复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析乔文忠

复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析乔文忠

乔文忠

黄石曼宇工程项目管理有限公司湖北黄石435000

摘要：复杂地质条件下的隧道施工建设，事关交通事业发展和人民生命财产安全。施工过程中必须要结合周围环境和实际的地形地质条件，对施工技术不断的创新和优化，对施工环节和施工全程进行严格监管和控制，确保在复杂地质条件下公路隧道施工的安全、施工效率和施工的质量，提高公路隧道工程的使用寿命。

关键词：复杂地质条件；公路隧道；施工技术要点

1公路隧道工程施工特点

公路隧道工程施工全部属于野外作业，受自然环境影响比较明显。隧道工程工艺较为复杂，涉及专业技术较多，在工程施工中，需要各种不同专业同步作业，工程结构较为复杂、各专业施工相互交错，需要不同工种之间、专业部门之间有效的沟通和配合，许多环节由于相互制约，导致施工中存在许多变数。再加上公路隧道施工时间长，涉及范围广，很多时候会横跨多个地质环境，如黄土地、膨胀土、流沙层等特殊地质段，所以对施工技术含量要求很高，通常情况下要经过挖掘、运输、填埋等多道工序，受工作环境影响较大，突发因素影响较多。施工过程中如果施工达不到设计要求，往往会出现下陷、失稳等问题，影响通行和安全。因此，在公路隧道施工过程中，必须要采取有效措施加强隧道施工技术与工艺的管理，在现有施工技术的基础上，大力引进新型施工技术与先进设备，结合现场施工环境合理安排工序，不断提高施工水平，保证隧道工程施工的质量达标。

2工程概况

某隧道长达4271m，属于特长隧道，按双洞2×2车道设计，隧道净宽10.25m、限高5.00m，隧道设计速度80km/h。隧道区地貌上属于构造剥蚀中、低山地貌区，隧道洞身地形坡度较陡，约25°～40°左右，进口处为一沟谷，地形纵向向上呈北东低南西高，坡度较陡倾，约30°～55°，横向两侧坡度平缓，约10°～15°左右，出口处主要为耕植区，少量植被发育，地形纵向上呈北高、南低，坡度平缓，约15°～25°，横向坡度平缓，约10°左右，隧址区最高点在里程ZK6+640处，高程为780.48m，最低点在隧道出口冲沟底部，高程约为303.72m，隧道进口高程约为383.15m，出口高程约为298.26m，隧道穿过地带地面相对高差约为476.76m，隧道最大埋深约为423.16m。

3提高地质工作水平

3.1加强前期勘测

该隧道施工前要由地质专家与隧道施工人员组成勘测组，利用先进的勘测仪器对施工周围的环境进行实地勘察，熟悉和掌握施工现场及周围的地质地形构造特点，加强分析和研究，制定科学合理的施工方案，并对可行性进行评估研究。

3.2进行实时、超前的地质预报

施工开挖前要进行实时、超前的地质预报，尤其要对掌子面前方的围岩地质情况，进行超前预测和超前预报，并及时的根据预报情况改进和调整施工方案。超前地质预报通常采用TSP法、地质雷达法、超前探孔法等，极大地促进了地质超前预报的准确性。

3.3实时监测围岩状态

施工全程要实时的监测围岩状态，通常利用地质素描等有效的方法，熟悉并掌握围岩的结构、节理裂隙发育状况、受力情况、水文地质状况等所有相关的信息资料和数据，全面掌握围岩的特点和情况，根据围岩变化及时的调整优化施工方案，修正支护参数改进支护技艺，为安全施工提供准确可靠的信息数据支撑。

4施工技术

4.1岩溶段溶洞的施工技术

对于溶洞的处治，应根据不同类型的溶洞特征，制订不同的处治措施。根据溶蚀洞穴的发育规模，总体可以分为“小型溶洞”“、大型溶洞”两大类。

4.1.1小型溶洞的处治

（1）无充填或半充填型小型溶洞a.出露于隧道拱部上方的小型溶洞，在清除洞内填充物后，如有条件，原则上应回填处理，采用锚喷支护腔壁，浇筑与二衬同标号混凝土。b.处于隧道边墙侧部的小型溶洞，在清除溶洞填充物后，需采用C15混凝土回填，厚度距隧道开挖外廓线以外1.5m。c.位于基底以下小型溶洞，在清除溶洞填充物后，需采用C15混凝土回填，两侧宽度超过基底1.5m即可。（2）充填型小型溶洞大致与上段相同。

4.1.2大型溶洞的处治

（1）处于起拱线以上且无充填或易清除：采用锚喷加固腔壁，顺洞壁环向布置钢筋拱，二衬浇筑完毕后，预留洞中泵送同标号混凝土1.5m厚护拱。（2）处于起拱线以上且有充填或难清除：先施作小导管超前，在小导管保护下开挖，注意在钢架基础位置必要扩挖，确保基础稳定，同时施作锁脚锚杆、铺钢筋网、浇筑混凝土。（3）位于起拱线以下较大溶洞：多回填嵌补、支顶加固、桩基础等跨越多种措施，具体根据实际情况制定。

4.2岩溶突水的处治技术

施工时，应采用TSP和地质雷达超前探测预报，异常段采用红外探测等进行验证。

4.2.1探水及防治突水突泥措施

采用TSP/TGP或地质雷达超前探测预报，异常段采用红外探测进行验证。钻孔验证利用台车施工探水孔，探水孔的孔径（终孔）为55mm，钻孔外偏角为10°，每次探水段的长度为30m，开挖为25m，保留5m进行下一次探水。探水孔要全面记录出水点的位置、水量、水压等。

4.2.2注浆堵水

提据超前钻孔探水的预报结果，分别采取不同的措施开始下一个工作，若探水孔有4孔出水且总水量大于10m3/h时，就采用全断面的堵水注浆（预注浆）：若总水盘小于10m3/h但是个别孔的出水量大于2m3/h时，就采用局部堵水注浆（预注浆）：若6孔的出水量均小于2m3/h且总出水量小于10m3/h时，开始下一周期。

4.3岩溶溶洞水的处治技术

溶洞内无补给水源的以排水为主，排干后进行处理，补给水源较多的则以堵为主，不破坏原有的流动系统，保持原有补给排泄。若截断原有系统，则在底部埋设管道，将原有通道联系起来，倘若碍于施工环境无法埋设，则应注浆堵水，预埋管道，使溶洞水流向排水沟。

4.4塌方崩破的处治技术

针对回龙湾崩坡堆积体，采用如下措施：（1）为避免洞口开挖滑坡，洞口开挖前垂直路线轴线布置排抗滑桩。（2）为避免洞口仰坡开挖滑移，洞门选择尽量靠前，控制仰坡高度，尽量不挖仰坡，周边加强堵排水工作。（3）从隧道本身结构加强，洞口崩坡积体段超前支护采用大管棚技术，加强隧道左线衬砌长度，改变支护参数，初支用18工字钢封闭成环，锚杆改用钢花管代替，二衬混凝土加厚5cm。（4）洞口崩坡积体施工工期应安排在洞顶上方水稻收割后无蓄水期间，若无法做到，则应将水田改为旱地。（5）对隧道爆破震动速度监控，控制速度值小于10m/s，在崩坡段，少放炮，多机械开挖。（6）加强与检测单位联系，多监控量测，发生异常立刻上报。

结束语

在复杂地质条件下，要提升对公路隧道施工技术要点的重视，进而在根本上保证其整体施工作业质量，为其今后的使用奠定基础，在根源上保证人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]李瑞军.复杂地质条件下公路隧道施工技术[J].江西建材，2017（05）：179+182.

[2]张力.复杂地质下公路隧道施工问题及处置建议之研究[J].建筑技术开发，2017，44（15）：87-88.

[3]徐国文，何川，代聪，汪耀.复杂地质条件下软岩隧道大变形破坏机制及开挖方法研究[J].现代隧道技术，2017，54（05）：146-154.