Q／CR 9251-2020  铁路岩溶隧道勘察设计规范(完整正版、清晰无水印)

undergroundriver

流水沿裂隙进行溶蚀、侵蚀作用后岩体塌陷而形成的近于垂 直或倾斜的洞穴，用于消泄地表水。

大气降水或地下水受重力作用沿可溶岩的裂隙、空洞作垂向 运动的地带，丰水期在地下水位以上。

地下水随季节呈周期性交替变化的地带，旱季时地下水位降 低，以垂直运动为主；雨季时地下水位升高水利技术论文，以水平运动为主。

2.0.12水平径流带

horizontal runoff zone

受当地岩溶排水基准面控制，具有连续水位的地带，位于岩溶 含水层最低水位以下。

2.0.13深部缓流带

deepslowflowzone

位于水平径流带之下，受当地排水基准面影响很弱，仅在一定 水头压力作用下向远方缓慢运动。

2.0.14溶蚀基准面

岩溶作用向地下深处发育所能达到的下限。一般为当地的河 水面、湖水面、岩溶泉或暗河的最低水面等。

岩溶地区底部平坦、具有一定面积的封闭状负地形，又称溶蚀 洼地。

2. 0. 16 岩盘

能承受地下水、充填物及注浆等荷载，保证隧道施工作业安全 的一定厚度的岩体

2.0.17超前惟幕注浆

2.0.17超前惟幕注浆advancedcurtaingrouting

逐道开挖前，以加固岩（土）体、封堵地下水运移为目的，通过 注浆在隧道开挖轮廓周边及前方一定范围形成桶柱状固结体的注 浆方法，

逐道开挖前，以加固岩（土）体、封堵地下水运移为目的，通过 注浆在隧道开挖轮廓周边一定范围形成桶壁状固结体的注浆 方法。

隧道开挖前，以加固局部软弱岩（土）体、封堵个别出水点运 移为目的，通过注浆使某一特定范围形成固结体的注浆方法

用于集中排水的水平、窄长的地下通道。

从开挖面或支护（衬砌）表面向围岩深部钻孔以排放围岩 地下水或处理涌水的方法。

3。0。1岩溶隧道勘察应对岩溶地区的地质、水文环境、气象进行 详细的调查，查明其工程地质、水文地质条件，分析岩溶发育规律 及特征，评价岩溶及岩溶水对隧道工程的影响。 3.0.2岩溶隧道选线应绕避岩溶强烈发育地带、岩溶水富集区及 排泄带。当不能绕避时，应合理确定隧道平、纵断面，以最短距离 通过。 3.0.3岩溶隧道地下水发育时，宜进行顺坡施工或利用辅助坑道 顺坡施工。 3.0.4岩溶隧道施工应开展超前地质预报和隐伏岩溶探测等工 作，并根据预报和探测结果调整设计方案。 3.0.5隧道通过岩溶强烈发育区段时，应结合地形条件、工程地 质和水文地质条件，进行防排水专项设计。 3.0.6施工揭示的溶隙（缝）、溶洞、岩溶管道、暗河等岩溶，应查 明情况，采取安全、可靠的工程处理措施，对于过水通道不应盲目 封堵。

3.0.7岩溶隧道设计应充分考虑运营维护的需求，提出维护

3.0.7岩溶隧道设计应充分考虑运营维护的需求提出维护 要求。

4。1.1岩溶隧道应进行风险评估，制定有效的风险控制措施 4.1.2<岩溶隧道风险管理应采用动态管理模式，及时调整风险因 素、风险等级及风险控制措施。 4.1.3涌（突）水（泥）等极高风险、高风险岩溶隧道应在初步设 计、施工图设计及施工阶段编制专项风险管理报告。 4.1.4岩溶隧道应根据岩溶及岩溶水发育特征，并考虑运营阶段 结构开裂、隧底变形等风险进行评估和管理。

4.2.1岩溶隧道主要风险事件包括涌（突）水（泥）、充填物失稳、 岩壁掉块塌、结构开裂、地表沉陷、隧底变形、地下水流失等，风 险因素和风险事件可参照表4.2.1执行。

岩溶隧道风险因素与风险事件辨识表

注：★表示两者强相关，☆表示两者相关，△表示两者弱相关。

岩溶隧道风险等级可按现行《铁路隧道工程风险管理技术 /CR9247确定，并根据超前地质预报、补充勘察等进行修正

4.3风险管理控制要点

4.3.1岩溶隧道应重视涌（突）水（泥）、地表沉陷、结构开裂、隧 底变形等风险辨识。

4.3.1岩溶隧道应重视涌（突）水（泥）、地表沉陷、结构开

4.3.2岩溶隧道应根据超前地质预报和施工揭示情况，及

水或充填溶洞、富水岩溶管道、暗河等复杂岩溶风险进行动态 识、评估，调整风险控制措施，制定专项处治方案。

4.3.3岩溶隧道应建立应急逃生和防灾报警系统，并利用既有

通道或辅助坑道规划应急逃生通道路径，设置明显的指示标志， 持通畅。

4.3.4岩溶隧道应配备足够数量的逃生设备、救护器械和生活保 障品等。

4.3.4岩溶隧道应配备足够数量的逃生设备、救护器械和生活

系，并重点检查、监测岩溶发育段隧底，补强衬砌及施工中发生 方或涌（突）水（泥）等段落。

地区应按岩溶地质进行工程地质勘察。 5.1.2岩溶发育、形态复杂、岩溶水害严重、对工程方案和施工安 全影响较大的可溶岩地段，应进行岩溶水文地质及工程地质专题 研究。 5.1.3岩溶隧道地质勘察应充分发挥地质遥感判释作用，查明基 本地质构造、岩溶地貌、暗河分布规律等宏观水文地质特征。 5.1.4岩溶隧道地质勘察应采用遥感、地质调绘、物探、钻探、现 场观测、室内试验等综合勘察方法。 5.1.5岩溶隧道勘察应综合评价岩溶发育情况对工程的影响及 工程对环境的影响

5.1.5岩溶隧道勘察应综合评价岩溶发育情况对工程的影响及 工程对环境的影响。

5.1.5岩溶隧道勘察应综合评价岩溶发育情况对工程的景

。2.1岩溶按埋藏条件可分为裸露型岩溶、浅覆盖型岩溶、深覆 盖型岩溶和理藏型岩溶，可按表5.2.1分类

表5.2.1岩溶埋藏条件分类

5.2.2岩溶按发育程度可分为强烈发育、中等发育、弱发育和德 弱发育，可按表5.2.2分类。

表5.2.2岩溶发育程度分级

5.2.3岩溶水系统按垂向动力特征可分为垂直渗流带、季节变动 带、水平径流带和深部缓流带。 5.2.4岩溶工程地质分区按地形地貌、气候条件、岩溶发育规律 可分为高原岩溶区、过渡带岩溶区，岩溶化平原区。 5.2.5岩溶按地下水的发育程度可分为贫水型和富水型，按充填 状态可分为无充填型、部分充填型和全充填型，按发育形态可分为 裂隙型、溶洞型、管道型、暗河型及组合型

5.3.1岩溶隧道勘察应采用遥感图像地质解译、地质调绘，物探

5.3.1岩溶隧道勘察应采用遥感图像地质解译、地质调

钻探与测试、水文地质动态观测等综合勘察方法；复杂岩溶区，可 采用高分遥感、无人机、三维立体勘探、岩溶空腔影像及三维激光 扫描等空、天、地综合勘察方法

采用高分遥感、无人机、三维立体勘探、岩溶空腔影像及三维激光 扫描等空、天、地综合勘察方法。 5.3.2岩溶地质调绘前应搜集地形图、遥感图像，区域地质、水文 地质、地貌、第四纪地质、气象、水文资料，既有岩溶调查、观测资料 及地方志、史料中有关岩溶灾情的记载。

5.3.2岩溶地质调绘前应搜集地形图、遥感图像，区域地质、水文

5.3.2岩溶地质调绘前应搜集地形图 遥感图像，区域地质水文 地质、地貌、第四纪地质、气象、水文资料，既有岩溶调查、观测资料 及地方志、史料中有关岩溶灾情的记载，

5.3.3岩溶区遥感图像解译应包括以下内容：

1划分岩溶地貌单元：确定各岩溶微地貌形态及组合类型； 了解水系展布与河道变迁情况；确定岩溶发育与阶地、剥夷面的 关系。 2地质构造：解译区域构造轮廓，划分构造单元及构造体系 分析断裂及隐伏构造，鉴别褶皱形态及确定岩层产状。 3地层岩性：确定不同时代的地层界线及接触关系，了解可 溶岩与非可溶岩的分布特征，划分岩溶层组，分析第四系地层分布 及成因类型等。 4岩溶水文地质：确定各种岩溶地表、地下水点（如岩溶泉 暗河进出口等）的分布，结合地貌判释，分析地下水的补给、径流 排泄条件及暗河的分布特征，划分水文地质单元，确定岩溶储水 层段。

5.3.4岩溶地貌调绘应包括以下

1岩溶平面分布特征，溶洞层分布与河流阶地、剥夷面、新构 造运动的关系。 2岩溶正地形特征。 3岩溶负地形特征。 4 近代岩溶溶蚀基准面。

5.3.5岩溶洞穴调绘应包括以下

1溶洞、竖井、漏斗、洼地、落水洞、塌陷坑、岩溶泉、暗河进 口等的形状、大小、位置、高程。 2与线路有关、人能进入的洞穴、竖井、暗河。

1可溶岩的地层时代、岩性成分、地层厚度、结晶程度、单层 厚度、产状、所含杂质及溶蚀、风化程度。 2可溶岩与非可溶岩的分布特征、接触关系、夹层的厚度、岩 性、产状、分布层位及工程地质特征。

5.3.7岩溶区地质构造调绘应包括以下内容

1断裂的性质、产状,断裂带的破碎程度、宽度、胶结程度、阻 水或导水条件，以及岩溶发育程度。 2褶曲不同部位的特征，节理、裂隙性质，岩体破碎程度、岩 溶发育程度及储水部位，

5.3.8岩溶水文地质调绘应包括以下内容，

1 可溶岩地层应查明富水程度，确定储水构造。 岩溶水点。 3： 既有钻孔和水井。 4 岩溶水补给、径流、排泄条件。 5覆盖型岩溶地段应查明地下水的层数，以及其间的水力联 系、开来情况及影响半径范围。 6根据工程设置情况和设计要求，查明与线路密切相关的暗 河系统。

5.3.9岩溶地面塌陷调绘应查明以下内容

1调查岩溶塌陷发育特征：塌陷坑数量、影响范围面积、塌陷 抗形态和规模、散布特征和密集程度。 2调查岩溶塌陷的成因与影响因素、结构类型、形成时期、发 生发展过程、发育阶段与现阶段的稳定状态。 3调查岩溶塌陷发育区的岩溶洼地、谷地或平原、岩溶盆地 等地貌条件，调查地表有无漏斗、碟形洼地、槽谷等古老塌陷或沉 陷的遗迹。 4调查覆盖层的岩性、结构、工程地质性状、厚度变化及其与 岩溶塌陷等变形现象的关系。

5调查岩溶塌陷区的地下水特征：岩溶水的赋存状态、水位 埋深与动态变化,覆盖层的含水性及其与岩溶水的水力联系，地下 水开采量、开采方式等。 6单个塌陷的位置、形态、大小、坑壁倾斜方向,塌陷发生的 时间、原因

5.3.10岩溶区内既有工程岩溶地质灾害调查应包括以下内容

1开挖过程中突水位置、高程、形态，突水地层、岩性、水量， 突水中泥砂含量及变化情况，突水持续时间，疏于范围。 2开挖过程中突水原因，与大气降水、地表水、地面陷的 关系。 3运营过程中岩溶水对结构工程的影响，出水点位置、水量 与大气降水、地表水关系，地面塌陷与岩溶水的关系。

5.3.11岩溶区勘探应符合以下规定：

1岩溶隧道应采用综合物探确定异常类型、范围，并在代表 生物探异常点布置验证钻孔。 2不同含水层段及断裂破碎带应布置代表性钻孔，查明岩溶 洞穴和岩溶水。 3岩溶勘探点布置、勘探深度、钻孔护壁方法及材料应根据 勘察阶段、建筑物类型、岩溶发育深度，并结合物探、水文地质试验 和地下水动态观测的要求来确定。 4勘探应查明覆盖层厚度、地层岩性、可溶岩地层的顶底板 埋深、溶洞发育位置及充填物性质、岩溶洞穴和暗河的分布及深 度、岩溶发育程度分级、含水层厚度、岩溶水富水区及地下水的流 向和流速等。 5岩溶地区钻探岩芯采取率应满足：完整岩层不小于80% 破碎带不小于50%，溶洞充填物不小于50%（软塑、流塑体除外）。 6岩溶钻探资料编录应包括钻具自然下落或自然减压的情 况及起止深度，发生异常声响、孔内掉块、钻具跳动等情况及起止 深度，冲洗液变化情况，钻孔的见洞隙率、线岩溶率等。

3.12岩溶区室内测试应符合以下

育方向时应进行溶洞连通试验，试验应符合以下规定： 1溶洞连通试验应选择与隧道工程有关的暗河、竖井、落水 洞等进行。 2无水洞穴试验应在保证安全的条件下进行；有水洞穴试验 宜在丰水或平水季节进行，必要时两个季节均做。 3连通试验记录应包括示踪物投放点、接收点的位置、高程 地下水流量，示踪物投放和接收的时间、种类、数量或浓度，接收及 检测示踪物的方法。 4连通试验报告应阐明试验过程，分析试验成果，确定地下 水流向，计算地下水流速、水力梯度。

5.3.15岩溶地面塌陷严重地段宜进行地面变形和塌陷监测、地

5.4.1岩溶隧道地质评价，应综合工程地质、水文地质、岩溶发育 程度等条件，重点分析岩溶及岩溶水对隧道工程的影响、隧道开挖 对环境的影响，提出隧道地质选线及工程措施建议。

5.4.2岩溶隧道地质评价，应采用多种方法，分段预测可能发生

的最大涌水量、正常涌水量及施工中可能发生集中涌水点、段的位 置，分段核实设计涌水量，分析隧道涌（突）水（泥）的风险，提出工 程措施建议。

的稳定性、顶板的安全性、充填物质形态及稳定性、与隧道的关系 以及对隧道工程的影响，并提出工程措施建议。

5。4。5隧道工程跨越或置于隐伏溶洞之上时，应评价隐伏汽

6.1.1岩溶隧道选线应绕避岩溶强烈发育地段，选择相对安全的 位置通过。

6.1.1岩溶隧道选线应绕避岩溶强烈发育地段，选择相对安全的 位置通过。 6.1.2岩溶隧道选线应识别岩溶控制因素，判断岩溶发育程度、 评估岩溶灾害风险，结合地质环境特征，制定选线原则和风险处置 对策。

不宜穿越岩溶管道、暗河和工程地质、水文地质极为复杂地段；当 必须穿越时，应有充分的理由和可靠的工程措施，

6.1.5岩溶隧道洞口不宜设在排水困难、地势狭窄的河谷

6.1.6岩溶隧道应绕避对环境保护要求严格及第三方风险极高 的区域。

6.1.6岩溶隧道应绕避对环境保护要求严格及第三方风险

6.2.1岩溶隧道选线应充分考虑地层岩性、地质构造、气候条件 岩溶形态规模、岩溶水环境与人为因素等控制因素，采取相应对 策，减少岩溶灾害,可参照表6.2.1执行。

6.2.1岩溶隧道选线应充分考虑地层岩性、地质构造、气候条件、

表6.2.1岩溶隧道选线控制因素与对策表控制因素影响程度对策线路应绕避或短距离地层岩性可溶岩中~大通过主要线路应绕避或短距离通背斜、向斜、断层中~极大因地质构造过并采取工程措施素节理裂隙小~中不受控制气候条件降水量、气温、气压小~中对选线不起控制作用暗河、大型溶洞、应绕避，或采取造价昂贵中~极大岩溶形态溶洞群等的工程措施规模小溶洞、溶隙、对选线不起控制作用或小溶沟、石芽采取工程措施次隧道选线通过的有利垂直渗流带小~中要位置因水平径流带、隧道应绕避，或采取顺坡素岩溶水环境中~极大深部缓流带排、泄水洞等工程措施视情况绕避或采取工程水量、水压小~极大等措施设计施工处理不当、隧道顺坡排水，线路绕避人为因素中~大地表抽水大量地表抽水区等绕避暗河、断层、向斜等；隧道涌(突)水(泥）严重~极严重隧道宜选在岩溶垂直渗流带中岩绕避溶洞、岩溶水位（变岩溶塌陷般比较严重溶幅大)等灾绕避岩溶水（富集区）等，害地表失水般比较严重隧道选在岩溶垂直渗流带中隧道进、出口绕避卸荷裂危岩落石、崩塌、般比较严重隙等不能绕避的，设防护滑坡工程。17.

抬高程、傍河边、靠既隧、顺坡排、浅覆盖、防崩滑的原则，选线原则 可参照表6.2.2进行。

2.2铁路岩溶隧道选线原则

6.2.3岩溶隧道线路最小纵坡应满足隧道排水要求，当不能满足

。2.3岩溶隧道线路最小纵坡应满足隧道排水要求，当不能满足 过，应增加工程措施以提高过水能力。

6.2.3岩溶隧道线路最小纵坡应满足隧道排水要求，当不能满足

7.1.1岩溶隧道施工前应核对工点工程地质资料，掌握沿线各类 工程岩溶及岩溶水分布情况

7.1.2施工地质应做好勘察阶段延续下来的临时气象、水

下水动态观测站（点）的观测分析及勘探测试工作，并为相关工程 施工提供地质资料。

7.1.3施工地质应做好超前地质预报和岩溶探测工作，预测施工

中可能遇到的涌（突）水（泥）、地表水或地下水疏干、地面塌陷等 重大岩溶工程地质、水文地质问题，并制定相应对策，提出施工注 意事项。

岩溶水与隧道工程的关系，评价岩溶及岩溶水对工程的影响。

7.2。1岩溶地质条件复杂、发育程度强烈、可能存在涌（突）水 （泥危害的隧道，应采用超前物探、钻探等综合超前地质预报方 法，预报掌子面前方地层岩性、地质构造、岩溶发育程度、充填物性 质充填情况、岩溶裂隙产状及岩溶水的发育情况等

（泥）危害的隧道，应采用超前物探、钻探等综合超前地质预报方 法，预报掌子面前方地层岩性、地质构造、岩溶发育程度、充填物性 质、充填情况、岩溶裂隙产状及岩溶水的发育情况等。 7.2。2超前地质预报应以地质调查法为基础，以钻探为主，钻 探和物探相结合，并应遵循宏观预报指导微观预报、长距离预 报指导中短距离预报的原则，超前地质预报模式如图7.2.2 所示。

探和物探相结合，开应遵循宏观预报指导微观预报、长距离预 报指导中短距离预报的原则，超前地质预报模式如图7.2.2 所示

指导中短距离预报的原则，超前地质预报模式如图7.2.2

图7.2.2超前地质预报模式

：伯 1分析隧址区岩溶发育规律，核查地质复杂程度分级，必要 时优化超前地质预报方案。 2开展隧道内地质素描、物探、超前钻孔、加深炮孔等工作。 3综合判析并形成成果报告。 7.2。4岩溶隧道超前地质预报应根据岩溶发育程度和水文地质 条件，选用适宜的预报方法，并应符合下列要求： 1岩溶微弱～弱发育地段，可采用地质调查法、地震波反射 法、加深炮孔，辅以超前地质钻探。 2岩溶弱~中等发育地段，可采用地质调查法、地震波反射 法、地质雷达法、超前地质钻探、加深炮孔。 3岩溶强烈发育、富水构造地段，可采用地质调查法、地震波 反射法、地质雷达法、瞬变电磁法、超前地质钻探、加深炮孔。

7.2.5岩溶隧道超前地质预报设计实施作业流程可按图7.2.5

铁路岩溶隧道超前地质预报设计实施价

7.3隧底及洞周隐伏岩溶探测

7.3.1隐伏岩溶探测应根据隧道岩溶地质条件，采用不同的探测

方法组合模式。 7.3.2岩溶隧道周边存在隐伏溶洞时，应评价溶洞洞壁稳定性 顶（底）板安全性、充填物流失性和稳定性、隧底地基承载能力等。 7.3.3补充地质勘察应包括施工揭示溶洞形态测量、工程地质调 绘与综合勘探，必要时可采用钻探查明岩溶发育情况及溶洞充填 物工程地质特性。

7.3.3补充地质勘察应包括施工揭示溶洞形态测量、工程地质调 绘与综合勘探，必要时可采用钻探查明岩溶发育情况及溶洞充填 物工程地质特性。

8.1.1：岩溶隧道衬砌结构设计应综合考虑围岩级别、岩溶及岩溶 水发育情况等因素 电线电缆标准，确定结构形式及参数。 8.1.2岩溶隧道衬砌结构外水压力应综合考虑岩溶类型、富水程 度、充填状态、隧道理深、排水措施等因素确定。

度、充填状态、隧道埋深、排水措施等因素确定。 8.1.3岩溶隧道抗水压衬砌，宜采用圆形或近圆形衬砌轮廓

8.2荷载计算与结构设计

8.2。1岩溶隧道衬砌结构外水压力宜根据实测综合分析确定，口 按下列规定设计： 1隧道位于岩溶规模小、岩溶水不发育的地段时可按普通衬 砌结构设计。 2有地下水环境保护要求的岩溶隧道，应根据水文地质条 件、岩溶发育程度及注浆堵水效果确定水压力。 8.2.2承受水压力的岩溶隧道衬砌结构计算宜采用荷载一结构模式。 8.2.3岩溶隧道衬砌结构应采用复合式衬砌，地下水发育段应采 用带仰拱的衬砌结构。 8.2.4可溶岩地段隧道衬砌结构应结合围岩级别及衬砌受力情况合 理设置构造钢筋或受力钢筋，具体设计措施应结合经济技术比选确定。 8.2.5对于隧道洞身揭示有溶槽、溶洞、岩溶管道、暗河、溶蚀破 碎带等岩溶现象或岩溶水发育地段，隧道结构体系应进行针对性 设计，衬砌结构应采用钢筋混凝土。

岩溶隧道衬砌结构应采用复合式衬砌，地下水发育段应采 班/

8.2.3岩溶隧道衬砌结构应采用复合式衬砌工程施工数据，地下水发育段

9.1.1岩溶隧道防排水应遵循截、排、防、堵相结合，因地制宜，综 合治理的原则

9.1.2岩溶隧道防水应遵循多道防线、层层设防的原则，可选取 地表处理、围岩防渗、防水层防水、衬砌结构自防水、接缝防水等 措施。