[摘要]结合某轨道交通工程岩溶隧道施工中突泥、突水的工程实际，进行施工处理技术研究，首先及时提出岩溶 临时处理方案并有效实施;然后针对岩溶隧道发生突水、突泥其治理过程一般十分复杂、漫长的特点，研究制订综 合处理方案，提出并分析了 3 种处理方案，即封堵方案、引排方案、封排结合方案，通过技术、风险、投资估算和效果 分析，确定封排结合方案最优，并制订了合理可行的封排结合方案和具体措施，顺利完成了施工，既降低了施工成 本又缩短了施工工期。

　　[关键词]隧道工程;岩溶地区;暗挖;突水;突泥;施工技术

　　1 工程概况

　　某隧道全长 2. 4km，为左、右线分离式隧道，呈 南北布置，北端出地面与区间路基相接，隧道下穿 鹿冲关森林公园后，南端接暗挖蛮坡车站，蛮坡 站—安云路站区间全长1. 8km。 隧道为单面下坡，埋深 9 ～ 45. 8m。穿越泥岩、 砂岩、白云岩及灰岩地层，前半段隧道为Ⅳ， V 级围岩，后半段隧道为Ⅲ，Ⅳ级围岩，地下水主要为岩溶 裂隙水，施工图设计阶段隧道涌水量预计为 3. 3 ～ 10L/min，洞长 10m，隧道采用全包防水模式。雅关 隧道平面如图 1 所示。

　　2 施工中发生溶洞涌水、突泥

　　隧道从蛮坡站竖井进洞施工，溶洞未揭穿前， 地下水从地表龙滩口( 上升泉) 溢出经麻冲大沟排 泄，龙滩口与隧道底高差约35m。 2014 年 8 月 18 日，左隧施工至 ZDK19+200( 右 线施工至 YDK19+233) 里程时，左隧揭穿溶洞出现 涌水、突泥。同时，龙滩口上升泉断流。 右洞于 2014 年 10 月 29 日揭穿溶洞，从右隧底 下溶洞通道出水。 结合施工揭露溶洞情况、专项勘察成果，确定 ZDK19+200—YDK19+209 存在一横穿左、右线隧道 的岩溶通道，左洞出露溶洞位于隧道右侧拱腰附 近，发育方向为向隧道顶板左上方及向右隧方向; YDK19+209 出露岩溶溶腔包络整个隧道，发育方向 为右隧右上侧至龙滩口出露及向左隧方向。雅关 隧道蛮坡站端溶洞平面如图2 所示。

　　3 岩溶临时处理

　　1) 第 1 次 2014 年 8 月 18 日，雅关隧道左隧 ZDK19+200 发生涌水、涌泥后，参建各方第 1 次现 场讨论，决定采取先从竖井抽排水再清理涌泥措施。 2) 第 2 次 为保障工期，经多次现场会议讨论 后形成第 2 次临时处理方案: ①对该岩溶进行专项 勘察; ②左隧采用大管棚跨越溶洞，继续向前施工， 同时开挖断面外扩，按岩溶处理多预留 50cm 空间 考虑; ③溶洞及地下水的处理方案待通过施工开挖 揭示的地质情况，结合岩溶专项勘察成果，查清岩 溶发育规模、管道水流向与流量、管道路径及与隧 道的关系，再研究综合治理措施; ④由于当时判断 ZDK19+200 向右隧发育，要求右隧施工时从当时掌 子面( YDK19+233) 开始，开挖断面外扩，按岩溶处 理多预留 50cm 空间考虑。

　　4 岩溶综合处治方案比选

　　岩溶隧道发生突水、突泥后，其治理过程一般 十分复杂、漫长，并且可能会有一个反复的过程。 根据该溶洞及地下水特点，有 3 种处治方案: 封堵、 引排、封排结合。

　　4. 1 封堵方案 处治思路: 对施工揭露的溶洞进行回填，对地下水采用注浆封堵，同时施作抗水压衬砌。封堵方案客观上存在的问题: ①此处揭露岩溶 水为地下水排泄通道，且处于排水末端，水量大，盲 目封堵隐患很大，而且封堵困难，风险大; ②即便暂 时堵水成功，那么势必造成地下水位上升，同时，由 于岩溶发育的不规律性，加之原来的地下水系被破 坏，新的水头高度难以确定，对隧道纵向影响段落 的长度也难以确定，抗水压衬砌施作长度、厚度也 难以确定，盲目处理会导致潜伏在高压水作用下的 隧道边墙、仰拱发生爆裂，危及行车安全。

　　4. 2 引排方案 处治思路: 启动施工图中设计预案，设置泄水 洞排水。 详细勘察报告显示隧道水量较小，但考虑溶洞 隧道工程风险，蛮安区间设计了2 个泄水洞预案，泄 水洞长 1. 5 ～ 2km; 拟当雅关隧道、蛮坡站—安云路 站区间部分隧道施工期间涌水量过大难以进行封 堵、不能按全封防水进行施工时，经论证后，必要时 施作泄水洞。 优点:设置泄水洞引排该岩溶水一劳永逸、干 净彻底。 缺点:从目前雅关站—蛮坡站区间、蛮坡站— 安云路站区间施工情况看，除本溶洞有集中涌水 外，其余地段未见有集中出水。如仅为解决该溶洞 出水设置泄水洞，泄水洞长约2 000m，施工周期长、 投资大。

　　5 封排结合处理方案与措施

　　设置排水竖井、隧底压水板及溶洞前后全封抗 水压衬砌，迫使地下水通过排水井从地表排除。抗水压衬砌长度暂定为溶洞前、后各 20m，根据压水试 验再进一步确定实施长度。

　　5. 1 设置竖井+横通道排水系统取代原龙滩口排 泄通道 原龙滩口出水经地下溶洞通道而出。其出水 溶洞通道为从隧顶至地面弯曲向地表延伸的岩溶 管道，管道宽窄不一，路径曲折，且偶有孤石。若利 用原溶洞通道排水，排水能力不确定，且易受堵塞， 不确定因素多。 因此，拟于龙滩口出口处附近设置“竖井+横通 道”的方式替代原来的龙滩口排泄岩溶通道。使地 下水沿该通道引入新修的麻冲大沟排出。 竖井采用 2 000 圆形结构，井底低于隧道底板 下 5m，竖井与右隧洞内揭露的溶洞之间采用横通道 连接，横通道采用半圆拱+直边墙，直边墙高 2m，拱 高 1m、宽 2m。

　　5. 2 溶洞段隧道进行水路连通，将左洞地下水引入 右隧道排水通道 根据施工期间揭露及地质勘察查明的溶洞管 道分布、出水情况，在初期支护背后预埋多根 150 HDPE 排水管连通原溶洞管道至横通道，通过此方 式保证原先的水路连通，汇集地下水经过横通道至 竖井，于竖井底部安设水泵抽排，以降低地下水位， 保证洞内无水作业。

　　5. 3 施作隧底压水板 右隧底岩溶管道沿隧道纵向宽 2 ～ 3m，横向向 左延伸至左隧右侧，向右延伸至右隧右侧，地下水 集中于右隧底下涌出。拟于隧道底加设压水板对 地下水进行封闭，使地下水通过新施作的排水通道 排出。压水板置于隧底之下，厚 1m，左、右嵌入溶洞 岩壁 2m，纵向长度暂按溶洞外各3～5m。

　　5. 4 施作抗水压衬砌 1) 施作左隧揭露岩溶段初次抗水压衬砌( 40cm C40 钢筋混凝土) 先施作初次抗水压衬砌，长度暂 定为溶洞前、后各 20m( 大里程端需换拱扩挖) ，强 度达到要求后开始下一步施工。 2) 做第 1 次压水试验确定右隧初次抗水压衬 砌施作长度及压水板效果 停止抽水，使地下水通 过水路连通从压水板外侧汇集至横通道及竖井，随 竖井水位上升直至从竖井溢出，观察隧道洞内出水 情况，确定右隧初次抗水压衬砌长度，对于左隧出 水段落，需补做初次抗水压衬砌。 3) 施作右隧初次抗水压衬砌( 40cm C40 钢筋混 凝土) 开启抽水设备，集中抽排竖井内地下水，直 至洞内地下水位降低至隧道底板以下，无渗漏水 后，施作右隧初次抗水压衬砌，同时补做左隧初次 抗水压衬砌。

　　5. 5 施工其余段隧道二衬衬砌 施工剩余至蛮坡站段隧道衬砌( 40cm C40 钢筋 混凝土) 。

　　5. 6 二衬达到强度后停止抽水 使地下水通过竖井或原来的龙滩口排泄通道 自然溢流。

　　6 结语

　　1) 岩溶隧道开挖建设过程中最常见的危害形 式是突水、突泥，要根据不同的突水、突泥灾害风险 采取不同的应对措施，以达到降低风险、安全施工 的目的。溶洞水处理应遵循“以疏为主、堵排结合、 因地制宜、综合治理”的原则。 2) 岩溶隧道发生突水、突泥后，其治理过程一般 十分复杂、漫长，并且可能会有一个反复的过程。关 键是需查明岩溶发育形态、地下水的补给路径，分析、 制定出有针对性的处理措施，达到安全、经济的效果。 3) 雅关隧道蛮坡站端溶洞处理通过比选封堵、 引排、封排结合 3 种方案，选取封排结合方案，该投 资相对于泄水洞方案较少，而且恢复原有水路，封 排结合，取得较好效果。

　　参考文献:

　　[1] 孙柏林，王升，徐学军，等.岩溶区隧道充填型溶洞的塌方处 治优化研究[ J] .公路工程，2015， 40( 5) : 187-192.

　　[2] 袁永才，李术才，李利平，等.岩溶隧道施工过程中大型溶洞 的综合预报及治理方案研究[J] .现代隧道技术，2015，52 ( 2) : 192-197.

　　《某暗挖岩溶隧道突水、突泥问题施工处理技术》来源：《施工技术》，作者：袁福银，陈虹宇，吴贤国，陈发达，王腾飞，梅江兵，刘鹏程。