贵州仁怀至赤水高速公路洞湾隧道进口段岩溶的综合勘察方法

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【摘要】岩溶在我国西南地区广泛发育，是困扰该地区高速公路工程建设的主要工程地质问题之一。作者以贵州仁怀至赤水高速公路洞湾隧道进口段岩溶为例，对勘察过程中使用的综合勘察方法作了逐一说明。综合勘察方法的使用达到了预期效果，为该隧道进口段岩溶治理工程的设计及施工提供了准确的地质依据，对类似工程有一定的参考价值。

【关键词】高速公路隧道岩溶综合勘察

中图分类号： U45 文献标识码： A

1 项目概况

1.1 工程概况

在建的贵州仁怀至赤水高速公路洞湾隧道位于习水县回龙镇洞湾村境内，交通不便。隧道采用分离式，长度2085m，属特长隧道，最大埋深310m，为该高速公路的控制性工程之一。

1.2 隧道岩溶发育概况

隧道进口段施工开挖过程中发现了大型溶洞RD1及其溶洞群，位于左线ZK66+460～ZK66+487下方，右线YK66+459～YK66+516段下方及右侧。该溶洞群受断层F1控制，整体呈北东～南西走向，其中1#洞腔规模最大，最大洞高约22m，最大洞宽56m，该洞腔对隧道的影响最大，出于安全考虑，右线进口段停工。

2 岩溶综合勘察方法概述

为了准确查明该隧道岩溶段的地质条件、尽快开展岩溶工程治理的设计及施工工作，笔者参与了广东核力工程勘察院于2012年初进行的岩溶专题勘察工作，制定并采用了以下综合勘察方法：

① 高精度测量：通过洞外一级控制点引点，将线路坐标系统引入溶洞内，共引入洞内高精度控制点13个，以此为基准，用全站仪、激光测距仪等仪器完成1:200溶洞断面控制测量1121.29m/33条，溶洞平面边界测点4032点，较好地控制了溶洞的空间及平面形态特征。

② 溶洞内地质测绘：配合断面测量同时进行。按1:200比例尺对溶洞的规模、形态，长度、宽度、高度及洞底起伏和洞顶的凹凸、支洞、溶洞的分叉位置、延伸方向、溶洞的联通情况及与隧道底轴线的关系进行详细量测，对溶洞充填情况、石笋、石柱、石钟乳发育情况，地下水大小、流向及水力联系情况，进出水位置及洞壁、顶底地质特征进行调查。对调绘成果进行综合整理，分析岩溶发育特征和对隧道的影响。

③ 隧道围岩地质测绘：结合施工开挖情况，对隧道两壁、顶底及掌子面进行详细观察描述，重点观察地层不同岩性界线、溶洞发育情况、地下水、构造、节理裂隙发育情况、软弱夹层、岩石风化程度及完整性、围岩分级等，按1:500比例尺进行。

④ 隧道地表地质测绘：对隧道全线地表进行1:1000地质调绘，面积为1.42km2。采用穿越法、追踪法等，标定并用GPS准确测量了60余个地质点、水文点、构造点、地层界线点等控制性点位，完善了隧道洞身地层岩性、地质构造等内容。

⑤ 工程物探：分别采用高密度电法、地震波法、大地电磁法（EH4）三种不同方法对隧道进口已开挖段、溶洞地板、隧道地表进行测试，并作资料对比研究。沿隧道纵向在进口段隧道底板布置了4条高精度地震雷达剖面，总长1670m；布置了2条高密度电法勘测剖面，总长1680m；沿纵向在已发现溶洞底板布置了12条高精度地震雷达剖面，总长2380m；隧道地表布置了4条EH4剖面，总长2230m/125点。

⑥ 工程钻探：依据详细地质测绘及物探异常情况，有针对性地布置钻孔18个，主要布置在隧道进口段已开挖隧道底板，目的是进一步查明隧道底板以下岩溶发育情况和软弱夹层、岩石的完整程度，验证物探解释效果。在隧道左线布置8个、右线布置10个钻孔，钻探采用回转取芯钻进，对岩芯进行取样测试。

⑦ 室内试验：对钻孔岩芯取样进行饱和抗压、抗弯、抗剪试验；对进口段溶洞内的出水口、暗河分别取2组地下水样品进行侵蚀性分析。为岩溶治理工程设计提供准确的物理力学性质参数。

3 综合勘察方法的效果

洞湾隧道进口段岩溶采用了高精度测量、地质测绘、工程物探及钻探、室内试验等综合勘察方法，查明了该岩溶段的工程地质和水文地质条件，准确分析了岩溶对隧道底板稳定性的影响，为该段岩溶治理工程的设计及施工提供了准确的地质依据，为该隧道的如期竣工赢得了宝贵时间，得到了各方的肯定。运用综合勘察方法取得的成果在后期岩溶治理工程施工时检验为优良。

【作者简介】

齐锋：男，工程师，2004年毕业于中国地质大学（武汉）岩土工程专业，现工作于广东核力工程勘察院，从事工程地质勘察、岩土工程设计、地质灾害评估及治理等工作。