公路復雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工技術探討

(四川蜀通港口航道工程建設有限公司， 四川 南充 637000)

引言 公路隧道工程作為我國交通運輸建設的重要組成部分，不同于普通的道路建設，其施工工藝較為復雜，復雜的地質(zhì)地形條件也導致其施工難度較大，所以公路隧道對施工技術的要求更高更嚴格。本文對公路復雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工技術進行了分析探討。

1 公路隧道工程施工特點

公路隧道工程施工全部屬于野外作業(yè)，受自然環(huán)境影響比較明顯。隧道工程工藝較為復雜，涉及專業(yè)技術較多，在工程施工中，需要各種不同專業(yè)同步作業(yè)，工程結(jié)構(gòu)較為復雜、各專業(yè)施工相互交錯，需要不同工種之間、專業(yè)部門之間有效的溝通和配合，許多環(huán)節(jié)由于相互制約，導致施工中存在許多變數(shù)。再加上公路隧道施工時間長，涉及范圍廣，很多時候會橫跨多個地質(zhì)環(huán)境，如黃土地、膨脹土、流沙層等特殊地質(zhì)段，所以對施工技術含量要求很高，通常情況下要經(jīng)過挖掘、運輸、填埋等多道工序，受工作環(huán)境影響較大，突發(fā)因素影響較多。施工過程中如果施工達不到設計要求，往往會出現(xiàn)下陷、失穩(wěn)等問題，影響通行和安全。因此，在公路隧道施工過程中，必須要采取有效措施加強隧道施工技術與工藝的管理，在現(xiàn)有施工技術的基礎上，大力引進新型施工技術與先進設備，結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境合理安排工序，不斷提高施工水平，保證隧道工程施工的質(zhì)量達標。

2 復雜地質(zhì)條件下公路隧道施工存在的問題

2.1 地質(zhì)環(huán)境復雜。隨著交通建設的不斷發(fā)展，公路網(wǎng)覆蓋范圍不斷擴張，越來越多的公路通向山區(qū)和特殊的地形地區(qū)，大部分地區(qū)地質(zhì)條件較為復雜、富于變化，給隧道施工提出了嚴峻的考驗，施工的難度和施工技術的復雜性對施工人員提出了更為嚴峻的挑戰(zhàn)，施工過程中稍有不慎，不僅會影響隧道工程的施工進度、施工安全、施工質(zhì)量，而且對施工人員的安全和財產(chǎn)安全造成威脅。一是地層結(jié)構(gòu)對圍巖穩(wěn)定不利。比如地下巖層結(jié)構(gòu)較為復雜、巖層的自穩(wěn)性能較差、有的處于斷層破碎地帶、或存在喀斯特地貌等，都會影響圍巖的穩(wěn)定性。二是地質(zhì)病害對隧道施工不利。比如常見的巖溶地區(qū)，溶洞發(fā)育、存在溶腔較大，溶腔填充的多為流質(zhì)淤泥和軟土，或地下存在的暗河暗溝和水量豐富地帶，這樣的地形地貌都會對隧道施工帶來不利的影響。三是特殊地質(zhì)對隧道施工不利。比如隧道如果穿越黃土地、膨脹土、流沙層等特殊地質(zhì)，這樣的地質(zhì)條件下公路隧道施工難度很大，支護很困難，很容易發(fā)生坍塌、突涌等安全事故。

2.2 施工技術有待優(yōu)化。先進的施工技術是確保隧道施工安全和施工質(zhì)量的基礎。隧道施工中地質(zhì)勘測技術、超前預報技術、施工工藝水平、施工機械操作水平、施工組織設計水平等等，一定程度上都會影響到隧道施工的質(zhì)量和施工的安全性。當前我國公路隧道施工主要采取新奧法，也就是利用鉆爆法開挖技術，或采取隧道掘進機法等施工技術，再加上目前輔助的支護襯砌技術、防排水技術、通風技術等，基本能夠完成普通地質(zhì)特點的公路隧道施工。對于較為復雜地質(zhì)條件，比如對于松散破碎地層、溶洞、膨脹土、流沙等復雜地質(zhì)條件的隧道施工，施工過程中還有一些施工難題需要突破和解決，施工技術亟待創(chuàng)新和優(yōu)化，也需要引進一些更為先進的設備來輔助施工，使復雜地質(zhì)條件下的公路隧道施工更加安全和高效。

2.3 質(zhì)量意識和安全意識淡薄。施工單位負責公路隧道施工的全過程，必須做好相應的設計、計劃、組織及管理工作。在施工管理過程中，部分工作人員專業(yè)技術水平不高，缺少具體實踐經(jīng)驗，造成工種間協(xié)調(diào)溝通意識不強，工作銜接不夠好，有的施工環(huán)節(jié)沒有嚴格按照規(guī)范要求操作，致使工作質(zhì)量不高。另外，施工單位地質(zhì)勘測技術人員的專業(yè)化水平不高、，缺乏科學合理的地質(zhì)設計方案和對施工人員的專業(yè)指導，導致對地質(zhì)勘測水平不高，致使有些防范措施補救不到位，容易引起公路隧道塌方等安全事故發(fā)生。

3 復雜地質(zhì)條件下公路隧道施工優(yōu)化措施

3.1 提高地質(zhì)工作水平。復雜的地質(zhì)條件是影響公路隧道施工的重要因素，因此做好地質(zhì)勘測和施工工作對公路隧道施工質(zhì)量起著決定性的作用。一是要加強前期勘測。公路隧道施工前要由地質(zhì)專家與隧道施工人員組成勘測組，利用先進的勘測儀器對施工周圍的環(huán)境進行實地勘察，熟悉和掌握施工現(xiàn)場及周圍的地質(zhì)地形構(gòu)造特點，加強分析和研究，制定科學合理的施工方案，并對可行性進行評估研究。二是施工開挖前要進行實時、超前的地質(zhì)預報，尤其要對掌子面前方的圍巖地質(zhì)情況，進行超前預測和超前預報，并及時的根據(jù)預報情況改進和調(diào)整施工方案。超前地質(zhì)預報通常采用TSP法、地質(zhì)雷達法、超前探孔法等，極大地促進了地質(zhì)超前預報的準確性。三是施工全程要實時的監(jiān)測圍巖狀態(tài)，通常利用地質(zhì)素描等有效的方法，熟悉并掌握圍巖的結(jié)構(gòu)、節(jié)理裂隙發(fā)育狀況、受力情況、水文地質(zhì)狀況等所有相關的信息資料和數(shù)據(jù)，全面掌握圍巖的特點和情況，根據(jù)圍巖變化及時的調(diào)整優(yōu)化施工方案，修正支護參數(shù)改進支護技藝，為安全施工提供準確可靠的信息數(shù)據(jù)支撐。

3.2 改進優(yōu)化施工技術。一是要做好施工組織計劃。公路隧道施工前要做好施工的整體規(guī)劃，在保證施工工期和施工質(zhì)量的前提下，科學合理的制定整體施工規(guī)劃，各個施工段的前后順序、施工期限、施工技術、施工進度、施工設備的選擇等，都要做出合理安排，并對施工中尤其發(fā)雜地質(zhì)條件下極易出現(xiàn)的突發(fā)問題，進行前瞻性預測，采取防范措施。同時，要對施工現(xiàn)場的安全隱患，進行施工規(guī)劃的合理調(diào)整，比如科學調(diào)整施工人員、技術、設備、材料等，提升施工的效率和質(zhì)量。二是要改進公路隧道施工的預加固技術。要對脆弱層進行必要的注漿加固，以有效增強巖層的自穩(wěn)能力。當前大多數(shù)隧道塌方的主要原因是因為圍巖強度較低、自穩(wěn)性較差，所以隧道施工中利用注漿法或使用超前長管棚、超前小導管注漿等措施進行超前支護，對癥施策，來有效提高巖層的強度和穩(wěn)定性。二是完善和優(yōu)化支護技術。做好支護是確保施工人員施工安全的重要手段。瓦斯環(huán)境中施工人員通常采用鉆孔排放的方式，來有效降低隧道內(nèi)的瓦斯壓力，同時還要定時對隧道內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M行科學準確的監(jiān)測，確保施工環(huán)境的安全。三是改進控制方法。施工人員要借助先進的自動化監(jiān)測設備，加強施工全程的實時監(jiān)測。比如針對地下水位較高地段或施工過程的滲漏水問題，要利用先進的測量設備進行監(jiān)測分析，在獲取數(shù)據(jù)支持的前提下及時采取排水措施，確保公路隧道施工順利進行。另外，針對地質(zhì)災害的多樣性和復雜性的特點，不同的災害要采取不同的施工技術，對癥施策。這就要求施工人員要加強專業(yè)知識和能力的學習培訓，并掌握先進的施工技術和使用先進設備的經(jīng)驗，在提高自身專業(yè)水平和綜合能力的同時，積累和總結(jié)施工的經(jīng)驗和處理問題的經(jīng)驗，為規(guī)范施工、科學施工提供堅強的技術和人才支撐。

4 結(jié)語

復雜地質(zhì)條件下的隧道施工建設，事關交通事業(yè)發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全。施工過程中必須要結(jié)合周圍環(huán)境和實際的地形地質(zhì)條件，對施工技術不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，對施工環(huán)節(jié)和施工全程進行嚴格監(jiān)管和控制，確保在復雜地質(zhì)條件下公路隧道施工的安全、施工效率和施工的質(zhì)量，提高公路隧道工程的使用壽命。

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