北京中铁诚业工程建设监理有限公司
摘要：随着地区铁路建设力度加大，铁路路网规划持续实施，岩溶地区建设的隧道明显增加，极大地促进地区经济健康稳定发展。但在隧道工程建设过程中，岩溶会对隧道施工安全造成不同程度的影响，极易出现各类安全隐患问题。施工企业需要多层次准确把握岩溶在隧道安全方面的具体影响，优化利用处治技术，最大化降低岩溶影响程度，提高隧道施工质量与运行经济效益。因此，本文结合具体案例，从不同角度入手客观阐述了岩溶对隧道安全影响及处治技术。
关键词：岩溶隧道安全影响处治技术
岩溶问题属于世界性难题之一。在隧道工程建设过程中，施工企业不可避免会到各种岩溶问题，尤其是岩溶区域，岩溶发育复杂化、类型多样化等，极易出现“突泥、突水”等现象。施工企业需要多层次深入分析隧道建设地区出现的岩溶问题，从隧道安全角度入手，科学处治岩溶问题，提高隧道围岩安全性与稳定性。
一、具体案例
以“云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶”为例，在整治过程中，云桂铁路云南有限责任公司转发了第三方检测单位《隧道基底隐伏岩溶探测成果报告》，云桂铁路云南段1~8标段施工单位提供了《云桂铁路云南段岩溶地区隧道岩溶及岩溶水核查成果及附件》，明确了整治范围，云桂YGTJ-1标中第一册平贯一号、平贯二号及富宁隧道（部分）共33段异常段；YGTJ-2标中第一册八郎隧道、里颇隧道、革朗隧道（部分）及保上隧道（部分）共34段异常段等。该段隧道施工空间狭窄，围岩不稳定性，各类施工机具设备活动频繁，隧道隐伏岩溶探查实施难度较大，采用风枪探查隧底及周边岩溶，弹性波CT法、地质雷达法等物探方法作用到该段落隧道底部岩溶探测环节，开挖过程中分段探查方法作用其中。隧道开挖揭示岩溶并且与岩溶异常存在连续分布，岩溶异常直径或高度范围较大，岩溶异常可能为地下水径流、排泄或地表水入渗通道。相应地，下面边便是云桂线云南段岩溶隧道部分情况。
二、岩溶对隧道安全的影响
以“云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶”为例，从岩溶发育条件入手，地区岩溶类型并不单一，对隧道工程项目造成多样化影响，比如，洞害、洞穴坍塌、水害，岩溶水对隧道工程项目的影响是最大化的，导致隧道存在安全风险，无法处于稳定运行中。具体来说，在隧道工程施工中，岩溶对隧道安全影响主要体现在突水突泥、地表影响等；在隧道投入运行后，也会受到岩溶水的影响，出现渗水、开裂变形等问题，影响相关隧道段铁路行车安全。在此过程中，施工企业要准确把握岩溶地区铁路建设具体情况，科学深入分析该段落隧道洞底、隧道洞壁岩溶发育等平剖面图，采用现代化测量手段，科学实测洞内沉积物、积水等情况，也包括各类建筑物跨越洞穴宽度、位置等，全面、深入明确岩溶在隧道安全方面的具体影响，采取合理化的治理方法手段，从源头上科学治理隧道建设地区安全问题。
三、岩溶对隧道安全影响的处治技术
1、处治原则
在整治岩溶隧道安全问题中，施工企业要坚持多样化整治原则，结合补勘地质成果、施工现状及隧道地形地貌等一系列因素，坚持具体问题具体分析的原则，全面、深入分析云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶问题，采用适宜的方法进行合理化、规范化处理。施工企业要坚持注浆加固、回填、排水降压等岩溶处置原则，规范化整治岩溶问题，从根本上提高该段隧道安全性。具体来说，在处治岩溶问题中，施工企业要坚持钢管桩注浆加固原则，纵横向间距1~2m，交错布置，以嵌入基岩为为基点，科学控制钢管桩具体长度，必须超过0.5米，以岩溶隧道施工现场试验为媒介，合理调整注浆压力，确保该段隧道结构具有较高的安全性。施工企业将动静分开处理方法作用到云南段隧底，注浆加固处理ø76钢管桩，将微型桩支承道床板应用其中，微型桩桩径为ø300mm，横向每块板底设置2根，长度按嵌入基岩不小于0.5m，注浆压力范围为0.3~0.5Mpa。此外，施工企业要坚持排水降压孔原则，根据云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶具体问题，合理设置排水降压孔，排水降压孔纵向间距6m进行布置，交错布置，错开环向施工缝不小于1m，施工时要根据钻孔施作时出水量大小，优化排水降压孔的纵向间距。排水降压孔深度按仰拱以下0.5m控制，ø100PVC管合理设在排水降压孔中，设置好凿槽，槽深至中心水沟盖板下11cm，槽宽11cm，将PVC弯管埋设到凿槽内部，排水降压孔内涌水直接引入中心沟，将开槽回填至原设计仰拱顶面用微膨胀砂浆填充。
2、具体处治技术
2.1基底注浆
在处治该隧道段岩溶问题中，施工企业要围绕补勘地质资料以及岩溶问题处治原则，巧妙利用基底注浆技术，对异常段中共47段进行钢管桩注浆加固。如果采用ø76无缝钢管，壁厚为6mm，如果采用ø42无缝钢管，壁厚为4mm。在基底注浆过程中，施工人员要控制好注浆孔间距，边墙部分要进行合理化加密，科学设置外插角，采用C20水泥浆，注浆压力以不影响衬砌结构安全为准。施工人员要根据嵌入基岩深度，控制好注浆深度，如果处于溶蚀破碎地带，注浆深度根据仰拱以下5m控制。在此基础上，施工人员要坚持灌探结合的原则，深层次探测岩溶具体发育范围以及发育性质。施工人员要随时观察注浆过程中注浆压力动态变化，如果注浆压力瞬间增大或者注浆量已不再规定范围内，施工企业要第一时间告知参建各方，从不同角度入手客观分析出现的具体原因，采取针对性措施进行规范化处理。此外，基底注浆加固过程中，施工企业要严格控制注浆压力，派专职人员观察注浆段落前后12m范围内二衬表面的开裂、冒浆情况。一旦出现开裂或冒浆应立即停止注浆，并及时上报与处理。当注浆压力达到设计终压值并稳定持续10min不进浆的情况下可结束注浆。
2.2钻孔回填与隧底排水降压孔设置
2.2.1钻孔回填
在处治云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶问题中，施工人员要注重钻孔回填技术的应用，对异常段中共5段合理化钻孔，钻孔为300钻孔，钻孔间距5-8m，回填适量的C20细石混凝土。同时，异常段中共268段可根据隧道底部具体情况，科学设置排水降压孔，要设置在中线左右两边，交错布置。如果处于溶洞段，单侧间距大都为4m，错开施工缝不小于1m。施
工人员要准确把握应用到排水降压孔钻孔环节的钻孔，将适宜规格的PVC管设置在排水降压孔内，将凿槽设置合理位置，控制好槽宽、槽深等，将PVC弯管科学埋设到槽内。钢管桩施工结束后，施工企业要及时安排相关人员沉降观测隧道，预测的隧道基础工后沉降值不应大于15mm，并应满足无砟轨道有关设计要求。施工企业要根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》，明确监控量测点设置原则、量测频率等，科学统计、分析并评估监控量测获取的信息数据，作为指导隧道现场施工管理的重要参考依据。
2.2.2隧底排水降压孔设置
施工人员要根据衬砌型式明确排水降压孔设置深度，比如，带底板衬砌应位于中心水沟以下不小于50cm，100PVC管底部设钻设泄水孔，以梅花形状来设置，孔径8～15mm，孔间距15cm，用无纺布包裹PVC管位于围岩部分，包裹范围深入衬砌结构超过15cm。此外，施工人员还要动态观测钻孔出水情况，合理加密排水降压孔间距，并告知参建各方。需要注意的是：处理好隐伏岩溶之后，施工人员要根据施工现场具体情况，利用C40微膨胀混凝土，对注浆孔、探测孔等进行规范化封孔。
2.3检测
在处治好云桂铁路云南段隧道隐伏岩溶问题之后，施工企业要采用钻孔取芯方法，检测注浆情况，控制好钻孔取芯孔数。如果在检测过程中，发现很多部位都存在水泥结石体，要将填满可注缝隙，注浆效果必须达到《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）中具体规定。回填结束后，施工企业也要借助钻孔取芯，检测回填的密实程度，隧道开挖宽度范围内以下钻孔取芯不能明显空洞。
四、结语
总而言之，在岩溶隧道建设过程中，施工企业要多层次准确把握出现的岩溶问题，客观分析对隧道安全的具体影响，借助基底注浆、钻孔回填等技术手段，科学处理出现的岩溶问题。以此，促使岩溶地区隧道工程建设顺利进行，具有较好的“经济、社会、生态”效益，更好地推动地区铁路建设进程。
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