1工程简介
冲头隧道位于贵州惠罗高速第6合同段，为分离式中隧道，隧道进口段为小净距隧道，左幅隧道起讫桩号ZK69＋125～ZK69＋950，长825m，最大埋深约112.12m。右幅隧道起讫桩号YK69＋127～YK69＋945，长818m，最大埋深约93.97m。该隧道地处灰岩岩溶发育区，山体表面溶蚀发育，遍布地表溶蚀裂隙及溶洞。在该隧道施工中多次遇各种类型、各种规模的溶洞。
2溶洞情况
⑴冲头隧道YK69＋492～YK69＋532段隧底溶洞于2014年8月7日揭露，原设计为S-IIIa衬砌类型，溶洞沿纵向、横向以及仰拱底部发育不规则，溶洞底充填约10m深的粉质粘土层夹钙质结晶层，溶洞左侧底部揭露一岩溶管道，溶洞右侧顶部揭露三处岩溶管道，雨天溶洞右侧三处岩溶管道呈股状进水经溶洞顶面（横穿隧道横断面）流入溶洞左侧岩溶管道泄水。溶洞沿隧道轴线长约40m，溶洞横向半充填，溶洞横穿隧道横向全断面，最宽位置达44.7m（见图1）。⑵冲头隧道YK69＋700－YK69＋750段隧底溶洞于2013年11月26日揭露，原设计为S-IIIa衬砌类型，溶洞沿纵向、横向以及仰拱底部发育不规则，部分位置溶洞侵入隧道拱腰形成空腔，溶洞内无充填物为空溶洞，溶洞沿隧道轴线长约55m，深约21m（仰拱底至溶洞底），溶洞横穿隧道1/2断面，溶洞顶距隧道仰拱底最小距离约1m，溶洞底部为2～6m软塑状粉质粘土充填（见图2）。
3溶洞稳定性及不利因素分析
⑴YK69＋532～YK69＋535段，右幅隧道约1/2面积位于溶洞内，溶洞为半充填状，掌子面大部分位于溶腔内，溶洞底板下部充填黄褐色粘土与钙质结晶体互层，该溶洞已发育至晚期，经钻探揭示该段溶洞隧道底板下发育的粘土与钙质结晶层互层最大厚度12.2m，性质较均匀，粘土呈可塑状。现溶洞处于整体稳定状态。该溶洞关键在于隧道施工完成后如何保证原溶洞水系的畅通以及如何保证基底避免出现沉降，防止后期隧道出现二衬出现开裂、二衬渗水、路面涌水等质量安全隐患。⑵YK69＋700～YK69＋750段，右幅隧道约1/3面积位于溶洞内，溶洞为空溶洞，掌子面右侧位于溶腔内，溶洞地板下部充填沉积黄褐色粘土2～6m，溶洞底距隧道仰拱底最深达21m，该溶洞已发育至晚期，现溶洞处于整体稳定状态。该溶洞揭露深度达21m，向右侧发育较远，如何保证隧道整体稳定不出现向右侧偏转及整体沉降是该隧道处理的关键，避免出现二衬开裂等质量安全隐患。
4溶洞的处理措施
4.1YK69＋532～YK69＋535溶洞
根据设计单位，验算溶洞段底部钙质结晶层承载力满足设计承载力要求，底部溶蚀堆积体不做完全清除处理（清除至钙质结晶层顶面）。⑴挡墙方案为保证隧道排水通畅，右侧水位最低点YK69＋500处设置两根φ100cm的钢筋混凝土管引入左侧岩溶通道。再在右洞左侧设置C20混凝土挡墙，仰拱下方及右洞右侧溶腔部位回填M7.5浆砌片石；调整初期支护采用φ20药卷锚杆，L＝2.5m，喷射混凝土24cm，挂设φ8单层钢筋网（间距20cm×20cm），I18工字钢，间距80cm，二次衬砌采用原设计S-Ⅴb衬砌钢筋混凝土结构（见图3）。⑵回填方案右侧水位最低点YK69＋500处设置两根φ100cm的钢筋混凝土管引入左侧岩溶通道。为了保护左侧岩溶通道，在岩溶通道上方回填2m厚φ80～100cm的大块石，再在上方回填3m厚度大于＞20cm的块石，回填后不堵塞溶洞排水，在大块石上面回填洞渣，对该层洞渣进行夯实碾压，压实度大于93%，待稳定后铺设1m厚的M7.5浆砌片石，对初支两侧空腔部分采用M7.5浆砌片石回填；支护调整同方案一（见图4）。
4.2YK69＋700～YK69＋750溶洞
⑴挡墙方案清除隧道范围内溶洞底部软塑状粉质粘土及块石堆积体；用C20片石混凝土对右幅隧道底部溶洞进行回填，并用1∶0.5的挡墙收坡；YK69＋700～YK69＋750段二次衬砌采用原设计S-Ⅴb的50cm厚C20钢筋混凝土，初期支护采用15cm厚的喷射混凝土，φ8钢筋网25cm×25cm，φ20药卷锚杆，L＝2.5m，120cm×120cm（纵×环）。⑵回填方案清除隧道溶洞周边的危岩及仰拱以底板厚小于3m的岩体；溶洞底部采用大于20cm厚的大块石抛填，对软塑状粉质粘土进行挤压；其上采用填石回填，回填宽度填筑至右侧溶洞壁，回填至仰拱以底8m位置后采用分层填石碾压；分层填石碾压至仰拱以底3m位置；上方回填2m厚M7.5浆砌片石，M7.5浆砌片石上方隧道右侧空洞部位边墙设置C20混凝土侧向挡块，增加侧向挡块抗滑能力；YK69＋700～YK69＋750段二次衬砌采用原设计S-Ⅴb的50cm厚C20钢筋混凝土，初期支护采用15cm厚的喷射混凝土，φ8钢筋网25cm×25cm，φ20药卷锚杆，L＝2.5m，120cm×120cm（纵×环）（见图5）。
5方案比较分析
除YK69＋532～YK69＋535溶洞岩溶管道排水问题，两溶洞处理方案基本相同，方案一采用修筑大型C20片石混凝土挡墙后进行内侧填筑换填，挡墙虽起到限制溶洞填料侧向滑移的作用，但根据溶洞发育深度，挡墙修建高度达15～21m，且挡墙施工前需大量清除溶洞底部黏土层及钙质结晶层，施工整体难度大且在清除过程中存在严重安全隐患，同时工程造价较高。方案二采用不同规格的块石或洞渣填筑，填筑至溶洞壁位置，限制了侧向滑移，并在仰拱底部采用M7.5浆砌片石回填形成板状受力体系，同时调整原支护参数，让仰拱及二衬闭合成环，施工方便快捷且能保证施工安全，费用经济。综合比较，两溶洞处理方案均采用方案二进行处治。
6结论
综上所述，岩溶发育区隧道的施工要重点考虑地质环境的影响，根据地质环境的具体情况，设计隧道施工方式，从而更好地对隧道设计风险和施工风险进行控制，在对施工工期、施工风险以及施工造价进行综合考虑后制定合理的施工方案，保证隧道工程的顺利开展。
作者：尹海林 田兴发 单位：东盟营造工程有限公司
