復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)研究

徐鵬豪

摘要：道路建設(shè)是我國基礎(chǔ)建設(shè)中非常重要的組成部分，最近幾年發(fā)展非常迅速，推動(dòng)我國各行業(yè)的不斷進(jìn)步。近年來，我國交通行業(yè)得到了全面的提升和發(fā)展，為此，隧道工程項(xiàng)目的數(shù)量逐漸增加。但在隧道實(shí)際建設(shè)施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的情況，為了有效開展隧道工程施工，需要技術(shù)人員根據(jù)不同類型的地質(zhì)條件選擇合適的施工模式，在確保施工安全的同時(shí)，最大限度地提升隧道工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件;隧道施工技術(shù)

引言

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展給予了我國道路建設(shè)新的發(fā)展空間，加速我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程。交通道路作為交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要紐帶，直接影響著交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。施工過程中很多因素如天氣、地質(zhì)條件、水文等，都會(huì)對(duì)隧道建設(shè)工程造成延期、返工及其他問題，甚至在施工過程中還會(huì)出現(xiàn)施工安全問題。因此，強(qiáng)化復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)顯得越來越重要。

1復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工難點(diǎn)分析

1.地質(zhì)條件因素的影響很大。隧道多穿山越嶺，甚至在地下環(huán)境施工作業(yè)，受到地質(zhì)條件的影響很大，必須要保證隧道工程地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性以及提供的及時(shí)性，根據(jù)數(shù)據(jù)資料分析地質(zhì)條件與可能遇到的突發(fā)情況，切實(shí)保障隧道工程的有序推進(jìn)。2.工程的差異性。每個(gè)施工段的情況都不同，因此，隧道工程施工作業(yè)期間，將會(huì)按照洞身圍巖的變化，調(diào)整隧道施工方案，保障隧道工程安全有序地推進(jìn)，避免產(chǎn)生很大偏差。3.難度系數(shù)大。隧道工程施工作業(yè)面臨的未知挑戰(zhàn)很多，并且環(huán)境復(fù)雜，作業(yè)空間有限，采用大型設(shè)備難以有效開展工作，極易出現(xiàn)塌陷的情況，威脅工程施工的安全，需要做好隧道安全施工控制，實(shí)現(xiàn)隧道施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)

2.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要包括隧道所在區(qū)域地質(zhì)分析與宏觀預(yù)報(bào)、隧道洞身不良地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、超前鉆探和重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨近預(yù)警四部分。在這一環(huán)節(jié)中，施工企業(yè)應(yīng)采用“全面正規(guī)、長短結(jié)合、貫穿全程、因地制宜”的原則，采用TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、紅外探水、超前鉆孔探測(cè)等方式方法。這幾種方法都具有自己的優(yōu)勢(shì)，例如，TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)隧洞施工前方150m范圍內(nèi)的地質(zhì)條件與巖石特性，從而為施工工藝的及時(shí)調(diào)整提供參考;地質(zhì)雷達(dá)是TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的補(bǔ)充，能在地質(zhì)復(fù)雜地段對(duì)TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的異常點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào);紅外探水能快速而準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，但對(duì)于水量和水壓等參數(shù)無法進(jìn)行預(yù)測(cè);超前探孔是在TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和紅外探水的基礎(chǔ)上，采用超前水平地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔進(jìn)行超前鉆探的行為。在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而從不同的方面及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的異常情況，并及時(shí)揭示異常情況，進(jìn)而組成完整的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)體系。

2.2圍巖施工技術(shù)

由于隧道工程建設(shè)的特殊性，從工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析和對(duì)比，軟弱圍巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)在隧道施工過程中，極易受到外界因素的影響，加上我國不同地域的地質(zhì)條件各不相同，其外界影響因素也存在著特殊性和復(fù)雜性。因此，在軟弱圍巖地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程周邊的自然環(huán)境和實(shí)際情況準(zhǔn)確判斷影響隧道建筑施工的主要外界因素，并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化現(xiàn)有的隧道建設(shè)模式，如合理的支護(hù)方法可以有效防止在隧道施工期間軟弱圍巖土質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形問題，盡可能降低工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)損失。復(fù)雜地層環(huán)境下隧道挖開之后，可能會(huì)造成圍巖形變問題，或者由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)長期受到水的浸泡、風(fēng)化等作用造成結(jié)構(gòu)性裂縫問題，削弱了圍巖的支撐能力，進(jìn)而破壞工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性。針對(duì)此問題，應(yīng)首先針對(duì)圍巖壓力以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)變情況進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，掌握系統(tǒng)變化規(guī)律。同時(shí)，為了進(jìn)一步減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，需要使用無爆破掘進(jìn)技術(shù)并結(jié)合掘進(jìn)機(jī)、風(fēng)鎬、液壓鎬開挖設(shè)備和技術(shù)模式，科學(xué)、合理地減少圍巖暴露的時(shí)間，防止出現(xiàn)圍巖膨脹變形。

2.3淺埋隧道施工技術(shù)分析

采用符合襯砌，利用初期支護(hù)來承擔(dān)所有基本荷載，二襯當(dāng)作安全儲(chǔ)備，聯(lián)合發(fā)揮初支與二襯的作用，共同承擔(dān)特殊荷載。采用綜合化輔助工法，利用超前支護(hù)的方式，改善加固圍巖，有效調(diào)動(dòng)部分圍巖承載力。采用相應(yīng)地開挖方法，通過及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán)，通過和圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系。一般來說，淺埋暗挖法對(duì)應(yīng)用在第四紀(jì)軟弱地層的地下工程，通常圍巖的自承力比較差，為了有效控制地表沉降，初期支護(hù)的剛度必須要大且及時(shí)，有效增加支護(hù)的承載，進(jìn)而減少圍巖的自承載。工程施工技術(shù)要點(diǎn)如下：1.結(jié)合地層情況和地面建筑物等的情況，選擇給地層帶來擾動(dòng)很小的開挖作業(yè)方法。如果斷面很大或者地層很差，則可以運(yùn)用經(jīng)濟(jì)性很好的正臺(tái)階開挖法;如果斷面很小或者地層很好，則可以運(yùn)用全斷面開挖作業(yè)法。2.結(jié)合實(shí)際情況，選擇輔助工法，如果地層很差且開挖面不可以自穩(wěn)，則采用輔助施工措施，優(yōu)選大斷面開挖法。3.結(jié)合地層與斷面的情況，選擇適應(yīng)的開挖和通風(fēng)以及噴錨等的機(jī)械設(shè)備，保障作業(yè)安全高效開展與落實(shí)。4.做好施工全過程的監(jiān)控，實(shí)時(shí)化掌握隧道施工情況，分析技術(shù)應(yīng)用管理情況。

2.4涌水施工技術(shù)

在確定開挖探水孔的具體深度時(shí)應(yīng)充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地下水的分布、含量情況。對(duì)于涌水地段，具體解決時(shí)通常會(huì)采取兩種方式，即封堵與排水。其中，封堵時(shí)常用的方法就在于利用超前小導(dǎo)管注漿將涌口封堵住。同時(shí)，有必要將填塞的草袋、鋼筋骨架提前準(zhǔn)備好，便于更好地封堵突現(xiàn)的涌泥情況。在此基礎(chǔ)上，為了保證封堵口的牢固性，有必要噴射混凝土。另外，相關(guān)人員有必要對(duì)圍巖收斂情況進(jìn)行充分掌握。

2.5嚴(yán)格控制隧道工程質(zhì)量

施工質(zhì)量是隧道工程建設(shè)的根本，作為施工單位要嚴(yán)格把控工程質(zhì)量，緊緊抓住“工程質(zhì)量”這根生命線。在隧道工程建設(shè)施工前，對(duì)于早期的設(shè)計(jì)方案，施工單位要做到對(duì)設(shè)計(jì)方案的深入研究，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，可以先行進(jìn)行試挖掘，對(duì)試挖掘過程中發(fā)現(xiàn)的問題，要及時(shí)上報(bào)上級(jí)單位，可以召開會(huì)議研究解決方案，對(duì)早期的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，盡快調(diào)整施工方案，從而通過優(yōu)化方案使得隧道工程建設(shè)可以順利開展。另外，在進(jìn)行隧道工程建設(shè)驗(yàn)收時(shí)，施工管理人員需要嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，對(duì)于驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時(shí)改正并預(yù)防安全和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，伴隨著隧道建設(shè)技術(shù)的不斷更新，施工單位也要做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷地淘汰陳舊的施工技術(shù)將新型的施工技術(shù)運(yùn)用到隧道建設(shè)施工中，從而提高隧道建設(shè)施工效率和質(zhì)量。除了施工技術(shù)外，施工設(shè)備也是需要及時(shí)更新的，將新型技術(shù)更新與新型設(shè)備更新相結(jié)合，從而保證相關(guān)施工人員的生命安全，保證隧道工程建設(shè)的順利開展。

結(jié)語

在隧道施工過程中，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)及自然環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，需要技術(shù)人員針對(duì)隧道洞口規(guī)格以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的建造要求，采用科學(xué)、可行的建設(shè)技術(shù)，對(duì)工程進(jìn)行全面管理，避免出現(xiàn)安全和質(zhì)量問題，從根本上保證隧道工程施工的整體建設(shè)水平。

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