北嶺山隧道施工中特殊地質情況的施工技術措施

舒友邦

摘 要：在隧道工程施工過程中，經常會遇到一些比較特殊的地質情況，為了保證施工質量，需要做好特殊地質段的施工。文章以實際工程為例，對北嶺山隧道施工特點進行了分析，然后針對特殊地質情況提出了相應的施工措施，保證了施工的順利完成，取得了良好的施工效果。

關鍵詞：破碎帶工作 塌陷預防 防排水

1.工程概況

北嶺山隧道為特長隧道，雙向4車道，左、右線分離布設，左線隧道里程ZK42+870～ZK47+155，長4 2 8 5 m；右線隧道里程YK42+865～YK47+120，隧道長4255m，是全線的控制工程。本工程為特長隧道，設計為分離式雙洞4車道，設計行車速度為100km/h，采用復合式襯砌，初期支護為錨噴支護、二次襯砌為模筑混凝土襯砌。建筑限界凈高5m，洞內行車道寬度7.5m，兩側設路緣帶。

隧道進口、出口均采用削竹式洞門，進口端左、右洞明洞均為15m（洞口設30m長管棚超前支護），出口端左右洞明洞均為20m（洞口設40m長管棚超前支護）。

2.工程地質情況

2.1地形地貌

隧道地處構造剝蝕低山丘陵區，最高將軍山758.7m，線路中線標高642～710m，隧道進口位于肇慶市端州區大塘圍北部約1km近南北向東坡，相對高差178m；隧道出口位于小湘鎮鎮南村南部山坡，相對高差345.5m。隧道進出口段地表水較發育，山間溝谷為區內地表水匯集、排泄通道。隧道進、出口均位于斜坡上，利于地表水向溝谷排泄，地表漫流不會對隧道產生浸淹危害。

2.2地質構造

隧道區發育F2鼎湖斷層，走向北東南西向，在鼎湖至草塘公路出露清楚，寬約10m。角礫成份有砂巖和頁巖，礫徑約5×10～10×20cm，膠結物為泥砂質。斷面下界清晰，角礫和膠結物構成的構造巖定向平行于斷面，發育柔皺和滑移皺紋，在隧道區進口段斜交，桂頭群和老虎坳組為斷層接觸。在地表隧道右軸線YK42+853，左線ZK42+849出露，出露地面高程60～80m，對隧道進口有一定影響。

2.3地層巖性與水文地質情況

隧址區內上覆土層為殘坡積含碎石粉質粘土、碎石土，沿山坡和山間谷地坡地分布，厚度小；下伏基巖為泥盆系中下統桂頭群砂礫巖、砂巖、粉砂巖等。

隧道區地表水體較發育，地下水主要有第四系孔隙潛水、基巖裂隙水等幾種類型。

3.特殊土壤現象工作技術措施

3.1破碎帶工作方法

（1）方法

重點關注施工前地質預測，在施工前需要用專業檢測機器對隧道地質進行預測，檢測掌子面前面的距離為150m；依據規定標準，在對隧道施工前，要求在易塌陷得地方做好提前準備，從而使巖石更加牢固。

（2）工程準則

挖深孔、提前預測、穩固土質、嚴格封閉、常檢測、步步為營、預防為重、逐步前進。

（3）實施措施

在隧道容易塌陷毀壞的地方施工主要的方法是臺階法，最好人與機器共同施工，開始時密封支護，從而形成環形。

（4）實施工程技術方法

在進行工程前，需要詳細了解斷層地質問題，為了更好進行相應的解決方法。做好提前的預測準備，進一步詳細了解地質問題，從而得到作業中數據，及時實施解決方法。在前進工作時用到爆破法。在爆破時，要求謹慎認真管控好每次的爆炮眼個數、長度以及燃料量，盡力降低周圍巖石由于爆破造成的震動。通過合理地安排作業順序可以減少項目完成的時間，更早地使早期支護形成環狀，從而承載更重的壓力，防止支護改變形狀。在經過不易塌陷、水量較多的地方時，在工作前一定要處理好地下水，主要通過填充堵塞的方法，將堵塞與排水兩種方法共用。可以用小導管注射水泥漿的方法穩固周圍的巖石，用鋼架作為輔助，形成牢固的支持工具，構成堅實牢靠的結構。及時進行測量觀測，如果發現有異常情況出現，需要立即進行處理，保證施工安全。

3.2塌陷預防方法

3.2.1措施

①經常進行隧道地質情況進行預測。在施工前，用探測機器及時了解隧道地質現狀，范圍要求為150m。特別是工作過程中逐漸與含水量較大易塌陷的地方接近時，需要謹慎探測研究地面巖石情況，當發現冒水出泥的現象，應當馬上改變施工措施。

②經常觀測圍巖情況。經過對記錄到的數據進行分析研究，根據相關圖線，及時調節增強早期的支撐，關注材料及實施。

③認真謹慎定量安裝爆破燃料，盡力降低對附近圍巖產生的影響。

④確保工作質量，提前加入泥漿牢固土壤，相關設計制作一定要滿足計劃要求。

⑤如果出現下面情況，應當先撤離相關的工作人員以及施工機器，命令專業人員及時觀察調節：測量附近巖石觀察改變形狀速率增大；不斷掉落巖石碎塊；早期支撐材料破裂，掉皮，支架形狀改變。

3.2.2工作技術方法

①盡力減少施工進尺時間，從而降低巖石外露時間。

②在進行爆破時最好多大孔少裝燃料，從而降低對巖石的影響機率。

③進行支撐時的工具主要是小導管，在施工之前提前對危險路段進行穩固。

④為了避免塌陷，需要盡早密封，同時穩固支架，加強其牢固性。

⑤定期及時測量，通過檢測的數據判別周圍巖石及路段安全情況，修改早期的支架數據。減少長度，確保修砌的及時性，保障施工速度。依據現實要求，需要對設計進行修訂，在再次修砌前施工。減少每個工序間的時間，盡早構成環形。在易塌陷的地段，由于存在大量水，更易增加塌陷。所以，先打孔從而降低施工水位。為了避免塌陷，可合理進行施工。

3.3涌水解決方案

開始時，依據地質圖形，探測及制定相關文件資料。在清楚供給水源、水質量、水壓強等數據后，制定相應的解決計劃，可以先解決水，再進行隧道施工，以排水為主，將排水與堵塞共同實施。在進行工程的過程中，需要嚴格遵守準則，詳細的工作要求如下：

（1）及時進行施工地段的檢測，在施工前用檢測器進行檢測掌握相關的情況，檢測的距離為150m。

（2）對隧道內的用水進行嚴格監管，讓專業人員對隧道及時檢測，避免隧道水泄露，及時完成工作。

（3）通過檢測發現冒水的位置，進行打孔對該位置進行放水，在距離15m的位置挖坑，之后用爆破的方法開挖，使水排出。

（4）在施工過程中出現冒水情況，將抽水機移動到泵站附近，同時，將各水管改換成排水管，這樣可以加大排水量，防止冒水造成坍塌的危險。

（5）在易坍塌或者富含水的地段施工時，若水量很大，可以通過小導管等工具進行排水從而確保可以繼續安全施工。

3.4防排水措施

隧道防止水量大應當根據制定的具體原則，對地下水進行合理的治理，隧道的再次修理應用密封的結構防止冒水。

隧道主要是運用了復合式方法，以連接的巖石間縫隙作為第一層防水關卡，以混合土形成防水的最后一個關卡。早期的支撐及復合材料是最重要的防水關卡。遇到不平的路段時，應對路段進行修整，如果部分出現冒水情況需要及時解決，可以將水引入到水溝內。由于構造硬度不同，受力不同，需要根據設計要求，使用背貼式止水帶和中央橡膠止水帶在結構突變出和圍巖交接處進行處理。為了防止止水帶混凝土灌注過程中出現跑位的情況，需要加強擋頭板的支撐力度，使其具備一定的剛度。

應按照人字形狀進行施工，可以借助下坡放水；在有坡處附近暫時挖掘集水坑，用抽水機將水排至水溝里，經過處理后輸送到隧道外。可以在隧道外建立廢水處，將排放的水輸送到廢水站，最后排放到外部水溝中。

4.結束語

綜上所述，文章以實際工程為例，對工程特殊地質情況進行了分析，然后根據工程的實際情況對特殊地質的施工措施進行了分析，避免了涌水、坍塌等問題的出現，保證了施工安全，取得了良好的經濟效益和社會效益。

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