高速公路隧道施工技術(shù)研究

鄧應(yīng)林

(遵義交通建設(shè)投資有限責(zé)任公司)

1 高速公路隧道施工技術(shù)與方案

1.1 施工技術(shù)

高速公路隧道施工技術(shù)實(shí)際上就是按照工程設(shè)計(jì)要求對(duì)工藝的進(jìn)一步實(shí)施，工藝的流程和步驟是十分復(fù)雜的，隧道凈空斷面如圖1 所示，一個(gè)細(xì)小的因素就有可能對(duì)工程的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。實(shí)際工作中，技術(shù)的實(shí)施內(nèi)容主要有施工準(zhǔn)備、鉆爆以及挖掘等方面。施工準(zhǔn)備主要包含支護(hù)以及防排水等，這些步驟雖然較為簡單，但對(duì)于后續(xù)施工而言，是具有重要意義和作用的;鉆爆直接到隧道土石方的開挖，從專業(yè)的角度講，鉆爆對(duì)于施工方案和人員的要求很高，鉆爆質(zhì)量合格是開挖的重要前提;開挖是技術(shù)體系當(dāng)中具有決定性作用的步驟，也就是說，開挖的施工質(zhì)量其實(shí)就是整個(gè)隧道工程的質(zhì)量。

1.2 施工方案

一套完成的施工方案，在制定過程中需要遵循一定的順序和原則:首先，對(duì)工程的環(huán)境和氣候進(jìn)行調(diào)查，掌握地質(zhì)、水文等基本信息，形成框架;其次，在框架的基礎(chǔ)上，選取最佳的模式。開挖面具有較高穩(wěn)定性時(shí)，可直接進(jìn)行開挖、襯砌等施工。若開挖面不具有較高的穩(wěn)定性，就要在工程施工的起始階段通過開挖形成一個(gè)圓弧形的導(dǎo)洞，此后即可順利進(jìn)行后續(xù)施工;最后，根據(jù)施工中出現(xiàn)的各類問題和不足，選取適宜的解決方案，確保施工質(zhì)量的前提下，對(duì)現(xiàn)有施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和整改。

2 高速公路隧道施工技術(shù)應(yīng)用中的重點(diǎn)

2.1 溶洞問題

巖溶是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)害，而溶洞則是基于巖溶的一個(gè)隧道施工問題。不難想象，高速公路隧道施工過程中，由于溶洞處在隧道的下方，所以隧道施工可能會(huì)使溶洞懸空，如果沒有得到有效處理，將出現(xiàn)坍塌。此外，溶洞當(dāng)中可能還會(huì)存在一些質(zhì)地較為松軟的材料，使隧道結(jié)構(gòu)的支撐能力不夠，如果在施工初級(jí)階段沒有采取有效的手段對(duì)其進(jìn)行處理，將大幅降低隧道安全性。

2.2 排水問題

巖溶水同樣是地質(zhì)災(zāi)害的具體表現(xiàn)，巖溶水具有較強(qiáng)的腐蝕性，如果巖溶水未得到有效的處理和整治，在長時(shí)間的化學(xué)侵蝕作用下，可能會(huì)破壞道路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)隧道造成不利影響。主要表現(xiàn)為路面局部出現(xiàn)坑洼，甚至是較大范圍的坍塌，無論出現(xiàn)哪一種情況，都意味著本次工程施工將以失敗告終。除此之外，由于隧道是山體的一部分，所以在地表水分不斷流失的作用下出現(xiàn)不同程度的巖溶問題，一旦出現(xiàn)此類問題將帶來許多結(jié)構(gòu)不穩(wěn)等安全性問題，影響施工質(zhì)量。

2.3 斷層問題

由于山體的基本特點(diǎn)存在很大的差異，所以隧道施工的環(huán)境將受到直接影響，對(duì)施工技術(shù)提出較高要求的就是山體斷層。如果工程設(shè)計(jì)要求施工必須穿越山體的斷層，那么山體斷層的具體走向?qū)?duì)工程質(zhì)量起到直接的作用和影響。山體斷層中存在破碎帶，如果破碎帶與隧道路徑重合，將會(huì)出現(xiàn)隧道失衡的問題，進(jìn)而帶來一系列安全隱患。

3 高速公路隧道施工技術(shù)重點(diǎn)的處理方法

3.1 處理溶洞問題的方法

(1)對(duì)于溶洞問題所造成的隧道失穩(wěn)，可運(yùn)用梁跨的方法對(duì)其進(jìn)行處理和維護(hù)。一般情況下，在確定混凝土配合比時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高耐腐蝕材料所占總量的比例。另外，結(jié)合工程施工的實(shí)際情況，關(guān)注在處理溶洞問題時(shí)空氣以及環(huán)境所帶來或形成的影響，將這些間接的影響盡可能的控制在最低的水平。

(2)一般而言，在溶洞的周邊往往會(huì)存在一些已經(jīng)松動(dòng)了的巖石，在對(duì)溶洞進(jìn)行針對(duì)性處理時(shí)，為防止巖石松動(dòng)造成的惡劣事故，需對(duì)此類巖石進(jìn)行加固。合理運(yùn)用錨桿、鋼軌等器具，結(jié)合工程施工的實(shí)際情況，選取最佳的加固方法。此外，為了大幅降低振動(dòng)帶來的沖擊，可進(jìn)行明洞襯砌，同時(shí)在隧道外表面設(shè)置一個(gè)穩(wěn)定、堅(jiān)固的防護(hù)層。

(3)如果在隧道施工中切實(shí)遇到溶洞問題，雖然可以使用一些混凝土材料對(duì)其進(jìn)行填充以起到處理的作用，雖然這種方法十分簡單，但從專業(yè)的角度上講，巖石的結(jié)構(gòu)與所用填充材料的物質(zhì)特性在契合上具有一定的難度，或會(huì)受到一定的限制。最后，還應(yīng)該在溶洞的底端建立一個(gè)混凝土立柱，從而起到加固的作用。

3.2 處理排水問題的方法

(1)設(shè)立排水口是處理排水問題最為有效的方法之一，常見的表現(xiàn)形式為泄水口。當(dāng)隧道積攢大量的水時(shí)，泄水口可快速將積水排出隧道，將隧道中的水位維持在正常的狀態(tài)上。此時(shí)，需要對(duì)水的沖擊問題進(jìn)行研究和分析，對(duì)于此類實(shí)際情況，需將隧道的泄水口設(shè)立在隧道的斜側(cè)方，從何考慮施工成本以及安全性等問題，提高排水的效率和穩(wěn)定性。

(2)除隧道排水之外，還可運(yùn)用吸取的方式清除積水，此時(shí)需利用一些大功率的吸水裝置。隧道吸水通常關(guān)系到斷面和巖溶水相交，為了使積存的水量處在合格的限度之內(nèi)，而且吸水過程不會(huì)對(duì)隧道的任何部位帶來傷害，需注重施工技術(shù)的優(yōu)化程度，同時(shí)還需對(duì)斷面的問題進(jìn)行綜合性分析。

3.3 處理斷層問題的方法

對(duì)于隧道施工中的山體斷層，需結(jié)合斷層中破碎帶的實(shí)際狀況制定最佳的處理方案。常用的原理和方法為破碎帶加固，此方法在斷層程度較輕的隧道施工中較為常用。如果山體斷層情況相對(duì)嚴(yán)重，則需在破碎帶加固的基礎(chǔ)上假設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而增加一道安全屏障，確保隧道施工的穩(wěn)定性和安全性。

4 總 結(jié)

就當(dāng)前形勢來看，我國高速公路隧道的施工技術(shù)正在持續(xù)的發(fā)展與進(jìn)步當(dāng)中，盡管如此，與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國掌握并熟練運(yùn)用的技術(shù)還存在一定的不足。然而，隨著科技的進(jìn)步和知識(shí)的普及，同時(shí)結(jié)合我國多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該施工技術(shù)的水平將得到進(jìn)一步的提升，使得我國高速公路隧道工程的總質(zhì)量得到根本上的保障，總的來說，我國高速公路隧道施工技術(shù)擁有十分廣闊的發(fā)展和優(yōu)化前景。

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