复杂地质条件下的公路隧道施工技术分析

复杂地质条件下的公路隧道施工技术分析

赵刚

中国水利水电第三工程局有限公司陕西省西安市710024

摘要：随着社会经济的快速发展，国家交通运输系统日益完善。我国交通体系中，公路是重要组成部分，在公路中，隧道是常见且非常重要的构筑物，为了提高隧道建设质量，要结合具体情况合理选用隧道施工技术。同时，当前公路隧道项目建设中，地质环境日益复杂，技术还不够完善。本文主要论述了复杂地质环境下，公路隧道施工技术相关知识，希望对相关领域研究有帮助。

关键词：复杂地质条件；公路隧道项目；施工技术

引言

随着时代的进步、经济发展，人民生活对交通条件的要求不断提升，同时，技术进步也提高了公路隧道施工技术水平。公路项目建设中，先进公路隧道技术发挥的作用是十分重要的，在岩溶、湿陷性、高地温与淤泥质黏土等复杂地质环境下，顺利进行隧道施工，为施工期安全与后期运行安全使用奠定了良好的基础。

1、概述隧道新项目复杂地质环境

公路隧道施工中，复杂地质环境加大了施工技术应用难度，一般以下几种（1）复杂岩层结构如喀斯特地貌、断层结构等。（2）隧道施工区域周边有复杂的地质环境，如矿洞、黄土等特殊地段。此外，有的下水管道、天然气管道及城乡构筑物等设施，也是干扰隧道工程施工的重要因素。这些隧道复杂地质环境会带来各种无法预知的地质问题与风险，比如岩溶、突泥涌水、断层破碎、高地温灾害、偏压、岩爆及瓦斯爆炸等，这些因素直接威胁到施工人员安全，危害到周边自然环境。因而，公路隧道施工中，复杂地质环境下要重视隧道施工技术的合理应用，提高施工技术水平，保障隧道施工质量，加强安全管理。

2、复杂地质环境下隧道施工技术分析

2.1岩溶地质环境

岩溶地质环境下，可预先处理溶洞，采用砼材料将溶洞封闭好，再利用钢拱架做好支护与固定。然后设立拱架，将钢模板设置于其外围，完成砼浇筑后利用片石砼将空腔回填好。

2.2断层破碎带地质环境

掌子面开挖应用台阶法施工技术，以防开挖引起过度扰动，有效控制超欠挖情况。开挖后浮石清除干净，掌子面完全封闭，喷浆后将锚杆固定好，再设置钢筋网预防其出现下沉。格栅钢架设置时，要先将缝隙封闭好后再喷浆。最后，开挖仰拱，分别回填关注仰拱与二次衬砌，振捣充分后，结束回填后立即进行养护。

2.3软围岩地质环境

（1）超前小导管。采用劈裂注浆方法，一次在围岩内形成脉状固结体，挤压围岩时，提高其自稳能力，采用水灰比0.8:1的浆液水。压浆前，借助8-10cm的砼止浆墙封闭开挖面，保持2-4MPa的注浆压力，确保注浆效果符合设计要求。

（2）排水。超前导管引流辅助下导坑施工排水。（3）开挖与初期支护。开挖施工中，预留核心土，喷射C20砼方法封闭开挖掌子面，两侧弧形导坑每次50%开挖，再进行半榀工字钢架支护与临时支撑。完成拱架支立后，尽快进行锚杆、挂网与砼喷射等操作，保障快速封闭效果。一侧完成初期支护后，再支立另一半榀拱架。完成砼喷射后，立即拆除临时支撑。为提高喷射砼韧性与抗剪能力，初期支护砼喷射时，设置双层密钢筋网。软围岩施工中，一般采用锚杆支护，增强拱顶的稳定性。支护锚杆包含系统、超前、斜与正面等四种锚杆形式，如下图1所示，实际施工中，要根据施工现场实际条件，合理选用锚杆支护方式。

(a)一般系统锚杆;(b)超前锚杆;(c)斜锚杆;(d)正面锚杆

图1：锚杆支护方法

2.4流沙岩层与含水层地质环境

（1）排、防水。一般，隧道开挖施工中，渗水事故发生几率比较大，很多来自上部导坑作业，但狭窄与危险地质环境中，水泵机械设备不能实现有效运转，难以完成集中式排水任务，因而开挖时要注意采用中间低两侧高的方法，导坑长下坡坡度设置要小，长度要长。（2）支护与加固。隧洞开挖中，涌水加速了山体岩层水分流失，使得岩层重力分布不平衡，极易引起崩溃塌方，严重威胁到人员生命安全，因而实际开挖中，要加强完善支护结构，将岩体加固，保证其稳定性，实现安全与稳定的施工，确保支护结构平衡与稳定受力。

3、复杂地质环境下公路隧道施工质量提高措施

3.1加强勘察施工地质条件

公路隧道施工中，工程建设单位、设计人员要深入调查并勘测公路项目施工周边地质环境，专业分析所调查的数据结果，以此制定行之有效施工开挖技术。另外，相关部门要配合建设与设计等单位，调查各区域公路隧道施工情况，以此确保建设与设计单位深入掌握并认识项目建设环境，缩短项目前期施工准备时间，加快工程建设。

3.2科学而合理地选择隧道开挖施工技术

实际施工过程中，详细勘察与分析施工地质环境基础上，结合分析结果合理制定施工技术方案，从根本上增强隧道施工的安全性。

3.3对公路隧道项目施工加大监控力度

施工管理部门要严格管控与管理施工各流程环节，同时施工单位还要为施工技术与管理人员做好定期培训，从根本上提升人员专业技术水平，增强人员施工安全与责任意识，同时对项目施工现场围岩变形与拱顶下沉等问题加强监控测量，利用地质雷达等一些先进设备对施工段做好地质超前预测。对所用材料与设备等是否达标，进行相应的抽检信息反馈。结合项目所在地地质环境，施工技术人员要对施工技术方案进行及时调整，从根本上保障隧道开挖质量，并做好项目支护与衬砌等施工。

结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展，公路建设数量日益增多，建设规模不断扩大，其施工地质环境也日益复杂。在复杂地质环境中，公路隧道项目建设，与国家交通行业、人民生命财产安全密切相关。因而项目实际施工中，要严格勘测项目所在地周边环境与地质地形实际条件，及时创新与优化施工技术，严格监管并控制施工各环节与整个过程，在复杂地质环境下，为公路隧道施工安全、效率与质量的提高奠定良好的基础，延长公路项目使用寿命，为社会主义现代化建设作出贡献。

参考文献

[1]廖加和.现阶段复杂地质条件下公路隧道施工技术关键点研究[J].黑龙江交通科技,2019,42(04):174-175.

[2]罗旭光.复杂富水公路隧道施工中超前地质预报的探讨[J].浙江建筑,2017,34(01):53-56.

[3]丁浩,陈建忠,方林,曹鹏.高海拔特长公路隧道关键问题及对策浅析[J].公路交通技术,2016,32(06):89-92.

[4]陈顺安.不利岩层地质条件下高速公路隧道施工技术分析探讨[J].中外建筑,2009(12):145-147.