摘要摘要：吉茶高速公路巖溶發(fā)育，如何確定巖溶區(qū)域圍巖級別及隧道襯砌結構設計、巖溶處置辦法是在設計階段應該考慮的新問題，本文介紹了作者在吉茶路巖溶區(qū)域隧道勘察設計期間得出的一點個人觀點。

摘要：隧道工程圍巖定級對比分析巖溶

0引言

在石灰?guī)r地區(qū)修建高速公路時，巖溶新問題是不容忽視的。巖溶是地表水和地下水對可溶性巖層經(jīng)過化學功能和機械破壞功能而形成的各種地表和地下溶蝕現(xiàn)象的總稱。此區(qū)域的隧道建設應考慮巖溶的危害，評價其影響程度，才能決定合適的襯砌結構形式和溶洞處理辦法。

1巖溶區(qū)域隧道圍巖分級的思索

1.1隧道圍巖分級的一般思索

為準確掌握全區(qū)巖溶地區(qū)石漠化土地的最新狀況及其動態(tài)變化，建立全區(qū)巖溶地區(qū)石漠化土地資源數(shù)據(jù)庫和綜合治理信息平臺，滿足巖溶地區(qū)的綜合治理，促進生態(tài)修復提供準確、詳實的動態(tài)信息，按照《關于開展省巖溶地區(qū)第二次石漠化監(jiān)測有關工作的通知》要求，結合區(qū)的實際，特制定本工作方案。

一、目標與任務

（一）檢測目標

全面查清我區(qū)巖溶地區(qū)石漠化土地現(xiàn)狀及其動態(tài)變化情況，分析動態(tài)變化原因，更新石漠化土地基礎信息數(shù)據(jù)庫，編制并提交石漠化監(jiān)測圖斑因子與圖形調(diào)查成果數(shù)據(jù)，為國家及地方制定石漠化綜合防治政策和有關規(guī)劃，推進全區(qū)巖溶地區(qū)石漠化科學治理提供科學依據(jù)。

（二）監(jiān)測任務

1、按照國家統(tǒng)一的技術規(guī)定，結合區(qū)特點，以鎮(zhèn)為基本單位，調(diào)查的石漠化土地的面積、程度、分布情況。

摘要：復雜巖溶地基處理實例.

關鍵詞：地基處理工程實例

1工程概況

廣西某市中心廣場擬建一座24層的貿(mào)易大廈，該大廈地基工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件復雜，巖溶、土洞發(fā)育。基坑北5m緊鄰七層高的圖書館及四層高的電影院，南面相距4m處為該市主干道。地基處理施工難度大，施工中引進一些新的施工措施進行嘗試，并取得了良好效果。

該樓為一層地下室，基坑開挖深度4～4.4m，采用一柱一樁獨立基礎形式，單樁最大垂直荷載21000kN。原設計為先開挖基坑，四周用毛石砌擋土墻，坑內(nèi)采用人工挖孔樁。由于人工挖孔樁施工中抽取大量地下水，造成電影院、圖書館多處開裂，建筑物地基有向下滑移現(xiàn)象，同時挖孔樁沒辦法穿過多層溶洞，施工難以進行，造成停工。在此情況下，對該項工程進行了基礎設計修改，采用沖孔和挖孔灌注樁相結合，并制訂一套科學、合理、可行的施工程序，以保證相鄰建筑物的安全及施工的順利進行。

2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1引言

我國巖溶無論是分布地域還是形成時代上都有相當大的跨度，使得不同地區(qū)巖溶發(fā)育各具特色。但無論是何種類型巖溶，其共同點是：由于巖溶作用形成了地下架空結構，破壞了巖體的完整性，降低了巖體強度，增加了巖體滲透性，也使得地表面強烈的參差不齊，以及碳酸鹽巖極不規(guī)則的基巖面上發(fā)育各具特征的地表風化產(chǎn)物一紅粘土，這種由巖溶作用所形成的復雜地基常常會由于下伏溶洞頂板坍塌、土洞發(fā)育而形成大規(guī)模地面塌陷、巖溶地下水的突襲、不均勻地基沉降等，對工程建設產(chǎn)生重要影響。

2巖溶地區(qū)勘察方法

2．1巖土工程的一般勘察方法

巖土工程勘察常用的方法有鉆探工程、坑探工程及地球物理勘探三類。鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質(zhì)情況。鉆探工程是使用最廣泛的一類勘探手段，普遍應用于各類工程的勘察中。由于它對一些重要的地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象有可能會誤判、遺漏，所以也稱它為“半直接”勘探手段，而坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄，以掌握地質(zhì)結構的細節(jié)，但是重型坑探工程耗資高，勘探周期長，使用時應考慮經(jīng)濟要求。地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它可以簡便而迅速的探測地下地質(zhì)情況，且具有立體透視性的特點，但其勘探成果具多解性，使用時往往受一定條件的限制。

2．2巖溶地區(qū)物探勘察方法

隨著近年來巖溶隧道工程數(shù)量和規(guī)模的不斷增加，巖溶隧道施工質(zhì)量及其安全也越來越受到社會關注。良好的涌水處理是保障巖溶隧道施工質(zhì)量及施工安全的必要措施。因此，在具體施工中，施工單位一定要對涌水處理方案做到足夠重視，并通過注漿加固技術的合理應用來解決巖溶隧道涌水問題，為巖溶隧道施工的順利進行和整體工程質(zhì)量安全提供保障。

1工程概況

本次研究的工程是某大型巖溶隧道工程施工，該隧道總長度為2.58km，屬于一雙向四車道形式的隧道，軸線方向為107°，單洞凈寬度是10.8m，凈高度是6.8m，兩隧道內(nèi)側的邊距大約是22m。該隧道自西至東處于溶蝕槽谷以北的湖底，該湖處在兩山峽谷腹地位置，屬于喀斯特地貌，湖下方有兩處溶洞呈線形。該隧道區(qū)域內(nèi)的地貌發(fā)育明顯受到巖性構造所控制，地勢呈現(xiàn)出東高西低的情況，背斜成山、向斜成谷，且谷嶺相間。其海拔在1490m-1908m之間。在隧道區(qū)域的地表，已出露的地層是全風化巖層。該隧道在一河流背斜下穿，背斜軸部屬于巖溶槽谷區(qū)地貌，主要有碳鹽酸裂隙巖溶水和巖溶含水巖組。溫泉背斜軸部的裂隙呈縱張發(fā)育，地表水和大氣降雨會滲入其中，為地表巖溶的漏斗發(fā)育、落水洞發(fā)育以及洼地發(fā)育創(chuàng)造了有利條件。通過對該隧道工程所做的地質(zhì)評價可知，在該隧道工程中，K0+534~K0+614里程段屬于雷口坡地層，不具備足夠的自穩(wěn)能力，存在大股的涌水或者流沙風險；K0+614~K0+718里程段自穩(wěn)能力較好，但是依然有射狀或者是股狀地下水涌出風險；K0+K718~K0+K854里程段自穩(wěn)能力比較好，但是依然有射狀或者是股狀地下水涌出風險。

2巖溶隧道注漿設計

在本次注漿加固施工中，根據(jù)實際的地質(zhì)條件、巖溶發(fā)育現(xiàn)狀、巖體完整度、巖體綜合滲漏系數(shù)、水量、水壓以及涌水位置，確定通過控制性的壓密注漿技術來進行注漿加固處理。2.1鉆孔集水。鉆孔之前，首先做好工作面的清渣處理，并將股狀漏水明顯的點位找出，按照實際情況，將股狀漏水明顯的點位作為中心來進行引水孔布置，其數(shù)量為1-2個，孔徑在70mm以上[1]。將自制的封孔器安裝在引水孔內(nèi)部并做好加固處理，以此來達到明水集中效果。2.2散水治理以及鉆孔布置。按照巖溶實際的發(fā)育情況、實際注漿范圍、注漿段的實際長度、含水層的實際分布狀況、單個注漿孔實際的作用范圍、鉆孔鉆進實際要求以及隧道斷面的實際尺寸在進行注漿鉆孔的合理布設。在對區(qū)域散水進行治理的過程中，注漿鉆孔應該通過深淺結合的方式布置成梅花形。本次施工主要分A和B兩個區(qū)域，從洞口位置朝著掌子面進行施工。其中，A區(qū)域是K0+858~K0+868里程段，此處漏水情況比較嚴重，開挖和爆破都將對其造成嚴重影響，綜合考慮以上情況，將此處的鉆孔布設為長短交錯形式的梅花形；B區(qū)域是K0+838~K0+858里程段，與A區(qū)相比，這一區(qū)段的漏水情況比較輕，綜合考慮以上情況，將此處的鉆孔同樣布設為長短交錯的梅花形，但是鉆孔布設距離與A區(qū)不同，具體情況如表1所示。為了有效避免裂隙水在注漿過程中被引入到洞孔內(nèi)，在B區(qū)鉆孔施工中，將與洞口外延臨近的兩排組鉆孔深度分別增加1m。同時，為了讓爆破施工對注漿區(qū)域產(chǎn)生的影響得以有效降低，在與掌子面臨近的初期支護邊緣位置進行了兩排斜孔布設，其深度依然按照3m和5m來交錯布置，且每一個斜孔都和初期支護面之間保持10°的夾角[2]。2.3一次成孔和從上至下分段注漿。所謂一次成孔以及自上至下分段注漿，就是一次性將注漿孔鉆進到規(guī)定的深度，然后通過鉆孔內(nèi)部的分離器設置來將注漿按照若干段進行劃分，通過這種注漿方法，可有效避免反復注漿以及反復掃孔情況，實現(xiàn)注漿孔口密封效果的顯著提升，同時也可以實現(xiàn)鉆孔縫補承壓能力的顯著提升。圖1是一次成孔以及分段注漿的施工流程示意圖。

3巖溶隧道注漿加固施工技術的應用

高密度電法是一種陣列式電阻率測量方法。該法可以實現(xiàn)電阻率的快速采集和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時處理，它集電剖面和電測深于一體，采用高密度布點，進行二維地電斷面測量，提供的數(shù)據(jù)量大、信息多，并且觀測精度高、速度快，是進行巖溶勘察的最有效的物探方法之一。

1高密度電法的原理

1．1高密度電法工作原理

高密度電法的基本工作原理與常規(guī)電阻率法大體相同。它是以巖土體的電性差異為基礎的一種電探方法，根據(jù)在施加電場作用下地層傳導電流的分布規(guī)律，推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體的賦存情況。高密度電阻率法的原理是地下介質(zhì)問的導電性差異。和常規(guī)電阻率法一樣它通過A、B電極向地下供電流J，然后在M、N極間測量電位差△、，，從而可求得該點(M、N之間)的視電阻率值，見圖1。根據(jù)實測的視電阻率剖面進行計算、分析，便可獲得地層中的電阻率分布情況，從而可以劃分地層，確定異常地層等。高密度電法工作原理圖如圖1。

1．2高密度電法的設備組成

高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由主機、多路電極轉換器、電極系統(tǒng)3部分組成[1]。目前國內(nèi)外高密度電法儀器可分為2類：一類的設計思想源于集中式的地震儀，特點是均需在電纜和儀器之間連接一個多路轉換開關(相當于地震儀的覆蓋開關)，設計原理簡單，造價較低，由于一般采用普通多芯電纜，抗干擾能力較差，須加大供電電流以提高信噪比。另一類設計思想源于分布式地震儀，國內(nèi)以吉林大學工程技術研究所的E60BN、E60C為代表，電極通過各自的智能開關共用九芯電纜與主機相連，可以把這類儀器稱之為分布式高密度電法儀。特點是輕便，由于電纜只有9芯，可以做成屏蔽電纜，提高了抗干擾能力。整套系統(tǒng)簡潔可靠(見圖2)，工作時除主機(實時彩色剖面)、一塊24Ah電瓶、9芯電纜、電極、再不需任何其他輔助設施。此次工程使用的即為E60BN。

【摘要】隧道工程在受到復雜地質(zhì)條件影響下，極容易導致隧道巖溶突水涌泥等問題的發(fā)生?，F(xiàn)階段，要加強對隧道巖溶突水涌泥原因與形成機理的分析，并采取針對性處理措施，提高隧道工程的整體施工質(zhì)量。本文首先對突水涌泥的危害、成因做出分析，并結合工程案例對該問題的處理策略進行研究。

【關鍵詞】巖溶隧道；突水涌泥；原因；處理策略

在進行鐵路、公路等工程的建設期間，經(jīng)常會遇到巖溶突水涌泥問題。對于突水問題而言，主要是指水流量超過了0.1m3/s，涌泥指的是地下水中泥沙的含量大于50%。一旦工程建設過程中發(fā)生突水涌泥問題，不僅會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染，同時還會威脅到施工人員的生命安全。因而，巖溶隧道建設前期要加強地質(zhì)水文勘察，并積極做好風險評估，加強對突水涌泥等病害的防治效果。

1突水涌泥的影響因素與危害性分析

1.1突水涌泥問題的影響因素。一般來說，導致巖溶隧道施工期間發(fā)生突水涌泥問題的因素主要有兩方面：自然因素、技術因素。對于自然因素而言，隧道所處的地質(zhì)環(huán)境、埋深、長度以及地震、暴雨等因素，都可能導致突水涌泥問題的發(fā)生。另外，技術因素主要是指勘察、設計、施工技術的不合理應用，可能會對巖溶隧道的突水涌泥問題產(chǎn)生一定的影響。1.2突水涌泥的危害性分析。巖溶突水涌泥問題的發(fā)生，將對隧道的正常施工與后期運營產(chǎn)生極為不利的影響。首先，巖溶隧道施工時，出現(xiàn)突發(fā)性突水涌泥現(xiàn)象的概率較高，由于突水量大，水中含有大量的泥沙，因而會對施工人員的生命與財產(chǎn)安全造成威脅，同時還存在著設備沖毀的危險。其次，由于突水涌泥過程中會帶走大量的泥沙，使得土體內(nèi)部的空洞區(qū)域越來越大。在受到重力作用的影響下，地表可能出現(xiàn)沉降或塌陷問題。此外，隨著突水量的不斷增大，隧道附近區(qū)域的地下水位、地表水位將可能出現(xiàn)下降的問題。另外，在突水過程中，施工現(xiàn)場大量的泥漿等物質(zhì)將會被水流帶走，進而會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。突水涌泥還可能影響到隧道工程的施工進度，導致工程延期等問題的出現(xiàn)。

2突水涌泥發(fā)生條件

一、基坑巖溶涌水條件

基坑發(fā)生巖溶涌水的基本條件:一是巖溶發(fā)育，發(fā)育有與基坑連通的巖溶管道、溶蝕帶或溶蝕裂隙等;二是巖溶水動力條件，基坑低于汛期巖溶地下水位。

1.巖溶發(fā)育條件巖溶發(fā)育程度、規(guī)模及形態(tài)等，決定巖溶涌水的類型與規(guī)模。以下部位為巖溶涌水的重點部位，應加強分析預測。

(1)可溶巖與非可溶巖接觸帶。非可溶巖一般為相對不透水或弱透水層，其構成了巖溶發(fā)育與巖溶地下水活動的控制邊界，巖溶水往往沿此接觸帶匯集、徑流和排泄，易形成溶蝕帶、巖溶泉或暗河，易發(fā)生涌水。

(2)可溶巖中的不整合界面、斷層帶、斷層交匯帶、破碎帶、節(jié)理密集帶等形成的構造破碎帶。巖溶地下水也往往沿其集中徑流和排泄，是巖溶涌水的主要部位。

(3)巖溶管道系統(tǒng)或暗河系統(tǒng)。在巖溶發(fā)育地區(qū)，巖溶管道系統(tǒng)往往縱橫交錯，巖溶地下水接受水平和垂向補給，地下水位以下的管道或暗河常年有水，水量隨季節(jié)和降雨量變化大，涌水量大，處理難度較大。

1工程概況

新建向莆線中仙車站是時速200km/h的客貨共用車站，其中涵洞7座，大橋2座及路基支擋結構和路基附屬工程方。中仙車站存在不良地質(zhì)及特殊巖土，具體為：DK420+790～DK421+250地段灰?guī)r巖溶發(fā)育，存在巖溶塌陷區(qū)，表層細角礫土厚大于40.0m，松散～稍密，其密度差異較大，溶洞充填物多為粉質(zhì)黏土夾角礫、碎石，可塑～硬塑，局部軟塑，部分充填物為細角礫土。鉆孔的遇洞率為44.12％，溶洞空洞率15％，鉆孔線巖溶率為36.09％，最大洞穴為29.45m；共有5個鉆孔發(fā)現(xiàn)土洞，最大土洞3.97m。

2路基巖溶注漿施工工藝

2.1施工方案

為防止巖溶地面塌陷及變形，并使覆蓋層工后沉降能滿足設計要求，采用注漿帷幕封閉土石分界面溶蝕發(fā)育帶，巖溶發(fā)育地段按照“探灌結合”的原則進行處理。施工時，首先實施先導勘探注漿孔（取鉆孔總數(shù)30%），然后根據(jù)先導孔資料確定注漿段落、深度及注漿參數(shù)，進行巖溶發(fā)育地段的整治處理。對煤洞、人工坑洞采用回填片石、砂礫石后注漿處理。

2.2路基巖溶注漿施工

摘要：通過綜合物探技術和三維激光探測技術，對樁側和樁端的重大地質(zhì)災害源進行了精確探查，對巖溶、裂隙等地質(zhì)災害源進行了定位、定量精細化探查，同時對超前鉆、物探等勘察結果進行了驗證，有利于避免超前鉆“一孔之見”的弊端，從而解決了單一物探探測解譯誤差大的缺陷，為巖溶區(qū)隱伏溶洞處治、樁基施工和設計提供了重要依據(jù)。

關鍵詞：巖溶；綜合物探；三維激光探測

巖溶地貌又稱喀斯特地貌［1－2］，巖溶區(qū)地基易受力不均勻從而引發(fā)沉降變形的不均勻，甚至發(fā)生塌陷，造成不可挽回的破壞，對施工安全、質(zhì)量、工期影響很大［3］。中國是一個巖溶大國［4］，施工前進行地質(zhì)勘探，充分了解地質(zhì)條件，進而提前制定施工計劃，預防樁基施工病害，提高施工效率，節(jié)約成本?？绾Ｇ嗵卮髽?，橋址區(qū)域為大理巖，發(fā)育溶蝕現(xiàn)象，多為溶孔、溶隙，揭示溶洞洞高0．4～4．6m，無填充或全填充硬塑狀粉質(zhì)黏土及碎石土，遇洞率34．04％，線溶率1．82％～56％，綜合分析為微弱發(fā)育～弱發(fā)育。本文運用綜合物探技術和三維激光探測技術對橋址的地質(zhì)條件進行了探測，由多個結果相互印證，克服了單一物探方法的多解性，提高了探測結果的可靠性［5－6］。

1巖溶綜合物探方法及成果

1．1地質(zhì)雷達探測

地質(zhì)雷達也稱探地雷達，是利用頻率為106～109Hz的無線電波來確定地下介質(zhì)的一種地球物理探測儀器，在工程地質(zhì)勘察、公路工程質(zhì)量檢測等眾多領域被廣泛應用。對373＃至萊方臺之間的橋墩（限于農(nóng)田場地條件376＃未做）地基進行了地質(zhì)雷達探測，并參考地質(zhì)勘察結果對個別橋墩加強探測。探測結果為：374＃墩、375＃墩、377＃墩、379＃墩、383＃墩均有巖溶發(fā)育現(xiàn)象，特別地，在375＃墩發(fā)現(xiàn)存在多處巖溶發(fā)育，推測下方巖溶發(fā)育比較強烈。