復雜地質條件下公路隧道施工技術

李慎龍

摘要：公路隧道施工中，易遇到復雜、多變、危險系數高的地質條件，如軟弱破碎帶、巖溶以及特殊巖層等，容易導致變形、坍塌等危險出現，若施工過程中不加以重視，將難以保證隧道施工順利進行。因此，工作人員必須結合工程實際，靈活運用相關技術對復雜地質條件下的公路隧道進行施工，保證公路隧道施工的質量與安全。

關鍵詞：復雜地質;公路隧道;施工技術

前言

公路隧道施工中，易遇到復雜、多變、危險系數高的地質條件，如軟弱破碎帶、巖溶以及特殊巖層等，容易導致變形、坍塌等危險出現，若施工過程中不加以重視，將難以保證隧道施工順利進行。

1常見復雜地質類型

1.1膨脹土地質

相較于普通地質，膨脹土地質更容易出現圍巖變形問題。在施工過程中，相關工作人員應進行詳細的勘查，準確掌握圍巖變形原因、程度以及影響，在此基礎上采用合理的措施對其進行處理與控制。通常，在膨脹土地質條件下進行公路隧道施工時，應盡量避免采用全斷面開挖的施工方式。

1.2巖溶地質

巖溶地質條件下的公路隧道施工也具有一定難度，尤其是當施工區域出現流水溶蝕情況時更會增加施工難度。相關施工經驗表明，在巖溶地質條件下極容易出現安全和質量問題，如果在施工前未對巖溶地質條件做出全面、深入的勘查，未徹底了解地下水運行情況，掌握該地區的不利因素并提前做出針對性處理，那么隧道施工質量以及施工過程中人員、設備與財產物資的安全將得不到保證。

1.3松散破碎地質

公路隧道施工中經常會遇到松散破碎地質的情況。在施工過程中，經常會發現有些區段的圍巖比較松散，穩定性不高，在后續施工中會出現坍塌。相關研究與實踐表明，當某區段的圍巖比較松散破碎時，該段的水侵害問題也會相對更加嚴重。由于破碎松散巖層內部結構不穩，空隙較大，導致其含水率較高，施工難度增加。因此，一般采用超前支護技術減小松散破碎地質條件給隧道工程帶來的影響，從而保證施工的順利進行。

1.4流沙地質

流沙地質最突出的問題就是穩定性不足，在公路隧道施工中極易出現坍塌、變形等問題，嚴重時將引發安全事故。因此應該對該地區的各類水文地質情況進行全面的勘查，明確施工區域內的流沙分層情況以及流沙層粒徑、塑性指數等。在正式施工前先分析該區域施工的要點、難點，在此基礎上制定科學的施工方案，從而保障隧道施工的質量與安全。

2公路隧道工程施工技術要點

2.1隧道洞口施工

在隧道洞口段施工時，應遵循減少對巖體擾動的原則提升洞口段巖體和邊坡的穩定性，盡可能避免大挖、大刷，及時設置洞門和排水系統。在爆破時需嚴格控制藥量，控制超欠挖，減少對圍巖結構的擾動。在開挖斷面尺寸符合設計要求后，及時完成初期支護，控制其中圍巖的變形量和速度，對存在的異常情況應及時處理。同時可采用地表預加固、圍巖預加固的措施，提高洞口的穩定性和質量。

2.2洞身開挖施工

公路隧道工程施工斷面較大，對圍巖擾動較大，采用扁平斷面形式滿足公路對界線的要求，圍巖經常處在不利的受力狀態中，洞身的開挖難度較大，須采取必要的質量控制措施。比如，控制開挖斷面的規整度、控制斷面尺寸、超欠挖等方式確保隧道洞身的開挖質量。其中，隧道開挖斷面尺寸應根據圍巖的情況設置，應當符合設計的要求，如果圍巖較軟且受力較大時，圍巖變形增大，應根據實際數據預留圍巖變形量和支撐沉落量。

2.3初期支護

初期支護包括系統錨桿安裝、工字鋼安裝及噴射混凝土支護等。

根據錨桿類型、規格及圍巖情況選擇拱部專用錨桿機鉆孔，側墻及拱腰部位采用一般氣腿式鑿巖機鉆孔。鉆孔應圓而直，孔口巖面應整平，使巖面與鉆孔方向垂直。所有錨桿須安裝墊板，當錨桿不垂直巖面時可用墊片調整，墊板密貼巖面，錨桿安裝后外露長度不得超過100mm。錨桿應有錨頭、墊板、螺母、止漿塞等配件。螺母應在砂漿初凝后擰緊，使墊板與噴射混凝土面緊密接觸。錨桿施工28d后按總數的1%，且不少于3根做拉拔力試驗，拉拔力不小于180kN。鋼拱架按設計要求加工，弧形圓順。為保證各節鋼架在全環封閉之前置于穩固的地基上，安裝前應清除各節鋼架底腳下的虛渣及雜物。每側安設2根鎖腳錨桿將其鎖定，底部開挖完成后，底部初期支護及時跟進，將鋼架全環封閉。鋼架按設計位置安設。

洞內噴射混凝土支護，一般是分初噴和復噴前后共2次進行，所有噴射混凝土均應采用濕噴。初噴是在開挖（或部分開挖）完成后立即進行，緊跟掌子面，盡早封閉巖體面表層，防止暴露在空氣中風化剝落，初噴厚度不小于4cm。復噴支護混凝土在錨桿、掛網和鋼架安裝后進行，盡快形成錨噴支護受力層，以抑制圍巖有限變形鋼拱架安裝后應盡快進行噴混凝土作業，以使鋼架與噴混凝土共同受力。噴射混凝土應保證混凝土強度，所有原材料必須檢測合格，噴射結束后及時進行養護，養護時間不少于7d。

2.4二次襯砌施工

在二襯施工中，首先，作業應在有效開挖的基礎上做好各種材料的制備，尤其是鋼筋材料，使用的二襯鋼筋材料應綁扎好再預埋在左右洞仰拱中。在隧道洞身的內部合理設置排水管和排水盲管。其次，要求使用大塊鋼模板再確定模的長度，根據隧道的實際選擇規格。

2.5隧道防排水施工

公路隧道一般在山地地區，其地形崎嶇、地勢較陡，且面臨較為復雜的地下環境，因此，在施工時易出現隧道滲水的問題。根據山地地形地勢條件，可采用“疏、排、堵、截”等多種處理措施降低地表水對隧道結構的影響，鋪設復合防水板、設置抗滲能力較強的防水混凝土、在施工縫上設置橡膠止水帶等，提高隧道防排水的能力。

結束語

綜上所述，復雜地質條件下公路隧道開挖施工具有一定難度，施工質量與安全性難以保障。為此，在復雜地質條件下進行公路隧道開挖施工時，相關單位與工作人員應先做好地質勘查工作，通過勘查全面了解施工區域的地質條件，在此基礎上選用合理的施工技術，從而保障公路隧道施工的質量與安全。

參考文獻

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