深埋隧洞中的岩溶地基工程地质问题及地基处理

[摘要]受到复杂地质条件的影响，深埋溶洞中的岩溶地基经常会出现一系列的地质问题，容易引发灾难，因此需要对地质问题出现的原因进行分析，进而对地基进行相应的处理。本文笔者分析了在深埋隧洞中的岩溶地基工程中的地质问题进行了分析，重点探讨了对地基进行处理的方法，目的是为深埋隧洞中的岩溶地基工程施工提供指导和借鉴。

[关键词]深埋隧洞 岩溶地基 施工 地质问题 地基处理

[中图分类号] TU4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-242-1

深埋隧洞的地质条件复杂，主要分布着碳酸盐岩和砂页岩，这样就导致了地貌单元的特征明显不同，因此在开挖施工中受到条件的限制，容易出现一系列的地质问题，不仅影响了开挖的质量和效率，而且容易引发相应的安全问题，给人们造成了较大的经济财产损失，这就需要对地基进行相应的处理，为深埋隧洞的岩溶地基施工创造一个安全稳定的环境。

1深埋隧洞中岩溶地基工程中的地质问题

深埋隧洞中的岩溶地质条件复杂，各种因素共同影响着地基的稳定，在岩溶地基工程中，存在着多种地质问题，主要包括以下几个方面：

1.1围岩稳定问题

围岩的稳定问题是深埋隧洞中岩溶地基工程中常见的问题之一，主要是指在开挖的过程中由于受到围岩变形失稳而引发的塌方、岩爆以及收敛变形等问题。

首先，岩体的结构破坏失稳引发的地质问题。在深埋隧洞的岩溶地基工程施工中，岩体的分布是呈层状的，导致强度较低且初始地应力较低，进而导致围岩在开挖时的稳定性较低，，极易引发失稳变形。围岩出现变形失稳主要是受到层面、断层、裂隙的控制，进而在重力作用下出现塌落、滑移、松动以及收敛等变形破坏。对于碳酸盐岩洞段的围岩而言，其稳定性较强，围岩的变形失稳仅仅发生在断层和溶洞等围岩松散的地段，其塌方也多集中在大的断层破碎带上。

其次，岩体强度破坏引起的失稳，主要分为复杂岩失稳和溶洞充填物失。在深埋隧洞的地质工程施工中，溶洞分为无填充、半填充和全填充等类型，且填充物多为碎石和粘土，其结构松散且强度较低，这样在进行开挖施工时容易引发失稳问题。

1.2岩溶地基稳定问题

一般而言，深埋隧洞除了会出现围岩失稳问题而导致塌方外，还会出现地基沉陷和岩溶渗透问题。在深埋隧洞中，溶洞的填充物多是粘土夹杂碎石或者是粉砂碎石块，因此呈半固结状态，其整体强度低，结构松散，容易出现架空的问题，这就对深埋隧洞的开挖造成了很大的困难。

1.3岩溶涌水问题

岩溶涌水问题也是影响深埋隧洞工程施工的一个关键问题，重要是因为隧洞内分布着大量的碳酸盐岩，地表多为溶蚀洼地，甚至出现溶蚀裂隙，加上充沛的雨水，形成了大量的隧洞暗河，特别是在雨季容易出现隧洞的暗河涌水，进而加大的外水的压力。

1.4外水压力问题

在深埋隧洞的地基工程施工中，容易遇到外水压力的问题，对地基的稳定造成了严重的威胁。首先，是地下水位因素，在枯水期，地下水位的凸峰和凹槽是相间出现的，前者洞壁干燥，仅仅出现少量的渗水，后者多为岩溶的暗河洞段。在暴雨时期，地表岩溶的封闭地就转化为积水坑，地表的水在洼地内汇聚，进而集中渗透给地下水，导致隧洞在短时间内出现地下水位升高的现象。

1.5岩爆问题

由于深埋隧洞的埋深度大，多达几百米，且隧洞的围岩多是高储能体，再加上深埋隧洞复杂的地质构造，容易出现岩爆问题。在隧洞发生岩爆以后，洞壁的围岩出现破碎，进而对施工安全构成了严重的威胁。

2深埋隧洞中岩溶地基工程中地基处理

在深埋隧洞的岩溶地基工程施工中，上述的地质问题严重的影响了施工的进步和质量，并对施工安全构成了严重的威胁，因此需要采取有效的措施对岩溶地基工程中的地基进行有效处理。

首先，要加强对深埋隧洞的地质勘查，了解其地形构造以及岩溶的主要特征，进而为后期的地基处理提供有力的依据和数据支持。其次，要根据不同的地质问题采取有针对性的措施，就围岩失稳问题而言，需要结合不同岩洞段的特征进行地基处理，对碳酸盐岩洞段的失稳处理需要从填充物着手，主要的方法有挂网喷锚钢支撑法、回填混凝土开挖钢支撑法以及混凝土锁口支护法，对于砂页岩洞段的地基处理，需要结合砂页岩的特征，采用锚杆、喷锚、钢支撑以及混凝土衬砌或者是进行组合的方式进行处理，进而提高围岩的稳定性，避免安全事故的出；岩溶地基的处理方式主要为：地基置换、加强衬厚、特殊结构（板梁、拱桥、桩基等）及高压固结灌浆；对于岩溶涌水问题主要是通过疏通、堵塞、排出以及引导的方式，避免涌水对隧洞地质工程施工的阻碍；为了预防外水压力对隧洞地基的影响，需要加强对外水压力数据的收集，并根据外水压力数据设置相应的排水支洞并采取加强衬厚和高压固结灌浆的方式；为了减少岩爆问题，保证地基的稳定性，需要对弱岩爆洞段，采用在洞壁喷冷水和喷浆锚杆支撑处理，并对强烈岩爆洞段，采用喷锚、挂网喷浆、打应力释放孔等综合处理或钢肋支撑等措施。

此外，考虑到深埋隧洞的地质特点，一般避免采用桩基和拱桥的刚性基础处理方式，而是结合溶洞的直径数据，进行插锚、然后进行一定深度混凝土的深填、并对钢筋混凝土的底板进行浇筑，上部采用管梁结构，使荷载较均匀地分布在较分散的“支撑”岩体上，从而较好地避免局部地基承载力不足的问题，最后对地基岩体进行高压固结灌浆处理以提高溶蚀碎裂岩体的强度。

3结束语

总之，深埋隧洞的地质条件复杂，在地基施工过程中容易出现一系列的地质问题，为了保证施工的进度和质量，确保施工人员的生命安全，对地基进行处理是非常有必要的。因此在深埋隧洞进行地质工程施工以前进行详细的地质勘查，收集充足的数据，为地质问题的预测以及工程处理方案的制定提供参考和依据，同时结合不同的地质问题进行相应的地基处理。

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