我国是碳酸盐分布极为广泛的国家,覆盖、掩埋及出露的碳酸盐总面积约占我国领土面积的三分之一。岩溶病害已经成为我国山区隧道建设中常见的地质灾害,每年都因不同程度的隧道岩溶危害而造成巨大的经济损失。岩溶对隧道的工程危害主要表现在:大量岩溶水的存在经常诱发工程事故;岩溶水的腐蚀作用影响隧道的使用寿命;溶洞的存在改变洞穴周边的应力分布形态,降低隧道的使用可靠度;岩溶存在使地下水流失,导致隧道周边地区环境的恶化。鉴于目前在大断面公路隧道建设中缺乏对岩溶处治技术的深入、系统、科学的研究,岩溶处治技术的研究已成为亟待解决的关键技术问题。论文依托交通部西部交通建设科技项目,以在建的重庆渝沙高速公路的特长公路隧道--白云隧道(长约7KM)为依托工程,采取对相关研究文献成果进行归纳总结、现场实测、理论分析、数值模拟等研究方法,主要研究内容为: TSP法地质超前预报技术在岩溶富水地层隧道中的应用;注浆堵水技术在岩溶富水地层隧道处治岩溶水中应用;运用数值模拟,白云隧道注浆圈厚度的合理范围;不同的溶洞类型的处治技术;运用上述研究成果,提出隧道岩溶处治系统开发的构想。通过分析研究,得出如下主要结论:(1)在岩溶富水地层隧道中,运用TSP技术可以对隧道掌子面前方的地质情况做出一个相对准确的判断。(2)通过理论分析与数值计算,得出在岩溶发育段采用注浆处治措施,能够起到提高围岩强度和封堵岩溶水的作用,确保了施工和运营的安全。(3)通过数值计算,得出富水区隧道采取超前预注浆措施后,注浆加固范围内围岩的各项力学指标都得到了提高,作用在初期支护上的力得到了减少。(4)针对不同类型的溶洞,提出了“复合回填、梁跨、钢管桩加固、超前预注浆加固”等处治措施。(5)运用上述研究成果,提出隧道岩溶处治系统开发的构想,并对系统做了初步规划。