探討復雜地質下公路隧道施工問題及相關措施

胡 宇

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

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探討復雜地質下公路隧道施工問題及相關措施

胡 宇

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

針對復雜地質條件下的公路隧道施工問題，從地質工作、技術難題以及技術選取三方面提出施工方法，為復雜地質條件下隧道施工有序開展提供可靠的理論基礎。

復雜地質；公路隧道；施工問題；處理措施

1 在復雜地質條件下開展公路隧道施工的問題

1.1 施工方未對地質工作引起高度重視

施工單位主要負責施工組織和施工管理等方面的工作，目的在于有效規避由于地質因素帶來的各種施工風險，避免安全事故的發生，這就要求施工單位必須對前期的地質工作給予充分的重視。就目前而言，公路建設領域普遍認同一個觀點，即為“塌方不可抗御論”，指的是如果隧道發生坍塌等事故，地質因素系主要成因，存在一定不可抗御性。所以，施工單位往往會放松警惕，并且專業的地質勘測人員也比較匱乏，也沒有規劃專門的勘測工序，現場缺少經驗豐富的指導人員。當前，許多公路隧道工程在對塌方的事故進行研究時，大多關注施工的難易性和地質環境，忽視了勘探的重要作用。

1.2 存在技術難題

(1)防排水施工無法滿足要求

現階段公路隧道施工在防排水方面主要使用以下施工模式：小型設備手工作業、簡易搭設臺架等，在對裸巖實施封閉時，大多采用錨噴法，再使用有機板材對其表面進行覆蓋，最后進行混凝土澆筑施工。然而，由于公路隧道場地的地質情況較為復雜，尤其是會受到淋滲水的影響，加之混凝土結構層不能很好的抵御滲透，第一層只能發揮基本的防護作用，不能抵御滲透水的不斷侵蝕。此外，在進行質量檢測工作時，大多使用肉眼進行觀察，可靠性很低，不能滿足施工需求。

(2) 通風效果差

在公路隧道施工過程中，遭遇有毒有害氣體是無法避免的，此外還有巖塵，使得隧道中的空氣十分污濁；并且，隧道開挖施工完成以后，溫濕度急劇上升，不能對空氣實施凈化處理，直接增大了通風的難度，施工環境較為惡劣，對施工人員的人身健康造成危害。

(3) 突水突泥風險

一級風險公路隧道中，市場會出現較大規模的突水與突泥問題，通常情況下，隧道出口處只有一小部分存在出水現象，可采取相應措施進行控制，但隨著隧道埋深的不斷增加，儲水溶洞持續發育，間接增大了突水突泥風險。

2 在復雜地質條件下開展隧道施工的有效措施

2.1 加強地質工作

對于公路隧道而言，地質條件是施工中面臨的主要問題，會對施工質量造成很大的影響。目前，國內地質工作還有許多問題亟待完善，所以想要保證施工質量必須切實加強地質工作。地質工作主要包含三方面內容：第一，前期地質預測，在正式開始施工以前，施工人員需要和地質專家充分的配合，合理應用各種勘測設備，對場地的地質情況進行初步的分析和掌握，并將地質信息作為基礎編制技術方案；第二，施工過程中對巖層受力、災害與周圍地質條件的變化進行分析，地質工作的進度必須緊跟施工。其中，災害監控的目的在于準確識別破碎帶，并對巖層及水位實施探測，以此有效預防安全事故的發生；第三，檢測工序完成后，會根據實際的地質狀況選出最佳的施工方案與技術，將隧道施工風險降到最低。

2.2 有效解決技術難題

(1)優化防排水施工

首先，鋪設防水層，將EVA卷材作為主要的防水材料，采取熱雙焊縫無釘工藝。其次，在施工縫和沉降縫中設置防水帶。采取防水混凝土澆筑法，配以膨脹劑，確保襯砌結構完全密實。最后，根據路面上的橫坡設置排水溝，進而保證通水效果。還可以在電纜溝中設置側向排水管，這是洞身排水的主要通道。在調平層和二次襯砌的后方設置波紋排水管。

(2) 通風改造

隧道通風改造需有設計方案，高壓風管的規格需結合送風量等參數計算得出。管道敷設必須穩定、牢固，接頭處保證嚴密。風管的前方到隧道的開挖表面需保持30 m間距。施工過程中，安排專門人員對風管進行檢查和維護，從而保證通風正常。如果公路隧道的規模較大并且伴有無軌道運輸需求，則需要加設豎向通風管路，縮短通風的有效距離。在設置巷道通風前，可以使用獨頭式通風，并根據實際情況使用接力式通風。在加大風管長度的過程中，應盡可能減少接頭的數量，從而有效降低漏風，并且還可以大幅減少改造成本。

(3) 實行超前地質預報

充分利用爆炸地震波反饋數據，對隧道掌子面的前方地質情況進行超前預測。此外，還可以實行定性預報，結合地質調查成果對前方地質情況進行超前預測。首先，對搜集到的各項資料進行分析掌握，研究場地的風化情況，并對溶洞位置的進行預測，總結規律，據此了解地下水的動力帶，從而準確得出溶洞的具體位置。

2.3 根據實際地質情況選取最佳技術

(1)巖溶

巖溶地段下，如果地下水活動異常，則有可能出現一定地質災害，威脅施工安全。可以對溶洞進行預先處理，使用混凝土材料封閉溶洞，然后制備鋼拱架進行支護、固定。然后設立拱架，在其外圍設置鋼模板，混凝土澆筑完成后使用片石混凝土回填空腔。

(2) 隧道塌方

如果隧道容易發生塌方，則需進一步加強地質預防，對即將開挖的地段進行探測。切實發生塌方后，應立即終止施工，設立鋼拱架，同時打上鎖扣錨管。安裝施工完畢后，在拱架的量測噴射混凝土，保證支撐面與拱架間沒有縫隙。使用模板封堵拱架端頭，并進行回填，在此期間需加強現場監控，觀察初期支護情況，以免發生事故。上述操作完成24 h后再開始鉆爆施工，以免爆破產生的強振動損壞支護結構。

(3) 斷層破碎帶

掌子面開挖采取臺階法，避免開挖產生過度擾動，并對超欠挖等情況加以有效控制。開挖以后清除浮石，完全封閉掌子面，噴漿后固定錨桿，設置鋼筋網，以防其下沉。設置格柵鋼架的過程中，應先封閉縫隙，再進行噴漿。最后對仰拱進行開挖，分別對仰拱和二次襯砌進行回填灌注，充分振搗，回填完成后立即進行養護。

3 結束語

總而言之，公路隧道施工過程中時常會受到地質等因素的影響，所以會出現很多問題。因此，在施工進行時必須對地質情況進行深入的調查和勘探，切實提高地質工作水平，以便更好的了解地質信息。根據實際情況，選取最佳的施工方案與技術，以有效避免各類事故的發生，實現縮短工期、保證施工安全的根本目標。

[1] 王軍. 公路隧道施工中存在的問題及相關策略分析[J]. 交通建設與管理,2014,(24):170-171，174.

[2] 陸水滿. 試析現階段公路隧道施工中需解決問題及優化措施[J].科技創新導報,2015,(6):62.

[3] 鄧陳富. 復雜地質下公路隧道施工問題及對策研究[J].珠江水運,2015,(2):66-67.

2016-02-11

胡宇(1978-)，男，貴州安順人，工程師，研究方向：公路工程施工。

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1008-3383(2016)11-0135-02