施工技术
CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2018
年 12 月
第
47 卷增刊
大断面深埋岩溶隧道塌腔处理技术探究
刘国伟 ，张海波 ，杨志 ，周永新 ，陈玮
(中建市政工程有限公司 ，北京 100071 )
［摘要 ］随着我国高速公路的发展 ，在岩溶地区修建隧道工程日益增多 。施工过程中若处理不当 ，极易造成塌方 、突
泥涌水
、地表塌陷 、洞身失稳等工程灾害 ，甚至威胁到现场施工人员的生命安全 。依托新余市绕城改建工程 (环 城
路
)花鼓山隧道工程 ，采用反压回填 、空腔填充轻质混凝土 、加强初期支护 、围岩注浆加固的方式 ，攻克岩溶隧道塌
腔施工过程中塌方
、突泥涌水 、地表塌陷等难题 。
［关键词 ］岩溶地区 ;反压回填 ;轻质混凝土 ;注浆加固
［中图分类号 ］U455 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1406-04
ＲesearchonTreatmentTechnologyforCollapseCavity
ofLargeSectionDeepBuriedKarstTunnel
LIUGuowei ，ZHANGHaibo ，YANGZhi ，ZHOUYongxin ，CHENWei
(ChinaConstructionMunicipalEngineeringCo． ，Ltd． ，Beijing 100071 ，China )
Abstract :WiththedevelopmentofhighwaysinChina ，tunnelconstructioninkarstareasisincreasing．Ifitisnot
properlyhandledduringtheconstructionprocess
，itwilleasilycauseengineeringdisasterssuchaslandslides ，muddy
water
，surfacesubsidence ，andinstabilityofthetunnel ，andeventhreatenthesafetyoftheconstructionworkerson
site．ThispaperreliesontheHuagushantunnelprojectofXinyuCityＲeconstructionProject
(HuanchengＲoad ) ，
adoptingbackpressurebackfilling ，cavityfillinglightweightconcrete ，strengtheninginitialsupportandsurrounding
rockgroutingreinforcementtoovercometheconstructionprocessofkarsttunnelcollapsecavity．Problemssuchas
landslides
，muddywaters ，andsurfacesubsidence．
Keywords :karstarea ;backpressurebackfill ;lightweightconcrete ;groutingreinforcement
［作者简介 ］刘国伟 ，助理工程师 ，E-mail :530004290@qq．com ［收稿日期 ］2018-08-24
1 工程概况
花鼓山隧道位于新余 市 北 郊 (见 图 1) ， 为 上 下 行
分离的
4车道高速 公 路 中 隧 道 ，左 洞 长 777m ，右 洞 长
786m ，左右洞相距约 20m 。设计荷载为公路 Ⅰ 级，净宽
10．75m ，隧道净高 5．0m ，设计速度 50km/h 。
图 1 花鼓山隧道效果
地质勘察资料 描 述 ，在 出 洞 口 附 近 揭 露 有 溶 洞 ，
洞高 3．0～5．10m ，内部为软塑至可塑状黏土夹砂砾全
充填
，分别分布在拱顶上部 、隧底 ，左洞在洞底板以下 ，
溶洞洞高 5m 以上 ，遗留顶板较薄 。地质剖面如图 2所
示
。
图 2 地质剖面
2 岩溶塌腔对隧道的影响
1)腔体的存在使隧道全部或部分悬空 ，将极大的
降低隧道额使用安全可靠度
。
2)岩溶水特别是当 CO 3－ 等可溶性物质含量增高
时
，水的流通将给隧道结构带来的侵蚀作用 ，影响隧道
的使用寿命
。
3)洞腔堆积物因松软易坍塌下沉 ，改变洞穴周边
的应力分部形态
，影响隧道的结构稳定 。
4)隧道 中 地 下 水 流 失 ，使 隧 道 顶 部 地 面 岩 溶 塌
陷
，导致环境地质被破坏 ，造成隧道结构不稳定 。
6 0 4 1
3 实施重难点
1)对溶洞的揭示过程漫长 ，严重影响隧道的施工
进度
，涌水多 ，含有大量泥砂 ，清理 、抽排困难 。
2)岩溶一般都有较强的连通性 ，注 浆 封 堵 困 难 。
浆液凝结时间过长将 会 被 水 冲 走 ，凝结时间过短将会
造成注浆管堵塞
。针对这一问题 ，往往要对注浆顺序和
凝结时间的不断实践
、数 据 收 集 ，反 复 必 选 ，方 可 找 出
理想的浆液凝结时间
。
3)溶洞塌腔封堵十分困难 ，成 功 率 较 低 。尤 其 是
高压富水塌腔
。
4)对于填充泥砂富水塌腔 ，一般采取帷幕注浆方
式
，往往由于可注性差 ，较难通过 。
4 岩溶隧道塌腔处理原则
岩溶隧道塌 腔 处 理 必 须 建 立 在 对 塌 腔 正 确 认 识
的基础上
，处理原则为先巩固后方 ，防 止 塌 腔 扩 大 ，提
供安全的施工环境
，然后以安全的后方为依托在进行
前方的处理
。根据本次岩溶隧道塌腔的事情和以往处
理隧道塌腔的工程实 践
，确定处理塌腔的总体施工思
路
:安全 、快速 、可靠 、节约 、环保 。即塌腔处必须做到安
全可靠
，做到万无一 失 。各道施工工序要合理紧凑 ，便
于快速施工
。同时选取最佳的处理措施 ，不得留有任何
隐患
，尽可能降低成本 、提高施工效率 、保护环境 。
5 岩溶隧道塌腔处理方法
5．1 喷射混凝土封闭塌腔面
当 隧道施工到坍塌空腔段时
，采用 10cm 厚 C30 混
凝土将掌子面封闭
，保证掌子面的稳定性 。按照从塌腔
外向内施工的顺序
，分 层 、分次在塌腔面喷射混凝土 ，
初喷 4cm ，复喷 6cm ，如图 3所示 。
图 3 喷射混凝土封闭塌腔面施工
5．2 超前地质预报
在隧道施工过程中首先应加强地质超前预报
大断面深埋岩溶隧道塌腔处理技术探究（论文）.pdf
