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中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
摘要：云南省思茅市隧洞工程具有典型的喀斯特地貌特征，该隧洞的喀斯特地貌的工方案的编制及地质、隧洞底板沉降及支撑的处理为今后施工提供了宝贵的施工经验。
关键词：喀斯特地貌、隧洞施工。
喀斯特地貌简述
喀斯特原是南斯拉夫西北部沿海一带碳酸盐岩高原的地名，19世纪末，南斯拉夫学者J.Cvijic研究了喀斯特高原的奇特地貌，并将这种地貌叫做喀斯特。喀斯特即为岩溶地貌。
凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主，机械过程（流水侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫做岩溶作用。这种作用产生的地表和地下形态叫做岩溶地貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
虹溪隧洞工程区的地理位置就属于典型的岩溶发育区，实际工程施工中发生的地质情况也说明了岩溶发育的特征，隧洞内的地下溶洞，地表水及地下突水随处可见。
虹溪隧洞工程概况及地质条件
虹溪隧洞所在地位于云南省弥勒县虹溪镇东北部，具有典型的喀斯特地貌特征，属于四面群山环抱的封闭盆地，无过境河流通过。工程区处于中亚热带半干燥气候区，具有夏秋多雨，冬春干旱的气候特点。隧洞全长4088米，设计流量20m3/s，结构为钢筋砼无压隧洞，洞身断面型式为城门洞型，底宽2.5m，直墙高1.6m，圆弧半径1.25m，底板坡比为1/150。
虹溪隧洞处于昆明山字型构造弧东翼，位于云南石林弥勒——师宗断裂带间，区间构造较为发育，尤以断裂构造为主，褶皱次之。区内断裂无活动迹象，同时无应力集中地带。排洪隧洞全长4088米，围岩由中三叠统个旧组T2gd的硅质、白云质灰岩和下第三系路美邑组E2la的泥岩和粉砂质泥岩，泥岩夹石膏含砂泥质灰岩、砾岩、钙质砂岩组成。洞身基本稳定段（II）~局部稳定性差地段（III）长909m，占全长的22.1%，局部稳定地段（III）长1315m，占全长的32%，局部稳定地段（III）~不稳定地段（IV）长1545m，占全长的37.5%，极不稳定地段（V）长345m，占全长的8.4%。
虹溪排洪隧洞工程在开挖进尺过程中，地质条件相当复杂，在进洞的150米的开挖中，地质变动大小有十多次，平均十多米就会有一次大的变动，最短的仅有四~五米就会变动一次。在这种多变的地质条件下，很难掌握岩层的走向、倾角等参数，在指导施工时也较为困难。
喀斯特地貌的隧洞施工具体情况分析与施工方案
地下水的作用
喀斯特地貌下的地下水属于岩溶水，具有较强的溶蚀能力，水中含有强侵蚀性的化学成份，且水量大、流速快，在地下各个方向上的分布不均匀，岩溶水会沿着岩层的裂隙而渗透并逐渐溶蚀岩石，流向低处，以大溶洞的形式集中排泄。
对于地下水，在开挖的时候只需人工抽排就行了，但在浇筑砼时，就必须进行慎重的处理：尤其在进行钢筋制安施工时，由于地下水有较强的溶蚀能力，所以尽量不要让钢筋接触到地下水，在浇筑时，也要加强施工工艺，严禁出现冷缝，振捣要密实，结构缝也要处理妥当，不能使地下水渗透砼体，否则，地下水会侵入其中，产生化学和物理反应，在砼中产生很大的内应力，破坏砼结构。地下水对喷护的砼也产生腐蚀作用（硝化或硫化等），使其体积比原体积增大而破坏砼强度，并在表面析出白色晶体，所以即使是经过强临时支护的洞段，也要在一定的时间内进行及时的永久衬砌施工。
多变的地质处理
喀斯特地貌岩层具有多变的特点，对施工的影响最为突出，一旦处理不好就会出现大的塌方，因此，在开挖控制中，要针对掌子面的地质条件，对开挖进尺中的地质进行最坏的分析和估计，最终形成施工方案。
在虹溪隧洞施工过程中，有一段地质情况不好，按惯例布置在顶拱上一排超前锚杆进行超前支护，锚杆长度为3m，ф25钢筋制成，间距为20cm，共制安十三根，在人工开挖进尺一米五左右以后，顶拱的松散体经过几个小时的自稳期以后，将十三根锚杆全部压弯、压垮，而且塌顶八米之高，塌方量达150多方。后经过总结，对于此种地质的开挖支护除了应考虑顶拱安全外，边墙的稳定也是不可忽视的。针对此类喀斯特地貌的地质，尽量按下述原则进行施工：破碎或夹层段超前支护一定要先跟上，边掘边锚，早锚早喷，弱爆破或者不爆破，抓紧循环时间，加强安全防护，做到“先排水，短开挖，弱爆破，强支撑和快衬砌”。
溶洞的处理：
溶洞是喀斯特地貌的一大特征。在喀斯特地貌的洞挖施工中，溶洞处理的好坏直接关系到隧洞在雨季施工的安全。
虹溪排洪隧洞就曾因为溶洞处理不到位而遭到过一次水灾。未处理好的溶洞大小为2×3m左右，当时发现溶洞以后，由于有淤泥掩盖，对其大小及走向都没有明确的分析，盲目的将其用浆砌石直接封堵起来，而且将钢支撑直接架立在砌完浆砌石的溶洞外，并且喷护了20cm厚的砼进行了临时支护，看上去问题不大。但到雨季，在一连几场暴雨过后，洞外的水位急剧上涨，导致了洞内的溶洞位置产生了强大的水压，使原本处理草率的溶洞变得不堪一击。造成了很大的经济损失。被水淹后的隧洞内的钢支撑，普遍出现了“鼓肚”、“弯腰”等现象，洪水过后，对此溶洞进行了重新处理，溶洞从隧洞的边墙和底板上通过，将以前的浆砌石挖开后，同时进行了扩挖前用钢筋砼封堵，在溶洞的四周加设了锚杆，对其接缝进行了防渗灌浆，并在封堵时，预埋了一根钢管通向溶洞内，使洞内施工期的积水可以通过此洞排出，雨季则将其用阀门关死。通过这次封堵后，成功经受了两次洪水的侵袭，对隧洞安全没有影响，由此可见，溶洞的处理是尤其重要的。
隧洞底板沉降及支撑下沉处理
一般情况下来说，喀斯特地貌的隧洞底板会有分段沉降现象的发生，沉降部位就是那些松散破碎地段。经过开挖暴露或地下水的进一步侵蚀后，造成了沉降。为了预防这种下沉情况的发生，应尽量增大支撑底脚的受力面积（支撑底角用一根槽钢垫平后，将一排钢支撑的底脚全部焊接固定在其上，使各支脚均匀受力，增大受压能力）；另外就是人为的加大钢支撑的高度尺寸，比设计断面高10~20cm左右，使其经过沉降后也不致于衬砌的断面尺寸不够；这种地段的临时支护与永久衬砌的时间间隔不宜太长，时间太长的话，以上各种问题都会出现，引起施工的极大不便。底板的沉降还会造成隧洞衬砌完成后，由于受到过水重力作用和砼自身重力的作用产生纵向拉伸而破坏砼结构，甚至造成隧洞不能正常运行。因此在处理沉降段底板时，要得当。首先基础清理时要尽可能的清到完整岩石，若底板属于完全破碎松散段，清不到基岩，则可以采用浆砌大块石回填基础，一般回填在50cm左右，回填完后再进行衬砌施工，衬砌完后，对边墙和底板进行固结灌浆，使隧洞底板与周围松散体连成一个整体，从而增加底板的承载能力。
四、结束语
喀斯特地貌一般主要出现在西南地区，针对这种地质条件的隧洞施工，应主要控制以下几个问题：
施工排水要重视；臨时支撑要加强；进尺要减短；爆破要减弱；循环要加强；超前锚杆（管棚）一定要搭；处理溶洞要慎重；基础的沉降处理是重点；安全防护是核心。
综上所述，供在喀斯特地貌及相类似地质条件下施工的管理者和技术人员参考，以保证在喀斯特及相关地貌地质条件下施工的安全顺利进行。
摘要：云南省思茅市隧洞工程具有典型的喀斯特地貌特征，该隧洞的喀斯特地貌的工方案的编制及地质、隧洞底板沉降及支撑的处理为今后施工提供了宝贵的施工经验。
关键词：喀斯特地貌、隧洞施工。
喀斯特地貌简述
喀斯特原是南斯拉夫西北部沿海一带碳酸盐岩高原的地名，19世纪末，南斯拉夫学者J.Cvijic研究了喀斯特高原的奇特地貌，并将这种地貌叫做喀斯特。喀斯特即为岩溶地貌。
凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解和沉淀）为主，机械过程（流水侵蚀和沉积，重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫做岩溶作用。这种作用产生的地表和地下形态叫做岩溶地貌。岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
虹溪隧洞工程区的地理位置就属于典型的岩溶发育区，实际工程施工中发生的地质情况也说明了岩溶发育的特征，隧洞内的地下溶洞，地表水及地下突水随处可见。
虹溪隧洞工程概况及地质条件
虹溪隧洞所在地位于云南省弥勒县虹溪镇东北部，具有典型的喀斯特地貌特征，属于四面群山环抱的封闭盆地，无过境河流通过。工程区处于中亚热带半干燥气候区，具有夏秋多雨，冬春干旱的气候特点。隧洞全长4088米，设计流量20m3/s，结构为钢筋砼无压隧洞，洞身断面型式为城门洞型，底宽2.5m，直墙高1.6m，圆弧半径1.25m，底板坡比为1/150。
虹溪隧洞处于昆明山字型构造弧东翼，位于云南石林弥勒——师宗断裂带间，区间构造较为发育，尤以断裂构造为主，褶皱次之。区内断裂无活动迹象，同时无应力集中地带。排洪隧洞全长4088米，围岩由中三叠统个旧组T2gd的硅质、白云质灰岩和下第三系路美邑组E2la的泥岩和粉砂质泥岩，泥岩夹石膏含砂泥质灰岩、砾岩、钙质砂岩组成。洞身基本稳定段（II）~局部稳定性差地段（III）长909m，占全长的22.1%，局部稳定地段（III）长1315m，占全长的32%，局部稳定地段（III）~不稳定地段（IV）长1545m，占全长的37.5%，极不稳定地段（V）长345m，占全长的8.4%。
虹溪排洪隧洞工程在开挖进尺过程中，地质条件相当复杂，在进洞的150米的开挖中，地质变动大小有十多次，平均十多米就会有一次大的变动，最短的仅有四~五米就会变动一次。在这种多变的地质条件下，很难掌握岩层的走向、倾角等参数，在指导施工时也较为困难。
喀斯特地貌的隧洞施工具体情况分析与施工方案
地下水的作用
喀斯特地貌下的地下水属于岩溶水，具有较强的溶蚀能力，水中含有强侵蚀性的化学成份，且水量大、流速快，在地下各个方向上的分布不均匀，岩溶水会沿着岩层的裂隙而渗透并逐渐溶蚀岩石，流向低处，以大溶洞的形式集中排泄。
对于地下水，在开挖的时候只需人工抽排就行了，但在浇筑砼时，就必须进行慎重的处理：尤其在进行钢筋制安施工时，由于地下水有较强的溶蚀能力，所以尽量不要让钢筋接触到地下水，在浇筑时，也要加强施工工艺，严禁出现冷缝，振捣要密实，结构缝也要处理妥当，不能使地下水渗透砼体，否则，地下水会侵入其中，产生化学和物理反应，在砼中产生很大的内应力，破坏砼结构。地下水对喷护的砼也产生腐蚀作用（硝化或硫化等），使其体积比原体积增大而破坏砼强度，并在表面析出白色晶体，所以即使是经过强临时支护的洞段，也要在一定的时间内进行及时的永久衬砌施工。
多变的地质处理
喀斯特地貌岩层具有多变的特点，对施工的影响最为突出，一旦处理不好就会出现大的塌方，因此，在开挖控制中，要针对掌子面的地质条件，对开挖进尺中的地质进行最坏的分析和估计，最终形成施工方案。
在虹溪隧洞施工过程中，有一段地质情况不好，按惯例布置在顶拱上一排超前锚杆进行超前支护，锚杆长度为3m，ф25钢筋制成，间距为20cm，共制安十三根，在人工开挖进尺一米五左右以后，顶拱的松散体经过几个小时的自稳期以后，将十三根锚杆全部压弯、压垮，而且塌顶八米之高，塌方量达150多方。后经过总结，对于此种地质的开挖支护除了应考虑顶拱安全外，边墙的稳定也是不可忽视的。针对此类喀斯特地貌的地质，尽量按下述原则进行施工：破碎或夹层段超前支护一定要先跟上，边掘边锚，早锚早喷，弱爆破或者不爆破，抓紧循环时间，加强安全防护，做到“先排水，短开挖，弱爆破，强支撑和快衬砌”。
溶洞的处理：
溶洞是喀斯特地貌的一大特征。在喀斯特地貌的洞挖施工中，溶洞处理的好坏直接关系到隧洞在雨季施工的安全。
虹溪排洪隧洞就曾因为溶洞处理不到位而遭到过一次水灾。未处理好的溶洞大小为2×3m左右，当时发现溶洞以后，由于有淤泥掩盖，对其大小及走向都没有明确的分析，盲目的将其用浆砌石直接封堵起来，而且将钢支撑直接架立在砌完浆砌石的溶洞外，并且喷护了20cm厚的砼进行了临时支护，看上去问题不大。但到雨季，在一连几场暴雨过后，洞外的水位急剧上涨，导致了洞内的溶洞位置产生了强大的水压，使原本处理草率的溶洞变得不堪一击。造成了很大的经济损失。被水淹后的隧洞内的钢支撑，普遍出现了“鼓肚”、“弯腰”等现象，洪水过后，对此溶洞进行了重新处理，溶洞从隧洞的边墙和底板上通过，将以前的浆砌石挖开后，同时进行了扩挖前用钢筋砼封堵，在溶洞的四周加设了锚杆，对其接缝进行了防渗灌浆，并在封堵时，预埋了一根钢管通向溶洞内，使洞内施工期的积水可以通过此洞排出，雨季则将其用阀门关死。通过这次封堵后，成功经受了两次洪水的侵袭，对隧洞安全没有影响，由此可见，溶洞的处理是尤其重要的。
隧洞底板沉降及支撑下沉处理
一般情况下来说，喀斯特地貌的隧洞底板会有分段沉降现象的发生，沉降部位就是那些松散破碎地段。经过开挖暴露或地下水的进一步侵蚀后，造成了沉降。为了预防这种下沉情况的发生，应尽量增大支撑底脚的受力面积（支撑底角用一根槽钢垫平后，将一排钢支撑的底脚全部焊接固定在其上，使各支脚均匀受力，增大受压能力）；另外就是人为的加大钢支撑的高度尺寸，比设计断面高10~20cm左右，使其经过沉降后也不致于衬砌的断面尺寸不够；这种地段的临时支护与永久衬砌的时间间隔不宜太长，时间太长的话，以上各种问题都会出现，引起施工的极大不便。底板的沉降还会造成隧洞衬砌完成后，由于受到过水重力作用和砼自身重力的作用产生纵向拉伸而破坏砼结构，甚至造成隧洞不能正常运行。因此在处理沉降段底板时，要得当。首先基础清理时要尽可能的清到完整岩石，若底板属于完全破碎松散段，清不到基岩，则可以采用浆砌大块石回填基础，一般回填在50cm左右，回填完后再进行衬砌施工，衬砌完后，对边墙和底板进行固结灌浆，使隧洞底板与周围松散体连成一个整体，从而增加底板的承载能力。
四、结束语
喀斯特地貌一般主要出现在西南地区，针对这种地质条件的隧洞施工，应主要控制以下几个问题：
施工排水要重视；臨时支撑要加强；进尺要减短；爆破要减弱；循环要加强；超前锚杆（管棚）一定要搭；处理溶洞要慎重；基础的沉降处理是重点；安全防护是核心。
综上所述，供在喀斯特地貌及相类似地质条件下施工的管理者和技术人员参考，以保证在喀斯特及相关地貌地质条件下施工的安全顺利进行。