《岩溶及其治理措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩溶及其治理措施（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、岩溶及其治理措施摘要：隧道穿越岩溶地层时，往往与地下发育、分布的各种规 模岩溶、洞穴、溶蚀现象等相遇，对隧道施工影响较大。针对上述 问题，在本文中对岩溶的形成机理，处置方法进行了描述。关键词：隧道 岩溶 治理方法1. 岩溶及其形态特征在可溶性岩石地区，地下水和地表水对可溶岩进行化学侵蚀作 用、机械侵蚀作用以及与之伴生的迁移、堆积作用，总称为溶岩作 用。在岩溶作用地区所产生的特殊地质、地貌和水文特征，称之为 岩溶现象。岩溶是碳酸盐类岩石与水作用的结果，只有碳酸盐类岩石分布 的地区，才有岩溶。我国碳酸盐类岩石分布面积很广，出露地表的 约有 120 万平方公里，约占全国面积的1/8，埋藏地下的更为广
2、泛， 主要分布在我国南方广西、贵州和云南东部，其中以广西壮族自治 区出露面积最大，约12 万平方公里，占自治区面积的60%左右。除 此在湖南、湖北西部以及广东的西部和北部岩溶也很发育。华北地 区岩溶主要分布在山西和河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一 带，其中尤以山西境内比较发育。岩溶与工程建设的关系很密切。在岩溶地区修建隧道，一旦揭 穿高压岩溶管道水时，就会造成大量突水，有事夹有泥沙喷射，给 施工带来严重困难，甚至淹没坑道，造成机毁人亡的事故。在地下 洞室施工中遇到巨大溶洞时，洞中高填方或桥跨施工困难，造价昂 贵，有时不得不另辟新道，因而延误工期。在岩溶地区修筑公路时， 由于地下岩溶水的活动
3、，导致路基基底冒水，水淹路基、水冲路基 及隧道涌水等。2. 岩溶的发育规律2.1 岩溶发育规律在岩溶发育地区，各种岩溶形态在空间的分布和排列是有一定 规律的，它们主要受岩性、地质构造、地壳运动、地形和气候等因 素的控制和影响。（1）岩性的影响 可溶岩层的成分和岩石结构是岩溶发育和分布的基础。成分和 结构均一且厚度很大的石灰岩层，最适合岩溶的发育和发展。所以 许多石灰岩地区的岩溶规模很大，形态也比较齐全。（2）地质构造的影响 褶皱、节理和断层等地质构造控制着地下水的流动通道，地层 构造不同，岩溶发育的形态、部位及程度都不同。（3）地壳运动的影响正如河流的侵蚀作用受侵蚀基准面的控制一样，地下水对可
4、溶 性的溶蚀作用同样受侵蚀基准面的控制。而侵蚀基准面的改变则是 由于地壳升降运动所决定。因此，地壳相对上升、侵蚀基准面相对 下降时，岩溶以下蚀作用为主，形成垂直的岩溶形态；而地壳相对 稳定、侵蚀基准面一段时间也相对不变时，地下水以水平运动为主， 形成较大的水平溶洞。地壳升降和稳定呈现间歇交替变换，垂直和水平溶洞形态也交替变换。（4）地形的影响在岩层裸露、陡坡的地方，因地表水汇集快、流动快且渗入量 少，多发育溶沟、溶槽或石芽；地势平缓，地表径流排泄慢，向地 下汇流快的地方，常发育漏斗、落水洞和溶洞；一般斜坡地段，岩 溶发育较慢，分布也比较少。（5）气候的影响 降水多，地表水体强度大，气候也潮湿，
5、地下水能得以补给， 岩溶发育就较快。3. 岩溶地区工程地质问题和防治措施3.1 主要工程地质问题在岩溶地区进行工程建设，经常遇到的工程地质问题主要是地 基塌陷、不均匀下沉和基坑、洞室涌水等。在建筑物基坑或地下洞 室的开挖中，若挖穿暗河或地表水下渗通道，则会造成突然涌水， 给工程施工和使用造成重大隧道和灾难。在岩溶地区修建工程建筑物时：首先，必须在查清岩溶分布、 发育情况的基础上，选择工程建筑物的位置，尽可能避开危害严重 的地段；其次，由于溶岩发育的复杂性，特别是不可能在施工之前 全部查清地下溶岩的分布，一旦施工揭露出来，则必须针对性的采 取必要的措施。3.2 常用防止措施对于地下建筑物地基中的
6、岩溶空洞，可以用灌浆、灌注混凝土 或片石回填的方法，必要时用钢筋混凝土盖板加固，以提高地基承 载力，防止洞顶坍塌。隧道穿越岩溶区，视所遇溶洞规模及出现部位采取相应措施。 若溶洞规模不大且出现于洞顶或边墙部位时，一般采用清除充填物 后回填堵塞；若出现在边墙下或洞底可采取加固或跨越的方案；若 溶洞规模较大，甚至有暗河存在时，可在隧道内架桥跨越。对于溶岩地区的防排水措施应予慎重处理，主要原则是既要有 利于工程修建，减轻岩溶的发展和危害，又要考虑有利于该地区的 环境保护，不能由于排水、引水不当，造成新的环境问题。在隧道 内遇到岩溶水的问题，若岩溶水量较小，可采用注浆堵水，也可采 用侧沟或中心沟将水排出
7、洞外；若水量较大，可采用平行导坑做排 水坑道。总之，对岩溶一般宜用排堵结合的综合处理措施，不宜强 行拦堵，且应做好由于长期排水造成的地面环境问题（如地面塌陷 或地表缺水干涸）的处理补救措施。4. 工程实例4.1 工程概况叙岭关隧道是纳溪黔川高速公路的一条分离式特长隧道，左 线长4067m,右线长4017m。隧道位于四川省叙永县境内的震东镇 东南约5km,隧址区位于四川盆地南部边缘与云贵高原的过度地带， 在地貌分区上属于川南盆缘山地。隧道穿越地段处于下水垂直循环 带，左线穿越1640m可岩溶，右线穿越1560m可岩溶，地表岩溶漏 斗、天然竖井、落水洞、溶洞以及溶隙、溶缝较发育,地下有大型 的溶洞
8、存在，局部发育小型岩溶管道，可能与地底暗河相通，地下 水丰富。隧道进、出口段为岩溶强烈发育带，隧道洞身岩溶段位于 垂直管道发育带，地表负地形、洼地、溶洞较发育，为岩溶中等发 育带。4.2 提出问题由于隧道穿越岩溶地带，往往与地下发育、分布的各种规模岩 溶、洞穴、溶蚀现象等相遇，怎样保证隧道施工过程中的安全，是 本次需要解决的问题4.3 方案确定(1 )对于拱顶及边墙位置的小型溶洞采用c20泵送砼进行填充。(2) 对于仰拱底小型溶洞采用 c15 片石砼进行填充。(3) 对于拱顶较大溶洞先施做1m厚c20砼，在中部位置采用 加厚m7.5浆砌片石回填，然后在浆砌片石上面回填厚度不小于1m 的砂。(4
9、) 对于边墙位置较大溶洞先采用干砌片石回填，然后溶洞口 采用 2m 厚 m7.5 浆砌片石回填。(5) 对于仰拱底较大溶洞底部采用碎、卵石回填，中部为隧道 弃渣回填，顶部用C15片石砼回填。(6) 对于地表落水洞在其四周设置截水沟并对其本身进行回填 处理。(7) 对于边墙、拱顶溶洞内有地下水补给通道的，进行后注浆处理。（8）对于特大型溶洞，应视具体情况另行制定方案。4.4 治理效果在叙岭关隧道施工中，处理了各种大小溶洞几十处，从监控量 测结果来看，围岩和支护变形均较小，变形在设计及规范要求内。 表明叙岭关隧道溶洞处理的方式是切实可行的，并取得了一定的经 济效果，保证了隧道安全、顺利的穿越岩溶地带。参考文献：1 工程地质m,北京：大学出版社2005 64-652 纳黔路叙岭关岩溶隧道施工综合技术：孙代等
