岩溶地区隧道设计的几点思考及建议

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1、现代隧道技术MODERNTUNNELLING岩溶地区隧道设计的几点思考及建议TECHNOLOGY文章编号：1009-6582（2011）01-0090-04岩溶地区隧道设计的几点思考及建议杨昌宇(中铁二院工程集团有限责任公司，成都610031)摘要岩溶地区隧道修建中出现的问题较多，尤其是岩溶水对施工安全、结构安全、运营安全的危害，并严重影响建设工期和工程投资。为此从岩溶发育的类型、岩溶对隧道工程的影响和危害等方面，通过近年在株六、渝怀、宜万等铁路项目的工程实例，对岩溶地区隧道工程设计理念、设计技术等进行了系统分

2、析，提出了岩溶地区隧道工程的选线应尽量避开岩溶水的径流带及深部缓流带的建议；针对岩溶危害，在隧道结构设计时应结合安全评价，采取适宜的加强措施；岩溶水一般宜按“宜疏不宜堵”原则治理，辅助坑道、洞口设置等应重视对岩溶水引排的适应性。关键词岩溶隧道工程影响设计建议中图分类号：U452.2+7文献标识码：A随着我国铁路建设的不断发展，铁路路网规划表且地表洼地、落水洞、槽谷等岩溶现象明显等，且的不断实施，在岩溶地区修建的隧道越来越多，尤其岩层倾角陡的比倾角缓的岩溶相对发育。隧道通过是在西南山区，诸多长大复杂岩溶隧道正在修

3、建或这些地段可能发生灾害的风险高。即将修建。由于岩溶的复杂性、发育的不规律性，在（2）地下水沿节理裂隙及其密集带运移，形成岩溶地区修建隧道风险高。降低岩溶隧道的建设风沿节理裂隙发育的岩溶。险，保证工程安全有序实现，以及提高岩溶隧道工程（3）沿断层发育的岩溶，张性断层附近的岩溶质量，确保岩溶地区隧道长期的运营安全，是岩溶地发育程度较强，而压性断层附近发育程度相对较弱。区隧道设计的基本思想。围绕这一基本思想，在近几（4）沿向斜构造核部发育的岩溶。年岩溶地区隧道设计中，针对岩溶风险、岩溶及岩溶1.2按岩溶地区地下水垂

4、直分带进行分类水的处理、衬砌结构、施工安全措施等方面积累了较岩溶发育的垂直分带性取决于岩溶地区水文地多经验，也有不少教训，值得思考。质的垂直分带，一般在岩性单一的可容岩中，地下水[1]1岩溶发育的类型及对工程的影响具有四个分带，对应的岩溶发育有以下特点：（1）垂直渗流带1.1按岩溶发育条件分类位于地下水排泄基准面以上，为临时性地下水岩溶发育的条件是岩石的可溶性与裂隙性，以运动带，以垂直运动为主，地表水通过裂隙垂直向下及水的侵蚀性及其流通条件。因此设计时，一般可运动。岩溶形态以漏斗、落水洞等为主，局部可能形把岩溶

5、类型归结为以下几类：成水平溶洞。（1）地下水沿层面流动，形成沿地层走向，即沿（2）季节交替带层面发育的岩溶。地下水运动随季节变化，呈周期性交替。干季时一般可溶岩和非可溶岩接触带、不同地层可溶地下水位降低，为垂直运动；雨季时地下水位上升，岩接触带、同一种地层中可溶岩内沿层面推测至地为水平运动。在此带中岩溶发育最强烈，常形成复杂修改稿返回日期：2011-01-20作者简介：杨昌宇（1970-），男，高级工程师，从事于隧道与地下工程设计工作，E-mail：teysds@yeah.net.90第48卷第1期(总第336

6、期)2011年2月出版Vol.48，No.1，Total.No.336Feb.2011现代隧道技术MODERNTUNNELLING岩溶地区隧道设计的几点思考及建议TECHNOLOGY的大型溶洞、暗河、地下湖等。隧道通过此地段时具生突水时短时间淹没施工掌子面、破坏施工设施、危有高—极高的风险。及作业人员安全，突水时间长达数小时至数十小时。34（3）水平径流带B级（较严重）：中小型突水（涌水量1×10～1×103位于地下水排泄基准面附近，地下水的运动相m/d）、突泥。可能致使施工停止，对作业人员安全有当强烈，常沿裂

7、隙及层面发育大量水平和倾斜的溶一定影响。23洞，构成互相连通的地下通道。工程位于此带时，其C级（一般）：小型涌水（涌水量1×10～1×103对工程的危害和影响大，风险极高。m/d）、涌泥。23（4）深部缓流带D级（轻微）：涌水量＜1×10m/d，涌突水可能此带低于地下水排泄基准面，水的流动方向不性极小。受当地水文网排水作用的直接影响，而由地质构造（2）地表影响情况决定，水在排泄基准面以下相对缓慢运动而排隧道内岩溶水大量涌出，还易造成地表失水及到远处。此带中岩溶一般不发育，但条件适宜时（如：地表塌陷，如渝怀线的歌

8、乐山隧道施工期间在堵水深部岩溶水具承压性、深部岩溶水水温较高、深部岩以前，地表出现了6个陷坑，并造成水塘、泉点水位溶水流经碳质页岩、煤层和含硫化物的岩层时等）也下降。能形成相当规模的溶洞。这类溶洞将对隧道工程的（3）结构影响修建造成极大影响。部分岩溶地段隧道开挖揭示出小溶洞、溶蚀现象发育，岩溶水量不大甚至干燥无水，但在雨季时已完2岩溶对隧道工程的影响及危害工的衬砌或支护受岩溶水影响出现