喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶洞处理方法技术领域
本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶洞处理方
法。
背景技术
伴随着“一带一路”规划的实施，西南地区高速公路进入快速发展时期，西南地区
岩土情况是典型的卡斯特地貌，岩溶地貌的整体性差，多溶洞或含泥、含沙溶腔，裂隙发育，
夹层较多，岩石无根，仅靠岩石之间的摩擦力固定，极易出现松动掉块，冒顶塌方的危险。串
珠状溶洞相对于其他形式的溶洞更加危险和复杂，尤其是同一里程断面内环向连续出现的
溶洞，围岩发育情况未知，容易出现二次发育，给岩溶地质的溶洞段施工的隧道施工的安
全、进度和效益造成了困难。
尤其是拱顶出现的溶洞，又需要进行前期封闭，所以拱顶溶洞处理的原则是本着
安全第一，早封闭、轻巧、高强、便于施工，以往的设计全部填充完成，或者用砼进行立模打
护拱的方式，费时、费力、效果差，不易施工。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶洞处
理方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶
洞处理方法，针对构造溶蚀侵蚀低中山地貌的隧道的拱顶、左侧拱脚和右侧拱腰的三处串
珠状溶洞，溶洞之间有贯通，其特征在于，其方法如下：
(1)应急处理措施：
①严格控制开挖进尺
由于造成该段的地质情况极其复杂，无法有效探明前方岩石的整体性和强度以及
裂隙发育情况，因此必须严格控制开挖进尺；
②精确的超前预报
在串珠状溶洞发育区进行超前钻孔确认，在表面无岩溶段进行取样钻孔，探明后
续是否还有较大的溶洞，溶洞内有无积水，做好溶洞岩石的强度和溶洞的初步规模的预估，
以及有水条件下的卸压以及空气适应性处理；
③防风化以及二次发育处理
由于该处串珠状溶洞，溶洞之间有贯通，经过一段时间的空气适应性处理和爆破
作业的二次扰动后，溶岩出现风化以及二次发育，很容易碎裂下坠，附着在原岩表面的沉淀
层情况类似，很容易出现脱层滑落，所以必须进行串珠状溶洞排险处理；排险结束后，在溶
腔内部进行全方位的喷浆作业，尤其是不能忽略下部和底部的喷浆封闭；
(2)拱顶溶洞的初期支护处理方法：
①置入钢筋笼，钢筋笼上方的钢筋上绑扎单层的钢筋网片；
②打入双层超前小导管；
③在超前小导管上焊接4根钢管，梅花型布置；
④在小导管上铺设钢筋网片，绑扎在超前小导管上；
⑤在钢筋网片上放置钢筋笼，钢筋笼底层钢筋绑扎在钢筋网片上，钢筋笼上方的
钢筋上绑扎单层钢筋网片；
⑥焊接埋深0.5m的钢花管，进行梅花形布置，外露0.2m；
⑦自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
⑧以上完成后，报检合格后方可进行喷射混凝土作业，喷射砼作业时控制角度在
30～40度之间，由内层向外层喷射，内层严禁使用土工布和石棉网当挡喷层；
(3)左侧拱脚溶洞的初期支护处理方法：
①拱脚1m以下，立模板打满素混凝土回填，预埋钢筋便于钢筋笼固定；
②拱脚1m以上位置设置钢筋笼，钢筋笼内层的钢筋上绑扎单层的钢筋网片，整个
钢筋笼固定在预埋钢筋上；
③焊接埋深0.5m的钢花管，进行梅花形布置，外露0.2m；
④自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
⑤以上完成后，报检合格后方可进行喷射混凝土作业，喷射砼作业时控制角度，由
内层向外层喷射，内层严禁使用土工布和石棉网当挡喷层；
(4)右侧拱腰溶洞的初期支护处理方法：
①挂设钢筋笼，钢筋笼内层的钢筋上绑扎单层钢筋网片；
②焊接埋深0.5m的钢花管，进行梅花形布置，外露0.2m；
③自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
④以上完成后报检合格方可进行喷射混凝土作业。
特别的，所述方法(1)中的串珠状溶洞排险方法分为两个部分，即：使用挖机将较
大的危石及时处理，对已经裸露的溶腔壁要细致的进行定点清除，清除掉黄色附着层和凸
起的钟乳石；使用检测台架人工处理，对未清除的溶腔壁松动但是未掉落的进行黄色附着
层和凸起的钟乳石进行二次处理。
特别的，串珠状溶洞所有的溶洞处理必须同步处理。
本发明的有益效果是：本发明提供的喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶洞处理方
法，安全可靠、科学可行、施工方便、经济合理、工期紧凑地解决了串珠状溶洞施工技术难
题，为以后类似的溶洞处理提供参考和借鉴，尤其是拱顶溶洞处理方法，达到了省时、省力、
便于施工的效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
喀斯特地貌隧道串珠状环向连续溶洞处理方法，针对构造溶蚀侵蚀低中山地貌的
隧道的拱顶、左侧拱脚和右侧拱腰的三处串珠状溶洞，溶洞之间有贯通，其特征在于，其方
法如下：
(1)应急处理措施：
①严格控制开挖进尺
由于造成该段的地质情况极其复杂，无法有效探明前方岩石的整体性和强度以及
裂隙发育情况，因此必须严格控制开挖进尺，按照每次一榀间距开挖；
②精确的超前预报
在串珠状溶洞发育区进行超前钻孔确认，在表面无岩溶段进行取样钻孔，探明后
续是否还有较大的溶洞，溶洞内有无积水，做好溶洞岩石的强度和溶洞的初步规模的预估，
以及有水条件下的卸压以及空气适应性处理；
③防风化以及二次发育处理
由于该处串珠状溶洞，溶洞之间有贯通，经过一段时间的空气适应性处理和爆破
作业的二次扰动后，溶岩出现风化以及二次发育，很容易碎裂下坠，附着在原岩表面的沉淀
层情况类似，很容易出现脱层滑落，所以必须进行串珠状溶洞排险处理，串珠状溶洞排险方
法分为两个部分，即：使用挖机将较大的危石及时处理，对已经裸露的溶腔壁要细致的进行
定点清除，清除掉黄色附着层和凸起的钟乳石；使用检测台架人工处理，对未清除的溶腔壁
松动但是未掉落的进行黄色附着层和凸起的钟乳石进行二次处理；
排险结束后，在溶腔内部进行全方位的喷浆作业，尤其是不能忽略下部和底部的
喷浆封闭；
(2)拱顶溶洞的初期支护处理方法：
①置入钢筋笼，规格为![]()
的HRB400钢筋，笼高40cm，钢筋间距为25*25cm，双层设
置，钢筋笼上方![]()
的HRB400钢筋上绑扎单层Φ8的规格为10*10的钢筋网片；
②打入双层超前小导管，超前小导管的间距为0.3m；
③在超前小导管上焊接4根![]()
钢管，钢管长度为60cm，梅花型布置；
④在小导管上铺设Φ8的规格为25*25的钢筋网片，绑扎在超前小导管上；
⑤在钢筋网片上放置钢筋笼，钢筋笼底层钢筋绑扎在钢筋网片上，钢筋笼上方![]()
的HRB400钢筋上绑扎单层Φ8的规格为10*10的钢筋网片；
⑥焊接埋深0.5m的![]()
钢花管，按照间距0.5m进行梅花形布置，外露0.2m；
⑦自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
⑧以上完成后，报检合格后方可进行喷射C25混凝土作业，喷射砼作业时控制角度
在30～40度之间，由内层向外层喷射，控制喷层厚度为50cm，内层严禁使用土工布和石棉网
当挡喷层；
(3)左侧拱脚溶洞的初期支护处理方法：
①拱脚1m以下，立模板打满C10混凝土回填，预埋![]()
的HRB400钢筋便于钢筋笼固
定；
②拱脚1m以上位置设置![]()
的HRB400钢筋笼，笼高40cm，钢筋间距为25*25cm，双层
设置，钢筋笼内层![]()
的HRB400钢筋上绑扎单层Φ8的规格为10*10的钢筋网片，整个钢筋笼
固定在预埋钢筋上；
③焊接埋深0.5m的![]()
钢花管，按照间距0.5m进行梅花形布置，外露0.2m；
④自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
⑤以上完成后，报检合格后方可进行喷射C25混凝土作业，喷射砼作业时控制角
度，由内层向外层喷射，控制喷层厚度为50cm，内层严禁使用土工布和石棉网当挡喷层；
(4)右侧拱腰溶洞的初期支护处理方法：
①挂设![]()
的HRB400钢筋笼，笼高40cm，钢筋间距为25*25cm，双层设置，钢筋笼内
层![]()
的HRB400钢筋上绑扎单层Φ8的规格为10*10的钢筋网片；
②焊接埋深0.5m的![]()
钢花管，按照间距0.5m进行梅花形布置，外露0.2m；
③自溶洞边缘预埋带孔波纹管，波纹管用土工布包裹，自溶洞边底引出和洞内排
水系统对接；
④以上完成后报检合格方可进行喷射C25混凝土作业。
特别的，串珠状溶洞所有的溶洞处理必须同步处理。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，
只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场
合的，均在本发明的保护范围之内。