措施。如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时，则必须探明地下水量大小、水流方向等，先要解决排水问题。海棠隧道所揭露出来的大型溶洞往往存在地下水、暗河，溶洞底部为少量粘土或块石充填，该类溶洞在揭露出来后，处理时立即封闭掌子面停止掘进，处理工作步骤如下：（1）采用钻探技术探明左右前方的地质情况，查明溶洞范围；（2）为防止坍塌引起周边地质条件恶化，及时对已开挖区域一定范围内加固处理；（3）设置临时安全通道，专人设警戒；（4）加固溶洞洞壁，必要时设置临时支撑；（5）对溶洞内的地下水采取引、排等技术进行治理，解决排水问题；（6）
25、安设环纵向支撑，如钢架、管棚、小导管等，预埋混凝土输送管进行分层回填至一定高度；（7）注水泥浆，吹砂处理；（8）施作护拱，在护拱内安置双层钢架；（9）加密观测点观测变形情况。溶洞空腔处理示意图如下（图12）。图12 溶洞处理示意图3.2.3 软弱围岩变形处理软弱围岩只要是指隧道断面整体处于充填物之中，在初期支护完成后极易发生拱顶下沉和水平收敛。为控制其变形发展，一般采用以下加固处理措施来控制其变形：（1）采用多种工法相互施工客运专线隧道为双线大断面隧道，跨度大，而高速铁路隧道变形要求零沉降。为控制其变形，隧道采用多种施工工法施工，将“大断面”分化成“小断面”，减小隧道临空面，改变其应力状态。在
26、加强超前支护的同时开挖如采用CRD、CD、双向侧壁导坑法、预留核心土环向施工法、七步开挖法、导坑超前+扩挖施工法、正台阶法等。并把这些工法相互结合使用，保证二次衬砌紧跟。（2）刚性支护与柔性支护相结合在软弱围岩某些地段初期支护采用单一的钢架并不能很好的支撑整个断面临空面，尤其是由于工法原因会致使初期支护暴露时间过长，这样变形会随时间性增长。结合现场围岩变形特点，隧道在施工时采用型钢与格栅钢架结合使用，即将格栅直接焊接在型钢上，然后运至作业面进行安装，完成后及时进行网喷。实践证明，这种刚柔性支护相结合的方法用于初期支护施工中是相当有效地，达到了“刚柔并济”的目的，能有效地控制围岩变形。（3）预留
27、足够变形量隧道施工中根据监控信息及现场情况，在开挖时预留足够的变形量，避免围岩及支护结构变形侵限。根据围岩变形特点，在开挖时尤其在拱部开挖时预留1015cm沉降量，并及时施工仰拱和拱墙衬砌。（4）加强初期支护，加强锁脚支护隧道在软弱地层施工时,将系统锚杆与钢架的锁脚锚杆结合起来使用，支护效果更佳，即：在施作初期支护后，在拱脚、拱腰、拱顶部位适当增加锁脚锚杆，以支承、箍抱钢架。与钢架连接的锁脚锚杆采用弯头形式，弯头与型钢翼缘焊接牢固。钢架的拱脚、拱腰、拱顶部位增打锁脚锚杆。每侧分别为2根，长度4.0m/根，其中拱腰、拱顶部位2根垂直岩面打进、拱脚两根以3045斜向下打入围岩形成撑脚锚杆。两侧锁脚
28、锚杆需用22mm短钢筋焊接弯头，且与型钢焊牢，确保钢架整体稳定性。（5）加强监控量测，以信息指导施工软弱围岩施工中加强监控量测频率，建立监测变形管理等级标准，通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性，并指导施工，随时调整施工工法和支护措施。3.3. 岩溶段加固海棠隧道断面跨度大，在岩溶地段会随着时间性发生下沉、收敛，严重时会出现坍塌等地质灾害事故。为此隧道在通过岩溶区域后，一般要采取工后加固处理措施，常用的加固措施如下。（1）径向注浆加固径向注浆加固是沿初支断面采用35m小导管进行径向注浆，对围岩自身稳定性进行改善，并起到固结围岩松散体及溶蚀裂隙的作用，从而达到与初期支护体系整
29、体受力的效果。（2）双层钢架加固双层钢架是在初期支护的内圈再施作一层支护，既在原有喷锚、挂网、型钢联合支护的基础上再套一层钢架并纵向联结后进行喷护，形成双层钢架支护结构，来共同抵抗围岩变形。双层钢架加固一般对于初支结构需要留有补强空间，即不得侵占二衬净空。（3）喷锚支护加固当支护体系相对薄弱或与围岩结构面脱空时，可进行喷锚补强措施进行加固，即沿初支断面增设系统锚杆并进行喷护，这样有利于将周边松驰的围岩固结到一起，形成整体，有利于支护结构与围岩共同受力，同时加强了原有初支结构的受力抵抗能力。（4）临时支护加固1）临时仰拱临时仰拱可采用工字钢做骨架，与初支钢架拱脚横向联结成整体，再喷射一层混凝土，
30、这样临时仰拱与拱部钢架就形成了闭合环，大大改善支护体系的受力状态。2）临时支撑 对于拱部受力过大，无法控制其坍塌的势头时，必要时可采用加设斜撑或竖撑还有对口撑等手段，以防止因变形过大产生的坍塌。一般采用钢管或是型钢以及木排架等。4效果评价4.1.安全施工评价隧道揭露如此大规模的溶洞给施工和管理方面带来了极大的困难，但在溶洞施工的同时也在不断地积累经验，在施工过程中逐渐认识到隧道地质的复杂性，加强地质预报并将其纳入正常的施工工序管理，在施工中做到“物探先行，钻孔验证，先探后掘”，做到有的放矢。在探明有溶洞区域施工时，本着“先固后挖，尽量不揭开溶洞”的原则，加强超前支护；在未探明已揭开的溶洞区域，
31、加强超前地质钻探，及时分析地质情况，采用岩溶处理及综合整治施工技术；现场根据地质条件随时调整采取合理的开挖工法，严格控制其开挖高度和长度，合理进行围岩支护，衬砌结构及早闭合以确保安全施工。在后面的溶洞溶槽处理中明显加快了施工速度，确保了岩溶区安全顺利通过。4.2. 安全管理评价在隧道岩溶处理中提高认识、转变观念，进一步加强现场组织管理，合理配置生产要素，加大工、机、料投入，在岩溶施工中建立应急相应机制及应急预案机制，人员、机械、材料、方法等方面进行资源调配，充分发挥各项资源的优势，并采取必要的应急措施，将潜在要发生或即将要发生地质灾害施工风险化整为零；使得塌坍、涌泥等地质灾害得到了有效地控制，
32、尤为关键的是出现“零死亡”，这在安全管理方面是较为成功的。5存在的问题及建议（1）在客运专线岩溶群隧道处治中要注中三个方面重点，一是加强信息化管理，动态设计动态施工，把超前地质预报和监控量测工作纳入施工工序循环作业；二是提前采取防范措施方案，防止涌水、突泥、坍顶发生；三是必须根据现场实际情况采取灵活多变、科学合理的处治措施，保工程整体顺利推进。（2）在超前地质预报中如采用单一的超前地质预报手段都有其局限性，因此为获得较为正确的地质情况，而要采取综合的手段，全方位综合地质预测预报。（3）客运专线无碴轨道对基底沉降要求高，而对于岩溶如此发育的海棠隧道须进行系统的监测，并及时分析发现问题及时处理。（
33、4）岩溶区施工的核心就是针对千差万别的岩溶地质状况提出因地制宜、科学合理的施工处理方案和综合整治措施。关键是预防，根本在处理，重点在整治，这分别体现在过程前、过程中、过程后三个阶段，这三个阶段的应对措施也是密切相关，可以说预防处理措施到位，就能大大降低岩溶处理的难度，有效降低岩溶处理的成本，减少不必要的损失和施工风险，岩溶处理到位，也相应减少综合整治带来的经济成本和时间成本。（5）岩溶处理及整治的难点在于根据岩溶的形态、规模、大小确定科字合理的处理方案，这在隧道施工中是最为根本、最为重要的环节。岩溶处理必须采取多种手段进行综合治理方可不留后患，既要发挥初期支护骨架和屏障作用，还要通过多种方式对
34、其补强加固形成稳定的受力结构，岩溶处理及综合整治本身来说是不可分割的，也是相辅相承的。6总结及体会（1）我们注意到在岩溶整治过程中，必须采取合理的开挖工法及钻爆控制方案，尽量减少对围岩的扰动及破坏，保护围岩，避免因溶洞空腔松散体及充填物在开挖临空面内产生瞬间爆发力而发生大规模坍塌及涌泥。同时我们还应加强工序衔接，以达到支护结构尽量封闭成环，尽早发挥支护作用，以避免溶洞暴露时间过长造成失稳坍塌。（2）岩溶处理在于简单有效，快速及时，在岩溶施工中应突出一个“抢”字，采取应急措施，通过快速封闭达到快速通过的目的，以减少岩溶因时间效益造成的连锁反应，将隐患消除于萌芽当中。（3）岩溶整治同样需要注意其有效性和时效性，否则因支护加固不到位或时间延误，同样错过最佳处理时机，造成岩溶危害加大，给施工造成被动和困难。（4）从岩溶处理及整治效果来看，隧道塌坍、涌泥、大变形等地质灾害得到了较好地控制，采取科学合理的整治措施在很大程度上降低了因岩溶地质灾害造成的施工安全风险并取得了较为理想的经济效益，确保了岩溶区安全顺利、快速通过，支护体系及初砌结构性能安全可靠，满足设计使用要求，总体上来讲是成功的。
