对岩溶地区隧道设计的认识与思考

叶建军

（北京城建设计发展集团股份有限公司西南分院，重庆 400000）

0 引言

随着交通工程建设项目的不断增多，建设中也出现了不少的问题，大部分的问题都是由于岩溶地区而产生的。尤其是在西南地区，多山地也富含许多的岩溶地区，面临许多的工程问题，比如说岩溶地区复杂性、预见危险性的可能性比较大等。因此，要将提高岩溶地区隧道建设的安全性、减少熔岩隧道的维持成本作为岩溶地区隧道设计的主要目标，并且以这个主目标进行展开。本文根据前几年的岩溶地区隧道设计进行分析，并结合岩溶地区的特征，形成一套比较合理的岩溶地区隧道设计，岩溶地区如图1 所示。

图1 岩溶地区

1 对岩溶发育的类型以及影响进行讨论

1.1 根据熔岩发育的条件进行

熔岩发育的条件并不仅仅是一种，而是复杂多样的。不仅仅有外界条件因素影响，而且岩石的可溶性与裂缝性都会导致熔岩发育类型的不同。目前社会上主要把熔岩类型归根于以下几种：①一些地下水都是按照层面流动的，这样就可以形成一个沿层面进行发育的岩溶；②因为地下水的流动而导致的岩溶类型，通常叫它沿节里裂缝发育的岩溶。但是这种类型的形成是因为地下水沿着地底裂缝进行移动；③岩溶自身的性质导致的发育类型不同，比如说沿断层发育的岩溶以及沿向斜构造根部发育的岩溶。

1.2 根据地下水垂直分带而进行讨论

岩溶发育也具有垂直分带性，导致它具有这个特性的主要原因，还是因为该地方的下水垂直分带。地下水的垂直分带的分类具有很多种，与产生的岩溶发育的分类一一对应。以下就是地下水不同的类型以及对应的岩溶地区发布的分布。

1.2.1 地下水的垂直渗流带

渗流带往往位于地下水排泄基准面的上面，这一层则叫做临时性地下室运动带。在这一层面，地下水一般上下运动，而地表水主要是通过一些裂缝向下流动。而这些水的流动就可以导致岩溶的漏斗落水洞类型，而在某一些小方面则有可能形成水平的溶洞。

1.2.2 地下水的季节交替带

地下水的流动并不是常年固定不变的，往往会随着季节的变化而变化。比如说在旱季的时候，地下水就会比较少，水位就会降低，做垂直运动。而雨季的时候，地下水就会增多，就会水平流动。这个运动会随着季节变化而变化，岩溶的类型也比较复杂，能够形成暗河地下湖等，因此这个地方是比较危险的。

1.2.3 地下水的水平径流带

这一代距离地下水排泄基准面比较近，因此地下水的流动会比较剧烈，岩溶的形成往往会在裂缝处以及这一层面上。而且这些溶洞可能会相互接连，能够形成一个地下通道，这对隧道的施工往往会有巨大的影响。

1.2.4 地下水的深部缓流带

这一带是位于地下水排泄基准面的下面，由于当地的水文网排水作用影响不到水的流向，水的流向只受当地的地质结构影响。因此，在这个层面上的水一般是缓慢进行运动的，对于岩溶的形成作用不大。但是在某些特殊的情况下，比如在一些很深的地方，水温比较高，也能形成比较大的溶洞，这一溶洞对于隧道工程影响也是比较大的。

2 岩溶给隧道工程带来的问题

在隧道的施工过程中，岩溶的出现会给隧道的施工带来一定的难题，以下就是岩溶带来的一些难题。

2.1 在施工的期间出现的问题

2.1.1 有可能会出现突水突泥的现象

在建筑的过程中，有可能在短时间之内突然涌出大量的水或者是泥，而导致建筑工程的设施被湮灭，甚至有可能导致人员的伤亡。这些都会导致工期的延期，对工程的影响还是比较大的。大规模突泥后的隧道施工现场如图2 所示。

图2 大规模突泥后的隧道施工现场

2.1.2 岩溶有可能会导致当地的地表发生改变

岩溶地区会导致地下水涌出，这样就有可能让地表出现坑位和其他水位下降，导致施工暂停，施工的成本提高；而且在开采的过程中会导致一些小溶洞的出现；同时，由于岩溶洞的干旱会导致一些木质的材料变形。

2.2 在运营的过程中可能出现的问题

即使解决了施工过程中的所有问题，在运营的期间也有很多问题让我们来解决。由于岩溶水的出现，会让即使要完成的隧道漏水，严重的会淹没隧道的底板，造成里面的木质受到损害，导致车辆禁止运行。而且时间久了，隧道内的墙有可能会裂开，同时会伴有墙皮掉落的现象，这些都有可能会影响到重载型车的车辆。

3 对岩溶地区隧道设计的一些思考

要想在施工过程，甚至在以后的运营期间都要保证车的正常运行，就要从多种方面进行考虑来，来降低岩溶地区带来的危险和施工以及维修的成本。

3.1 隧道的选址

为了考虑成本问题，人员安全和后期维修的成本，应该在最开始的隧道选址上做好功课，为以后隧道工程的施工打好基础。一个好的选址将决定工程能否顺利进行。同时一个好的地址要根据多种因素来构成的，比如说岩溶的类型等。首先选址应该选在岩溶不容易发育的地方。如果一定要经过岩溶地段，线路要采用高线位的方式，尽量穿过岩溶的水垂渗流带在这一地带中隧道建设的危险最小，同时千万不要穿过岩溶的水平径流带区，会导致危险的产生。则其他两个地带要根据实际情况进行考虑，比如岩溶的水深部缓流代，会根据外界环境而改变，比如说如果在条件适宜的情况下，就会产生比较大的溶洞，也会对隧道施工有所影响。在进行工程的运行之前，要对地区勘测，确保没有对工程有巨大影响的可能。

而且要考虑未来岩溶漏水的问题，有坡度的地方要设置成人字坡，这样有利于排水的通畅。而且在遇到富含水的岩溶地区，要采用大坡度的方式，这样才有可能缓解岩溶渗水问题。

3.2 岩溶水的解决方案

岩溶水的出现是不可避免的，当遇见岩溶水时候，我们应该采取最合适的解决方案，我们不应该考虑用堵住来解决它，而是建立排水系统疏导它。但是建立排水系统并不是很简单的事情，也是有很多注意事项的，以下就是注意事项。

岩溶水会在经过暗河通道的时候，会把一些填充物不断刷下去，这样就会影响到后期的疏通。而且在后期水量有可能还会增大，因此，在建设排水系统的时候要考虑充足的材料进行运行。

同时在设置排水系统的时候，不仅要利用理论知识，也要根据实际情况，对当地的情况进行充分研究，同时要进行一些实验来了解当地环境的特点，实施可实行的排水系统。

3.3 进行一定的安全措施

在进行隧道设计的时候，尽量进行顺坡的施工，如果不是顺坡，要尽量的创造条件变成顺坡，然后再进行施工，比如说采取辅助坑道设置。同时排水的时候要考虑排水系统的通畅，防止岩溶渗水，对隧道以及附近居民造成一定的困扰。因此，制作排水系统的时候，要将岩溶水的最大排出量为标准。同时，对施工人员配置相关的安全设备，防止一些物体跌落而造成安全问题，保证他们的安全。

4 结语

岩溶地区的结构是复杂的，容易给隧道建设带来很多困难。但是随着我国的发展，隧道的建设是必不可少的。因此，我们要根据岩溶地区的情况，根据实际情况分析从而采取一定的措施。解决隧道建设出现的问题，同时缓解一些不可避免的问题。让交通建设事业的发展越来越顺利，减少隧道建设的成本，同时保障隧道的安全，促进隧道的可持续发展。