復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工技術(shù)

何 坤

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550001)

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工原則

隧道開挖是公路修建過程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，關(guān)系到公路修建的整體質(zhì)量及日后使用情況。在隧道施工過程中，應(yīng)當(dāng)堅持因地制宜的基本原則，對周邊施工情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷與分析，結(jié)合實際情況合理選擇施工技術(shù)及開挖方式。圍巖的穩(wěn)定性是首要重點，盡量避免對圍巖進(jìn)行大規(guī)模的開挖與改動，在挖掘過程中根據(jù)圍巖地質(zhì)的變化情況合理確定施工時間，同時要綜合考量水域問題、地質(zhì)問題、土壤問題等自然因素，綜合制定系列方案以保證施工的安全與順利。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工技術(shù)分析

2.1 臺階施工技術(shù)

對于穩(wěn)定性較差的公路隧道施工時，多采用臺階施工方法。在施工過程中，將隧道斷面分為若干層，采取由上到下的順序進(jìn)行施工。上下部臺階的鉆探作業(yè)的出渣可同時進(jìn)行，以提升施工速度。在斷面開挖工作技術(shù)后，從邊墻到拱頂?shù)姆较蛑饾u襯砌施工。隧道第一層頂部的第一個挖掘是一個彎曲的導(dǎo)坑，可增加鉆探井眼，能夠避免出現(xiàn)倒塌的情況。導(dǎo)坑超前距離要合理控制，在石碴爆破時能夠直接拋落在導(dǎo)坑外，減少運輸工作量，提升施工速度。在開挖過程中，若巖石隧道的頂部發(fā)生松動現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)立即使用臨時支撐螺栓或鋼拱坑避免出現(xiàn)倒塌情況。在實際施工中，臺階法的施工技術(shù)較為常見，但上部作業(yè)和下部作業(yè)之間會產(chǎn)生干擾，因此工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格觀察作業(yè)過程中對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，及時采取適當(dāng)措施以保證施工安全。

2.2 全斷面施工技術(shù)

全斷面掘進(jìn)法能夠在一次施工中完成斷面的挖掘工作。常見挖掘方式主要分為三種，即新奧地利全斷面挖掘法、護(hù)板全斷面開挖法以及掘進(jìn)機護(hù)板全斷面開挖法。常規(guī)施工工序主要為：首先使用移動式鉆井臺車，安裝炸藥后鉆進(jìn)小車，返回至50 m以外的安全地帶，然后引爆。引爆成形后鉆孔車推入到位。但是在施工開始前，應(yīng)當(dāng)以防水隔離作為支護(hù)，再開展后續(xù)施工。全斷面施工技術(shù)的優(yōu)點十分明顯，能夠在開放的場所進(jìn)行施工，且使用大型機械設(shè)備，僅一次開挖便能夠達(dá)到基礎(chǔ)目標(biāo)。但對于施工連續(xù)性較高的項目還需要使用機械設(shè)備加以支撐，若機械設(shè)備出現(xiàn)問題則會嚴(yán)重影響整體施工效率與質(zhì)量。因此采用該種施工方式應(yīng)當(dāng)做好前期準(zhǔn)備工作，制定周密的施工計劃。

2.3 盾構(gòu)施工技術(shù)

明挖法是我國公路隧道施工發(fā)展中最常見的施工技術(shù)，但隨著隧道修建范圍的逐漸擴大，公路隧道施工難度也在不斷上升，尤其在復(fù)雜地質(zhì)隧道施工下的施工質(zhì)量往往無法得到保障。在隧道開挖過程中，若土體干燥且未見地下水滲出，表示條件比較優(yōu)越，可采用攪拌樁與旋噴樁進(jìn)行施工，提升施工技術(shù)，但是對于地面沉降的要求較高。若公路圍巖穩(wěn)定性較差，工期長且要求較高，則可采用盾構(gòu)施工方法。

2.4 超前支護(hù)施工技術(shù)

超前支護(hù)能夠確保隧道施工的環(huán)境盡量滿足理想預(yù)期，起到較好的封閉作用及支護(hù)效果，對圍巖的影響也較小，降低施工工作量，并起到提升施工質(zhì)量的效果。針對不同的地質(zhì)條件要采取不同的施工方式與手段，如超前錨桿支護(hù)、超前鋼插管支護(hù)以及超前小導(dǎo)管支護(hù)方式等，都能夠起到較好的支護(hù)效果。該種施工手段在公路隧道施工項目中十分重要，是比較常見的施工技術(shù)，能夠有效提升施工質(zhì)量，為公路隧道施工保駕護(hù)航。

2.5 注漿改良地質(zhì)施工技術(shù)

為進(jìn)一步提升最終的施工效果，確保地質(zhì)條件的有效改善與優(yōu)化，可采取該種施工方式以有效改善不良地質(zhì)性質(zhì)，優(yōu)化地質(zhì)問題，確保公路隧道施工的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，提升施工質(zhì)量及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在施工前，應(yīng)當(dāng)圍繞土方開挖的輪廓線進(jìn)行施工，以免在后續(xù)施工過程中產(chǎn)生較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，不斷提升地質(zhì)改良效果。當(dāng)然，要把握好具體的漿液配置方法，合理采用水泥漿等其他復(fù)合漿液，提升整體的固結(jié)效果。

3 不同地質(zhì)條件下公路隧道施工要點分析

3.1 巖溶地質(zhì)條件施工

該種地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工的難度較大，尤其對于流水溶蝕而言更增加了施工處理壓力，在施工中往往會形成較為嚴(yán)重的安全問題。巖溶地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工建設(shè)，要以巖溶地質(zhì)的具體表現(xiàn)進(jìn)行分析，做好巖溶地質(zhì)范圍的分析情況，做好地下水運行狀況的記錄，以實際情況為準(zhǔn)，盡可能改善、提升巖溶地質(zhì)條件。巖溶地質(zhì)處理過程中，預(yù)報技術(shù)十分重要，能夠?qū)?00 m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察與分析，提前了解施工中存在的安全問題及隱患，尤其在排水工作中的應(yīng)用價值尤為突出。

3.2 流沙地質(zhì)條件施工

流沙地質(zhì)條件下施工的穩(wěn)定性十分脆弱，施工難度不亞于巖溶地質(zhì)條件，起突出問題就是地質(zhì)穩(wěn)定性較差，在長期的施工過程中，后期會出現(xiàn)明顯的坍塌或變形問題。不僅會影響施工質(zhì)量，更為后續(xù)施工帶來了嚴(yán)重的安全隱患。針對流沙的地質(zhì)條件，應(yīng)當(dāng)對施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的分析與了解，掌握流沙層的分布狀況，了解流沙層的粒徑和塑性指數(shù)，明確施工過程中的要點及難點，制定詳細(xì)的開挖計劃及穩(wěn)固計劃。流沙地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工，要切實以土方挖掘技術(shù)為主，以先護(hù)后挖為基本原則，自上而下逐漸進(jìn)行，切實保證隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.3 松散破碎地質(zhì)條件施工

該種地質(zhì)條件在公路隧道施工過程中比較常見，其圍巖較為松散，穩(wěn)定性較差，在施工過程中往往會出現(xiàn)嚴(yán)重的坍塌問題，帶來不良后果。同時，該種地質(zhì)條件下施工會存在較為明顯的水侵害問題，松散破碎巖石中會存有大量的水源，進(jìn)一步增加了結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定行，施工難度進(jìn)一步增加。針對該種地質(zhì)條件，在施工過程中要采用超前支護(hù)的方式，對圍巖起到良好的保護(hù)效果，降低其被破壞的程度，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，在施工過程中應(yīng)當(dāng)利用鉆孔進(jìn)行排水，以免水源對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。

3.4 膨脹土地質(zhì)條件施工

膨脹土地質(zhì)也不利于公路隧道的施工，在該種地質(zhì)條件下開展公路隧道施工的難度同樣較大，其主要問題為圍巖變形，應(yīng)當(dāng)給予高度重視。膨脹土地質(zhì)條件下進(jìn)行公路隧道施工，要避免采取全斷面開挖方式，結(jié)合膨脹土的地質(zhì)分布狀況，采取臺階法、側(cè)壁導(dǎo)坑法等進(jìn)行開挖處理，以不斷優(yōu)化膨脹土的地質(zhì)處理效果。在實際施工中，要把握好流變問題，分析出流變規(guī)律，降低其對施工過程中造成的影響與危害，靈活運用挖掘機等設(shè)備，提升該區(qū)域的穩(wěn)定性以及施工的整體穩(wěn)定性。

4 結(jié) 論

綜上所述，公路隧道施工項目的環(huán)境較為復(fù)雜，地質(zhì)條件多種多樣，施工難度較高。在實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)圍繞不同的地質(zhì)條件詳細(xì)分析，選擇合理的施工技術(shù)，提前做好保護(hù)措施，認(rèn)真應(yīng)對施工過程中的問題，確保施工技術(shù)與實際地質(zhì)條件情況吻合，切實提升施工質(zhì)量，滿足隧道施工建設(shè)要求。