公路巖溶隧道施工技術管理探討

趙宗林

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550001）

公路巖溶隧道施工技術管理探討

趙宗林

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550001）

通過對隧道施工超前預測方法的闡述，分析了隧道施工監控量測管理的具體內容與手段，介紹隧道涌水敏感區域與防排水措施等內容，旨在為巖溶地區的隧道施工提供準確的參考與指導。

公路巖溶隧道；施工技術管理；超前預測；監控量測；涌水段

1 超前預測

1.1 隧道超前預測整體思路

某隧道工程運用中長、短距離多角度預測法。長距離超前預測選取TSP203主操作平臺，該平臺極限長度可達100～200 m；中距離超前預測選取雷達勘測法，最佳勘測長度是20～30 m；短距離超前預測選取鉆孔勘測法，鉆孔設備為氣腿式風槍；地下水勘測運用遠紅外探水儀結合超前鉆探。

1.2 超前預測措施

（1）TSP勘察法

TSP是一項針對開挖面周邊地質條件的超前預測技術，主要借助地震波發射來完成探測。地震波的產生需要由多個爆破點通過人工引爆產生，特定的傳感裝置負責接收地震波。在地震波到達地層，尤其是不良地層時，會產生一定反射波，被傳感器接收，再通過數字放大等一系列操作形成輸出參數，最后由工作人員進行記錄。反射波的性質與地層的實際情況息息相關，運用這樣的方法可以將原本復雜多樣的地層結構轉變成一種直觀簡便的數據，以便于超前預測等工作的順利開展，提升工作效率。

（2）雷達勘測法

雷達勘測法主要利用巖體帶電差異特性來完成勘測，是一種類似于廣譜電磁波的勘測技術。由于各區域圍巖介質存在不同程度的帶電差異性，對于電磁波的反射情況各不相同，所以當電磁波遇到不同界面時，電磁波會根據界面的實際帶電性發生程度不一的吸收、反射或者是衰弱，致使天線等接收裝置在收到回波時的時間存在相應差異。應用相關軟件，即可對回波的特性進行分析，進而間接得出被測對象的空間狀態、位置等信息。就目前局勢來看，該方法憑借其零擾動、成本低、準確度高等特點，在短期超前預測工作中得到了十分廣泛的應用。

（3）超前鉆孔法

超前鉆孔法主要是利用鉆孔設備對隧道掌子面實施深層次的鉆探，進而直接獲取掌子面前端地層的各項基本性質，如：地下水狀況、軟弱層厚度、巖性、結構等，通過對基本性質的分析和研究，可明確該地層是否具有可鉆性與完整性，另外還可進行巖芯試驗掌握巖石強度等重要指標，這是超前預測可運用的最為直接有效的方法，具有準確度高、操作簡便、高端儀器設備依賴性低等優勢。

2 監控量測管理

新奧法的出現為隧道施工管理帶來了全新的格局，它可將量測、觀察的理論與技術融入到隧道施工的過程當中，并將其視作施工的重要環節，這樣人們可以根據量測與觀察的結果對隧道掌子面的實際狀況進行初步的了解，并將資料和建議反饋到后續施工當中。

某隧道為切實提高監控量測管理水平，確保量測準確度，監控量測工作必須由專業的施工隊伍負責，同時由科研單位對其進行輔助和指導，對所得數據信息實時針對性分析。為準確了解經過襯砌之后的圍巖穩定性，需由科研單位負責個別項目，以此通過完善的分析掌握圍巖變化狀況，從而進一步了解地下水的存在可能對隧道建設與運營帶來的實際影響。監控量測標準中提出的頻率是針對絕大多數情況的。如果隧道地下水較為豐富，即便量測結果穩定也不能證明該隧道不含任何危險。地下水變化主要受季節與天氣的影響，地質條件隨時都有可能出現改變，所以在遇到暴雨等天氣或雨季時應格外小心。該隧道結合物探資料對場區內所有富水帶的監控量測在隧道進行二次襯砌的過程中，創建了相應的管理檔案，在以上氣候條件發生時，可以按照特定的頻率對地下水等情況進行監控量測，確保不會發生意外。

3 涌水段管理

隧道施工過程中，若掌子面存在涌水情況，會破壞圍巖的穩定性，掌子面也會因為受到較大的壓力而產生崩塌等事故，圍巖破碎程度較大或斷層區域會使隧道掌子面發生坍塌，為避免此類事故的發生，可采取以下涌水段管理措施：

（1）針對裂縫較發育、破碎四級偏差、五級圍巖、斷層以及構造帶等區域應重點考慮涌水段管理問題，這些區域如果出現大范圍涌水，將造成十分嚴重的后果，掌子面坍塌、掌子面流砂等事件的發生幾率很高。為此，對于這些敏感區域，施工隊伍應結合物探等方法對可能存在涌水的位置實施預測，之后根據預測結果采取帷幕注漿等方法進行有效處理，從而減少涌水，防止災害的發生。

（2）對于除上述敏感區域的地段而言，可適當運用排放措施，但要注意排水電源與施工電力系統獨立，并加設備用電源。容易發生水化反應的圍巖排水泵應具備較大的功率與壓力。在排水的過程中，需充分考慮地下水對圍巖造成的沖刷影響，以防圍巖松軟在噴漿后出現空洞，危害施工安全。

（3）隧道側壁出現少量涌水時，如使用常規混凝土材料，附著力不足會發生掉落等情況，此時需增加外摻劑的用量，或加設鋼筋防護網，以此增加附著能力。另外，還可以通過調整配合比的方式對混凝土的性能進行改良，條件允許的情況下應盡量采用功率較大的噴漿儀器，借助巨大的能量和壓力對涌水孔進行填堵，以達到防水的效果。

［1］ 孫克國，李術才，張慶松，等.TSP在巖溶區山嶺隧道預報中的應用研究［J］.山東大學學報（工學版），2012，38（1）：74-76.

［2］ 李術才，李樹忱，張慶松，等.巖溶裂隙水與不良地質情況超前預報研究［J］.巖石力學與工程學報，2012，2（2）：217-225.

［3］ 俞文生，劉志剛.概論隧道超前地質預報系統［J］.遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2013，28（3）：26-32.

U455.1

C

1008-3383（2017）01-0138-01

2015-08-21

趙宗林（1987-），男，貴州貴陽人，助理工程師，研究方向：公路工程施工。