岩溶区隧道设计研究

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1、岩溶区隧道设计研究摘要：岩溶地区修建隧道是复杂、系统的，虽然从设计理念、设计措施等方面可以降低隧道修建的风险，但还应从岩溶勘探手段、对岩溶认识了解上有新的突破，为公路线路选线、隧道修建提供更可靠的依据，提高岩溶地区隧道的质量，保证线路运营安全。关键词：公路隧道；岩溶地区；设计Abstract:thekarstareatobuildatunneliscomplex,thesystem,althoughthedesignconcept,designmeasures,canreducetheriskoftunnelcons

2、truction,butalsoshouldfromthekarstexplorationmethod,thekarstknownewbreakthroughs,forhighwaylineroute,tunnelconstructiontoprovidemorereliablebasis,improvethequalityofthetunnelkarstregion,ensurethesafetylineoperation.Keywords:highwaytunnel;Karstregion;design中图分类号

3、：U459.2文献标识码：A文章编号：4.、八—1刖S随着我国公路建设的不断发展，公路路网规划的不断实施，在岩溶地区修建的隧道越来越多，尤其是在西南山区，诸多长大复杂岩溶隧道正在修建或即将修建。由于岩溶的复杂性、发育的不规律性，在岩溶地区修建隧道风险高。降低岩溶隧道的建设风险，保证工程安全有序施工，以及提高岩溶隧道工程质量，确保岩溶地区隧道长期的运营安全，是岩溶地区隧道设计的基木思想。I韦I绕这一基本思想，在近几年岩溶地区隧道设计中，针对岩溶风险、岩溶及岩溶水的处理、衬砌结构、施工安全措施等方面积累了较多经验，也有不

4、少教训，值得思考。2岩溶发育的类型及对丁程的影响2.1按岩溶发育条件分类岩溶发育的条件是岩石的可溶性与裂隙性，以及水的侵蚀性及英流通条件。因此设计时，一般可把岩溶类型归结为以下几类：1）地下水沿层面流动，形成沿地层走向，即沿层面发育的岩溶。一般可溶岩和非可溶岩接触带、不同地层可溶岩接触带、同一种地层中可溶岩内沿层面推测至地表口地表洼地、落水洞、杷谷等岩溶现象明显等，且岩层倾角陡的比倾角缓的岩溶相対发育。隧道通过这些地段可能发生灾害的风险高。2）地下水沿节理裂隙及其密集带运移，形成沿节理裂隙发育的岩溶。3）沿断层发育的

5、岩溶，张性断层附近的岩溶发育程度较强，而压性断层附近发育程度相对较弱。2.2按岩溶地区地下水垂直分带进行分类岩溶发育的垂直分带性取决于岩溶地区水文地质的垂直分带，一般在岩性单一的可容岩中，地下水具有三个分带，对应的岩溶发育有以下特点:1）垂直渗流带位于地下水排泄基准面以上，为临时性地下水运动带，以垂直运动为主，地表水通过裂隙垂直向下运动。岩溶形态以漏斗、落水洞等为主，局部可能形成水平溶洞。2）季节交替带地下水运动随季节变化，呈周期性交替。干季时地下水位降低，为垂直运动；雨季时地下水位上升，为水平运动。在此带中岩溶发育

6、最强烈，常形成复杂的大型溶洞、暗河、地下湖等。隧道通过此地段时具有极高的风险。3）水平径流带位于地下水排泄基准面附近，地下水的运动相当强烈，常沿裂隙及层面发育大量水平和倾斜的溶洞，构成互相连通的地下通道。工程位于此带时，其对工程的危害和影响大，风险极高。3岩溶区隧道设计基于对岩溶发育的特点及岩溶对工程的影响分析，设计时应从隧道通过岩溶区的位置、岩溶水的处理原则及结构设计等方面综合考虑，以控制并降低其风险，确保隧道安全。3.1岩溶地区隧道位置确定从岩溶在地下水垂直分带上发育特点上分析，以及岩溶地区隧道修建经验表明，线路

7、选线设计时，隧道位置应尽量选择在岩溶不发育地段通过;当受条件限制时线路应采用高线位，以隧道通过岩溶水垂直渗流带为宜，尽量避免穿越岩溶水水平径流带。对于季节交替带、深部缓流带则应慎重对待，尤其是深部缓流带中岩溶一般不发育，对隧道修建影响小；但条件适宜时也能形成相当规模的溶洞，对工程的危害极大。因此当线路要穿过此带时，地质勘探应重点查明有无规模较大的溶洞发育，若存在这类情况,线路选线时应尽量避免。岩溶隧道线路坡度宜采用人字坡，为保证排水顺畅，富水岩溶隧道宜优先选用大坡度线路方案。3・2隧道岩溶水的处理（1）隧道内岩溶水处

8、理一般“宜疏不宜堵”，由于岩溶水发育的不规律性，建立排水系统应注意以下问题。①施工中揭示出的岩溶暗河水随着暗河通道上游充填物不断流失，管道被洗通，吸附影响范围加大，在后期水量还可能增大，在利用人工构筑物引排、选择过水断面时，应考虑过水能力冇足够的富余量作为安全储备。②采用恢复岩溶通道排水的方案时，宜对岩溶通道做详细调查和观测，包括连通试验等，且