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贵阳地铁多溶腔隧道安全施工技术

文档作者：易金舫１，卢松柏１，饶军应２，谢涛２文档来源：１．中国铁建十五局集团第七工程有限公司２．贵州大学土木工程学院		点击数：	更新时间： 2025年05月08日
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２０１６ 年７ 月上
第４５ 卷 第１３ 期
施 工 技 术
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ １ ０１
ＤＯＩ：１０． ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１６１３０１０１
贵阳地铁多溶腔隧道安全施工技术∗
易金舫１，卢松柏１，饶军应２，谢 涛２
（１． 中国铁建十五局集团第七工程有限公司，河南 洛阳 ４７１０１３； ２． 贵州大学土木工程学院，贵州 贵阳 ５５００２５）
［摘要］ 以贵阳市轨道交通１ 号线火车站站—沙冲路站区间隧道施工为研究对象，通过对栱部充填溶洞、小型溶蚀
空腔、具突水突泥风险岩溶、正洞超前探水遇溶洞（槽）涌水、超前探水溶洞未揭示而开挖后溶洞暴露且涌水、出露
于隧道起栱线以上部位的溶洞等处治技术进行探讨与实践，结果表明：隧道开挖前准备充分，辅以及时准确的超前
地质预报，按文中方案严控岩溶治理，并在开挖时严格控制进尺，及时支护，可有效保障贵阳地铁多溶腔隧道的施
工安全。
［关键词］ 地铁； 隧道；岩溶；多溶腔；施工技术；超前地质预报
［中图分类号］ Ｕ４５８． １ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００２⁃８４９８（２０１６）１３⁃０１０１⁃０４
Ｓａｆｅｔｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｍｕｔｉ⁃ｃａｖｅｒｎ Ｔｕｎｎｅｌ
ｏｆ Ｇｕｉｙａｎｇ Ｓｕｂｗａｙ
Ｙｉ Ｊｉｎｆａｎｇ１， Ｌｕ Ｓｏｎｇｂａｉ１， Ｒａｏ Ｊｕｎｙｉｎｇ２， Ｘｉｅ Tａｏ２
（１． Ｔｈｅ ７ｔｈ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ． ｏｆ Ｃｈｉｎａ １５ｔｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｌｕｏｙａｎｇ， Ｈｅ’ｎａｎ ４７１０１３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕｉｙａｎｇ， Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５００２５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ Ｇｕｉｙａｎｇ ｓｕｂｗａｙ Ｎｏ． １ ｌｉｎｅ ｆｒｏｍ Ｒａｉｌｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ Ｓｈａｃｈｏｎｇ Ｒｏａｄ ｓｔａｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｉｎｇ ｔｈｅ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｆｉｌｌｅｄ
ｃａｖｅｓ ａｔ ａｒｃｈｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ， ｍｉｎｉａｔｕｒｅ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃａｖｉｔｉｅｓ， ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｍｕｄ
ｏｕｔｂｕｒｓｔ， ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ ｏｆ ｃａｖｅｓ ｗｈｅｎ ｍａｉｎ ｔｕｎｎｅｌ ａｈｅａｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ， ｔｈｅ ｃａｖｅｓ ｔｈａｔ ｄｉｄ ｎｏｔ ｂｅ
ｒｅｖｅａｌｅｄ ｂｙ ａｈｅａｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｂｕｔ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｏｌｄｅｄ ａｆｔｅｒ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ ｗｈｉｃｈ
ｗａｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ａｂｏｖｅ ｔｈｅ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｓｐｒｉｎｇｉｎｇ ｌｉｎｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｔ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｔｉ⁃ｃａｖｅｒｎ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｇｕｉｙａｎｇ ｓｕｂｗａｙ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｅｎｏｕｇｈ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｂｅｆｏｒｅ
ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ， ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｒｅｃａｓｔ， ｔｒｅａｔ ｔｈｅ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ
ｄｒｉｌｌ ｆｏｏｔａｇｅ ｓｔｒｉｃｔｌｙ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｉｎ ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙｓ； ｔｕｎｎｅｌｓ； ｋａｒｓｔ； ｍｕｔｉ⁃ｃａｖｅｒｎ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｏｒｅｃａｓｔ
∗贵州省交通厅项目（黔科合ＧＹ 字（２００９）３０２９） ［作者简介］ 易金舫，高级工程师， Ｅ⁃ｍａｉｌ： １５４３７５５６５０＠ ｑｑ． ｃｏｍ ［通讯作者］ 饶军应，讲师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｒａｏ⁃ａｌｅ＠１６３． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１５⁃１２⁃１５
０ 引言
岩溶给各类在建或在役地下工程均会造成不
同程度的危害，岩溶问题长期困扰我国中部、华南
和西南地区公路、铁路隧道的修建与养护［１］ 。岩溶
对在建地下工程的危害主要有涌水、突泥与塌
陷［２］ ，对在役地下工程则体现为渗漏水、岩溶塌陷
及不均匀沉陷等方面［３］ 。概括来说，岩溶对地下工
程的危害可分为变形问题与水害问题两大类。为
解决岩溶的危害问题，国内外学者在理论、试验、实
践等方面开展大量研究工作［４⁃８］ ，也取得可喜成果，
但各工程、各地区的岩溶问题各具特点［９］ ，尤其是
贵州境内多为喀斯特地貌，岩溶较发育，而贵阳市
区修建地铁尚属首次，具有该地区特点的岩溶治理
参考资料较少。因此，非常有必要依托贵阳地铁隧
道施工的成功案例，开展多溶腔地铁隧道安全施工
技术研究，成果可为贵阳地铁其他线路的施工提供
参考。１ 工程概况
贵阳市轨道交通地铁１ 号线第７ 工作段位于贵
阳市南明区，从人民广场站开始沿遵义路至火车
站，结束于沙冲路站。火车站站—沙冲路站区间隧
道（下称：火沙隧道）长９２５． ７ｍ。火沙隧道ＺＤＫ２６ ＋
１４３． ２—ＺＤＫ２６ ＋３００ 段埋深仅１６． ４ ～２２． ５ｍ，与贵
阳火车站呈７０°夹角，并先后下穿火车站售票厅（３
１ ０２ 施工技术 第４５ 卷
层）、行包房（２ 层）、股道（７ 条）及站台。
火沙隧道隧址区为溶蚀低中山及贵阳溶蚀盆
地北侧、黔灵山溶蚀残丘东面和贵阳溶蚀盆地核心
地段，贵阳向斜北部扬起端近轴部，属于贵阳构造
盆地中心区，隧址位于贵阳市主城区内。现状地面
整体地势较平， 地面高程为１ ０６８． ６７０ ～
１ ０７６． ０７０ｍ，相对高差约为７． ４ｍ，本区间隧道由于
受现代化城市建设进程影响，线路两侧民用建筑物
密集，工程环境条件复杂。
表１ 岩溶分布统计
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎｄ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ
桩号里程顶板标高／ ｍ 底板标高／ ｍ 洞（隙） 垂高／ ｍ
顶板岩体
厚度／ ｍ
岩溶与
隧道关系
１３Ｚ（Ｋ２６ ＋１４３／２７ ＋０６９）２３ １ ０６０． ５１ １ ０５８． ２１ ２． ３ １． ３ 隧道顶板上
１２Ｚ（Ｋ２６ ＋１１５／２７ ＋０８８）３ １ ０５６． ０３ １ ０５４． ８３ １． ２ ５． ０ 隧道顶板上
１２Ｚ（Ｋ２６ ＋１１５／２７ ＋０８８）９ １ ０５１． ７１ １ ０５０． ３１ １． ４ — 隧道洞身段
１１Ｚ（Ｋ２６ ＋８３／２７ ＋０２９）２ １ ０５０． ４３ １ ０４７． ６３ ２． ８ — 隧道洞身段
１１Ｚ（Ｋ２６ ＋８３／２７ ＋０２９）３ １ ０６１． ２７ １ ０５９． ６７ １． ６ １． １ 隧道顶板上
１０Ｚ（Ｋ２６ ＋５５／２７ ＋００８）１９ １ ０５７． １３ １ ０５５． ７３ １． ４ ４． ０ 隧道顶板上
１０Ｚ（Ｋ２６ ＋５５／２７ ＋００８）１１ １ ０５４． ３６ １ ０５１． ８６ ２． ５ ６． ２ 隧道顶板上
９Ｚ（Ｋ２５ ＋９１５／２６ ＋８７６）１４ １ ０５０． ７７ １ ０４８． ８７ １． ９ — 隧道洞身段
本隧道穿越可溶岩分布区，受构造影响，岩溶
地貌较为发育。根据工程地质调绘、钻探及相关资
料表明，拟建区间隧道段调查范围内可溶岩分布地
段岩溶形态主要以溶洞、溶沟（槽）、石芽为主。本
区间隧道初勘和详勘共施工３７ 个钻探孔，有８ 个钻
探孔揭露溶洞，遇溶率为２１． ６％ （见表１）。此外，
由于火沙隧道下穿贵阳火车站，期间有约１００ｍ 处
于地勘盲区，根据以往地质勘探资料推断，该区段
极有可能也存在岩溶发育。
２ 超前地质预报
结合火沙隧道工程与水文地质条件，施工中以
地质调查法为基础，超前钻探法为主，结合多种物
探手段进行综合超前地质预报。
１）中短距离超前预报 采用地质雷达等物探
手段对掌子面前方岩溶发育形态、规模、充填情况、
岩溶空洞中有没有水等进行中短距离超前预报，地
质雷达２５ｍ 一次，一次范围３０ｍ。
２）超前水平钻探 采用掌子面超前水平钻孔
对地质雷达预报结果进行验证，每个断面布设３ ～５
个探测孔并１ 孔取岩芯，探测孔２５ｍ 一个循环，单
孔长度为３０ｍ 左右，相邻探测孔之间的搭接长度为
５ｍ；当有异常情况时，适当增加钻孔或加长钻孔。
隧道仰栱施工前，应对基底隐伏岩溶采用地质
雷达进行探测，根据探测结果，对异常区采用有效
方法进一步详探，若发现基底存在空洞、溶洞、溶槽
等应及时提出以便处理；当基底承载力不满足结构
要求时应采用基底换填、注浆加固等综合处理措
施，且应加强施工防护，以保证施工安全及结构承
载安全。
对地质调查法、超前钻探法等预报手段所取得
的资料进行综合分析与评判，相互印证，并结合掌
子面揭示的地质条件、发展规律、趋势及前兆进行
预测、判断，根据超前地质预测预报结果，相应优化
调整工程措施，以确保施工安全及结构安全，确保
工程顺利实施。
３ 岩溶处置方法
火沙隧道隧址区为可溶岩分布区，岩溶强发
育，根据地勘资料，场区碳酸盐分布较广，岩溶形态
主要以溶洞、溶沟、裂隙为主，岩体内主要为溶孔、
垂直溶洞等，溶洞填充状态为全填充状态、半填充
状态；岩溶处理措施应根据超前地质预报确定的岩
溶形态及大小、填充情况与隧道的相对位置等具体
情况综合研究。
１）栱部充填溶洞处理 采取管棚超前支护，后
开挖通过的原则。
２）小型溶蚀空腔 开挖后根据溶洞规模及形
态研究处理，一般隧底的溶洞根据水文地质条件，
能回填的进行回填，否则采用板或桩基措施跨越，
边墙及栱部溶洞空腔原则上采用混凝土回填处理。
３）突水、突泥风险的岩溶，应根据地质勘查资
料，对地质构造富水地段采取超前帷幕注浆、超前
周边注浆措施进行处理。
４）洞身出水点 原则上采用深孔注浆进行封
堵，遇到不能封堵的岩溶管道则采用管道连通，保
证水路畅通，或根据现场揭露情况研究适当的水处
理方案。当掌子面出现裂隙面状出水点时，可采用
水灰比为１∶ １ ～１∶ ０． ６ 的水泥浆注浆止水（见图１）。
在注浆过程中，单孔扩散半径２ｍ，孔口间距１ ～
１． ５ｍ，保持注浆压力大于水压０． ５ＭＰａ，注浆孔与出
水裂隙面应尽量大角度相交。注浆后用止浆塞止
浆，止浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配；若岩溶缝
２０１６ Ｎｏ． １３ 易金舫等：贵阳地铁多溶腔隧道安全施工技术 １ ０３
隙涌水量较大，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，
最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。
图１ 裂隙面状出水点止水示意
Ｆｉｇ． １ Ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｏｕｔｆｌｏｗ ｉｎ
ｆｒａｃｔｕｒｅ ａｔ ｐｌａｎｅ ｓｔａｔｅ
图２ 正洞超前探水遇溶洞（槽）涌水的处理方案
Ｆｉｇ． ２ Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｖｅｓ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ ｄｕｒｉｎｇ ａｈｅａｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ
当正洞超前探水遇溶洞（槽）涌水（见图２）：若
涌水压力较小且空洞较大时，可考虑采用泵送Ｃ１５
混凝土填充； 若涌水量及涌水压力不大时（ ＜
０． ５ＭＰａ），直接利用探水孔进行注浆，并在孔口安装
止浆塞；若涌水量及压力较大，则可在出水孔口处
２ ～４ｍ范围内钻１ ～ ２ 个分流孔，以减小涌水压力，
利于注浆，探水孔和分流孔均可作为注浆孔；若孔
口段岩石破碎，可先安设用麻丝棉纱等缠绕后的孔
口管，并打入注浆孔，孔口与岩壁之间用膨胀快硬
水泥堵塞，再进行注浆，注浆完毕后，封堵孔口。注
浆材料可采用水灰比为１∶ １ ～１∶ ０． ６ 的水泥浆，注浆
终压为“ｐ［水压］ ＋ ０． ５ ～ １． ０ＭＰａ”。注浆前，应在类
似地质条件下进行注浆试验，初步掌握浆液充填
率、注浆量、浆液配合比、胶凝时间、浆液扩散半径、
注浆终压等指标，以使注浆达最佳效果。
当超前探水溶洞未揭示，而开挖后溶洞暴露且
涌水时，其处理方案如图３ 所示。处理该类涌水时，
应在出水口附近钻２ ～ ４ 个分流孔以减小涌水流量
和压力，并在出水孔与分流孔孔口安设孔口管，且
对孔壁与孔口管之间用膨胀快硬水泥进行有效封
堵，然后再进行注浆处理。若涌水压力及流量较
大，则可视具体情况增设１ ～ ２ 个分流孔，分流孔应
在一定深度（３ ～ １０ｍ）与溶洞或溶隙交汇。注浆材
料及终压同图２ 中方案，但在注浆结束后应再钻
１ ～２ 个检查孔，确认已达预期处理效果后方可进行
下一步施工开挖。
图３ 超前探水未揭示而开挖后暴露的
涌水溶洞处理方案
Ｆｉｇ． ３ Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｖｅｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｒｅｖｅａｌｅｄ
ｂｙ ａｈｅａｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｂｕｔ ｗａｔｅｒ
ｉｎｆｏｌｄｅｄ ａｆｔｅｒ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ
出露于隧道起栱线以上部位的溶洞，应按图４
所示的措施进行预处理。处理方案可概括如下。
１）采用ϕ４２ｍｍ 注浆小导管提前至少３ 榀钢架
对栱、腰部溶洞进行超前预支护，每榀钢架施作１
环，前后排错开施工，溶腔内的小导管采用每２ 榀钢
架施作１ 环。小导管长度为３． ５ｍ，施工时根据溶洞
规模作适当调整。
２）通过超前支护，尽量防止溶洞内充填物塌落
引起地表沉陷，必要时可加钢插板等措施。
３）开挖后采用ϕ４２ｍｍ 注浆小导管注浆加固。
４）溶洞处初期支护钢架调整为０． ５ｍ／ 榀，初期
支护封闭后立即注浆充填密实。
５）出露于隧道底板的溶洞，在隧道底板施工
前，应清除填充物，自下而上以干砌片石、Ｃ１５ 片石
混凝土回填，当溶洞深度＞５ｍ，清除有困难时，可采
用注浆小导管进行注浆加固处理。
６）对于隧道浅埋地段及下穿既有构筑物地段，
栱部溶腔必须回填密实，除吹砂或Ｃ２５ 混凝土回填
１ ０４ 施工技术 第４５ 卷
图４ 起栱线以上部位溶洞超前处理方案
Ｆｉｇ． ４ Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｋａｒｓｔ ｃａｖｅｓ ｅｘｐｏｓｅｄ ａｂｏｖｅ
ｔｈｅ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｓｐｒｉｎｇｉｎｇ ｌｉｎｅ
外，另预埋注浆管，待初期支护封闭成环后，进行注
浆回填密实。
７）对于栱腰以上无充填的溶洞，可提前压注混
凝土或注浆回填。
此外，若遇到大型溶洞时，则应根据具体情况
制定专项方案。
４ 注意事项
４． １ 准备工作
施工前应全面熟悉设计文件，核实线路资料、
设计标高、各部结构尺寸，按照相关规范要求进行
现场核对，编制详细的施工组织设计、施工方案，确
保施工安全。
４． ２ 超前地质预报
开挖前需通过地质雷达、超前钻孔等手段对前
方围岩进行超前地质预报，充分了解前方地质情况。
４． ３ 隧道开挖
１）火沙隧道下穿火车站站房段在掌子面稳定
的情况下采用全断面法施工，严格控制开挖进尺，
挖一榀支一榀且封闭成环；否侧采用超短台阶“一
步一回头”法施工，上台阶开挖支护按一榀一支、下
台阶不大于２ 榀进尺开挖支护。隧道开挖、初期支
护、二次衬砌采用交替作业、逐段整体推进的施工
工序。二次衬砌循环长度按５ｍ 控制，当二衬浇筑
混凝土时，应停止掌子面开挖，及时浇筑二衬混凝
土，当混凝土强度达到设计强度的８０％ 以上，方可
进行下一衬砌循环的开挖。
２）隧道下穿火车站站场段采用超短台阶“一步
一回头”法施工，上台阶开挖支护按一榀一支、下台
阶不大于２ 榀进尺开挖支护。也可根据施工机具等
情况，在掌子面稳定情况下采用全断面法施工，严
格控制开挖进尺，挖一榀支一榀且封闭成环。二衬
及时跟进，距掌子面的距离≤５０ｍ。
３）当存在局部软弱带、节理、顺层等不利于隧道
围岩稳定的情况时，可能发生掉块或坍塌，及时通知
各方现场处理，必要时对支护体系和工法进行调整。
４． ４ 加强初期支护施工质量控制
１）保证管棚施工质量 管棚施工严格按设计
参数进行，逐孔完成后再施工下一孔，并保障注浆
效果；为避免管内浆体固结收缩，可依据试验添加
一定的微膨剂等外加剂；施工后应对管棚施工质量
进行检测，要求管体填充率达９７％ 以上。若开挖发
现管棚段栱部注浆固结不充分，可打设小导管进行
跟踪补充注浆。
２）保证系统锚杆施工质量，系统锚杆灌浆充填
应饱满，并按相关规范要求进行检测。
３）加强初期支护后注浆质量控制 初期支护
完成１ ～２ 环后，须立即对初期支护后进行补注浆，
避免初期支护后有空隙或不密实现象；并对初期支
护密实度进行检测，确保初期支护背后无空隙。
４）型钢钢架与岩壁间易在混凝土后形成不密
实或存在空隙的问题，除采取湿喷工艺、加强施作
人员教育和培训，精心组织施工、加强质量过程控
制外，也可在工字钢后预先埋设ＰＶＣ 注浆管，在喷
混凝土后进行注浆，保证其密实。
５）为了更好地指导现场施工，在施工中应加强
洞内洞外监测，加强地表沉降、栱顶下沉、净空变化
及铁路框架桥沉降等监测工作，并对监测数据进行
整理、分析，判定围岩稳定性，预报险情，确定其后
续施工中应采取的措施，为修改设计提供参考。
６）隧道应实行文明施工，提高机械化水平，改
善作业环境，并减少对周边居民正常生产生活秩序
及铁路运营的影响。
７）下穿铁路段隧道开挖后应对隧道周边岩体
及地表进行地质雷达扫描，若存在空隙、空洞，根据
现场情况拟采取洞内或地表注浆处理，并确保其密
实度。
５ 结语
贵阳轨道交通１ 号线火沙隧道施工中遭遇各类
溶腔众多，经严格执行文中岩溶处置方案，辅以及
时超前地质预报，施工中未发生任何岩溶涌水、突
泥灾害。地表沉降、隧道断面等监测结果未有异
常，岩溶治理取得良好效果。
参考文献：
［ １ ］ 雷明堂， 蒋小珍． 岩溶塌陷研究现状、发展趋势及其支撑技术
方法［Ｊ］． 中国地质灾害与防治学报，１９９８ （３）：１⁃６．
［ ２ ］ 李术才， 薛翊国， 张庆松， 等． 高风险岩溶地区隧道施工地
质灾害综合预报预警关键技术研究［Ｊ］． 岩石力学与工程学
报， ２００８， ２７（７）：１２９７⁃１３０７．
［ ３ ］ 王梦恕． 对岩溶地区隧道施工水文地质超前预报的意见
［Ｊ］． 铁道勘察，２００４，３０（１）：７⁃９．
（下转第１２９ 页）
２０１６ Ｎｏ． １３ 王思淼等：基于ＳＰＳＳ 的岩溶隧道围岩变形规律研究 １ ２９
对数模型对净空收敛值的拟合效果最佳。因此，可
以初步断定，隧道围岩变形规律服从对数分布。
图４ 净空收敛回归分析可决系数
Ｒ２ 最大值频数分布
Ｆｉｇ． ４ Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｍｉｕｍ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒ２
比较４ 种模型分别在时间和距离因素影响下的
可决系数为最大的频数，对比如图５ 所示。
图５ ４ 种模型拟合结果对比
Ｆｉｇ． ５ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｆｉｔｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ
对比图表明，当以开挖时间为自变量时，对数
模型拟合的判决系数Ｒ２ 为最大的频数高于三次模
型，即对数模型拟合效果更优；当以断面距前方掌
子面距离为自变量时，由于受施工因素的影响三次
模型拟合的判决系数Ｒ２ 为最大的频数高于对数模
型，此时三次模型拟合效果更优。
５ 结语
通过对岩溶隧道净空收敛和栱顶沉降的监测
数据分析，建立了隧道围岩变化的回归分析模型，
对模型进行了工程实例分析和模型检验，结果表
明：①岩溶隧道围岩变化与围岩级别，开挖时间和
距掌子面距离以及施工因素等密切相关，呈正相关
关系，分别可用对数模型、三次模型、幂指数模型和
指数模型等来进行描述；②围岩变形量随开挖时间
的变化规律服从对数分布规律，对数模型检验结果
隧道掌子面开挖时间对围岩变形量的可决系数最
大。③由于受施工因素的影响围岩变形量随距掌
子面距离的变化规律服从三次模型分布规律，三次
模型检验结果隧道随距掌子面距离对围岩变形量
的可决系数最大。
建议在隧道监控量测数据分析时，当不考虑隧
道监测点距掌子面距离时，应采用对数模型分析围
岩变形量随开挖时间的变化规律，预测围岩的稳定
性。当考虑隧道监测点距掌子面距离时，由于受施
工因素的影响，采用三次模型分析围岩变形量随距
掌子面距离的变化规律，预测围岩的稳定性更为
合理。
综上所述，在石灰岩地区，隧道围岩稳定性评
价和支护参数选择时，应综合考虑围岩级别，隧道
掌子面开挖时间和隧道监测点距掌子面距离等因
素进行评价方法选择，预测围岩稳定性，进行施工
风险分析，从而指导隧道施工安全有序进行。
参考文献：
［ １ ］ 余波． 深埋隧洞中的岩溶地基工程地质问题及地基处理［Ｊ］．
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