基于現(xiàn)階段復(fù)雜地質(zhì)條件芻議公路隧道施工主要技術(shù)要點(diǎn)

陳昶

摘 要：隨著現(xiàn)代城市整體發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大對(duì)交通道路需求也越來越多，公路建設(shè)范圍也不斷擴(kuò)大。在公路工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，常常會(huì)遇到復(fù)雜地質(zhì)條件，如軟土地質(zhì)和隧道施工，其中隧道施工條件較為惡劣，且需要借助不同的施工技術(shù)依據(jù)實(shí)際地質(zhì)狀況予以合理應(yīng)用。本篇文章主要針對(duì)現(xiàn)階段復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工主要技術(shù)要點(diǎn)作出簡(jiǎn)要研究，首先介紹復(fù)雜地質(zhì)條件相關(guān)類型，再結(jié)合實(shí)際案例，從隧道頂加固、管棚注漿、隧道支護(hù)等幾個(gè)部分談一談公路隧道施工主要技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件;公路工程;隧道施工;技術(shù)要點(diǎn)

近些年來，隨著我國(guó)城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和建設(shè)進(jìn)程持續(xù)加快，特別在道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面。由于我國(guó)地形地貌相對(duì)較為復(fù)雜且多種多樣，部分公路工程修筑過程中往往需要進(jìn)行隧道施工，而公路隧道工程項(xiàng)目本身具有著施工周期較長(zhǎng)、施工難度較大、施工技術(shù)繁雜等特點(diǎn)，一旦遇到復(fù)雜地質(zhì)條件，例如巖溶地質(zhì)、流沙地質(zhì)、松散破碎地質(zhì)、膨脹土地質(zhì)等，會(huì)更加增大施工難度，這就需要根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)條件和隧道施工實(shí)際，合理進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用和各要點(diǎn)的明確，如此方能確保公路工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

1 復(fù)雜地質(zhì)類型及影響

復(fù)雜地質(zhì)類型主要包括松散破碎地質(zhì)條件、巖溶地質(zhì)條件、流沙地質(zhì)條件和膨脹土地質(zhì)條件。根據(jù)不同復(fù)雜地質(zhì)條件下，公路隧道施工會(huì)受到不同的影響。

破碎地質(zhì)條件下，主要表現(xiàn)為施工地點(diǎn)圍巖較為松散，不具備很好的穩(wěn)定性，會(huì)威脅施工安全;

巖溶地質(zhì)條件則主要是指流水巖溶，這一條件下進(jìn)行公路隧道施工會(huì)發(fā)生質(zhì)量變形問題，同時(shí)也容易產(chǎn)生滲水情況;

流沙地質(zhì)條件下的公路隧道施工會(huì)產(chǎn)生較高的施工難度，尤其流沙地質(zhì)條件下，地質(zhì)穩(wěn)定性不足，較為容易在后續(xù)長(zhǎng)期應(yīng)用過程中發(fā)生明顯的變形，甚至導(dǎo)致隧道坍塌;

膨脹土地質(zhì)條件下，公路隧道施工不利于其建設(shè)質(zhì)量保證，會(huì)提高公路隧道施工難度，而且最為明顯的是導(dǎo)致隧道圍巖發(fā)生變形，嚴(yán)重威脅使用安全。

2 復(fù)雜地質(zhì)下公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工程概況

某公路工程隧道項(xiàng)目設(shè)計(jì)為雙向四車道，隧道全長(zhǎng)3 520

米，設(shè)計(jì)最大開挖寬度為14.12米，最大開挖高度為10.41米，最大開挖面積為118.32平方米。隧道穿越位置主要地形屬于低山丘陵，地勢(shì)起伏相對(duì)較大，在工程勘察前期發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)存在斷層破碎帶，主要為三處，且分別與隧道斜交叉，斷層區(qū)域巖體破碎，隧道通過該段處易發(fā)生滲水、突泥等地質(zhì)問題。而通過物探勘察發(fā)現(xiàn)存在物探的阻帶，利用布孔驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)該段為泥巖夾灰?guī)r粘土層，以泥巖為主，巖體基礎(chǔ)在邊界線為可溶性巖，巖石表面存在溶蝕情況，可判定巖體整體的穩(wěn)定性較差。

2.2 各部分隧道施工主要技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 隧道頂加固施工技術(shù)要點(diǎn)

本案例項(xiàng)目施工過程當(dāng)中，對(duì)于隧道頂加固施工部分主要采用深孔頂注漿技術(shù)。

（1）具體施工參數(shù)為：注漿原材料選用水玻璃與水泥混合物，水玻璃選擇波美度為35。材料比例為2：5，水灰比為1：1，孔間距設(shè)定為3米，注漿擴(kuò)散半徑2.4米，向深孔進(jìn)行注漿施工過程中，初始注漿壓力控制在0.4 Pa，其中壓控制在2.5 Pa。

（2）具體施工技術(shù)操作：基本流程為施工區(qū)域清理——排水設(shè)施布設(shè)——?jiǎng)澗€后止?jié){巖盤施工——布孔——鉆孔——鋼花管植入——灌漿施工。

（3）止?jié){巖盤施工當(dāng)中所必須注意的要點(diǎn)為：預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)，防止止?jié){巖盤發(fā)生開裂問題，在鉆孔施工當(dāng)中，需采用回旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)孔機(jī)相結(jié)合的工藝方法來予以施工，鉆孔時(shí)需要注意以泥漿保護(hù)鉆孔內(nèi)壁，防止鉆孔當(dāng)中產(chǎn)生塌孔的問題，依據(jù)先外后內(nèi)的方式來進(jìn)行注漿施工，首先灌注外側(cè)兩排深孔，再逐步進(jìn)行內(nèi)部深孔關(guān)注，灌注時(shí)應(yīng)確保一次完成，中途不可出現(xiàn)中斷。深孔注漿量需精確控制在25 L/mi，注漿總量與設(shè)計(jì)注漿總量需保持統(tǒng)一，注漿施工結(jié)束后，注漿壓力與設(shè)定值需保持一致，且持續(xù)時(shí)間為10 min以上。

2.2.2 管棚注漿施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）孔洞定位。公路隧道工程洞口位置上石方挖掘施工完成后，需要在仰坡進(jìn)行止?jié){墻的修筑，要確保邊坡穩(wěn)定性，防止發(fā)生滑坡災(zāi)害。

隧道拱部需提前規(guī)劃挖掘輪廓，并以設(shè)計(jì)輪廓為中心，逐漸延伸30 cm為孔洞位置，此時(shí)需重點(diǎn)注意提前進(jìn)行沉降量和誤差量的預(yù)留。

（2）鉆孔施工。鉆孔施工過程中，必須要重點(diǎn)注意精準(zhǔn)性，尤其要保證鉆機(jī)方向的精確控制和孔洞直徑的精準(zhǔn)，鉆孔需依據(jù)奇偶數(shù)來予以分類，按照性質(zhì)和用途不同，奇數(shù)孔為無縫鋼管孔，偶數(shù)孔為灌漿孔，需嚴(yán)格按照由下至上的順序來予以鉆孔施工。沿拱線底部逐漸向隧道拱頂位置鉆孔，偶數(shù)孔施工為先，奇數(shù)孔施工為后。

（3）管棚安裝施工。鉆孔施工完成后，即需要進(jìn)行鉆孔清理，要保證無雜質(zhì)，再進(jìn)行無縫鋼管植入，實(shí)際施工時(shí)，為防止因受力不均而發(fā)生鋼管偏差問題，施工中要注意無縫鋼管縱向相互錯(cuò)開。

（4）注漿施工。偶數(shù)孔鉆孔完成后即可開始進(jìn)行注漿施工，每一深孔注漿量需控制在25 L/min，注漿總量需保證與設(shè)計(jì)注漿量一致，注漿完成后，注漿壓力要與設(shè)定值相符，并持續(xù)10 min以上。

2.2.3 隧道施工初期支護(hù)施工要點(diǎn)

在進(jìn)行隧道工程支護(hù)施工之前，為了能夠保證巖體與混凝土可以達(dá)到充分結(jié)合的狀態(tài)，必須要對(duì)巖體做出清理，清除巖體表面浮塵物和有機(jī)物以及污垢與其它雜物，可以運(yùn)用高壓水槍來進(jìn)行清理，如在清理施工過程中發(fā)現(xiàn)滲水情況，要根據(jù)滲水量來采取針對(duì)性措施，如水流相對(duì)較小，但水壓較大，則可使用水凝膠進(jìn)行強(qiáng)制堵水，如水流較大，可將水流引至排水系統(tǒng)。

（1）濕噴施工技術(shù)。在進(jìn)行噴射施工過程中，首先需要進(jìn)行送風(fēng)，再進(jìn)行噴射混凝土，其中必須注意的是：要依據(jù)噴射面實(shí)際和混凝土噴出狀態(tài)進(jìn)行噴水量的適度調(diào)整，在進(jìn)行噴射時(shí)需要嚴(yán)格依據(jù)縱向分割，每段為4 m，依據(jù)墻面噴射、拱面噴射和分片噴射的順序來予以施工執(zhí)行，在進(jìn)行分片噴射施工時(shí)，每片寬度需確保超過2 m，由下而上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)噴射，噴射頭與噴射面距離需控制在1 m，要保證其垂直度噴射效果最佳。噴射施工完成后，要保證噴射面具有較高的附著性，表面要具備較好的光澤，并無回彈。

（2）鋼支撐支護(hù)。鋼支撐支護(hù)在公路隧道工程當(dāng)中的主要作用在于短時(shí)間內(nèi)給予圍巖強(qiáng)有力的支護(hù)，約束圍巖的位移、控制圍巖塑性區(qū)的發(fā)展。但鋼支撐支護(hù)的剛性、耐久性和整體性以及接觸性能相比混凝土而言較弱。從施工角度來說，施工中鋼支撐支護(hù)與圍巖的接觸點(diǎn)要多布設(shè)，并且施工時(shí)間越短越佳。此外，鋼支撐支護(hù)與圍巖之間空隙需使用噴射混凝土來進(jìn)行填充，保證密實(shí)度，促使鋼支撐支護(hù)被混凝土包裹嚴(yán)實(shí)，增強(qiáng)其整體受力體系的作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合上述文章內(nèi)容所述，我國(guó)國(guó)土疆域遼闊，公路工程項(xiàng)目建設(shè)范圍較廣，常會(huì)遇到公路隧道施工，面臨著復(fù)雜的地質(zhì)情況，導(dǎo)致其施工難度較大、危險(xiǎn)系數(shù)較高。因此，在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，必須要針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下施工區(qū)域特點(diǎn)以及地質(zhì)情況，制定科學(xué)有效的施工方案，并確保其可執(zhí)行性，要嚴(yán)格針對(duì)每一施工環(huán)節(jié)進(jìn)行施工技術(shù)要點(diǎn)的明確，做到規(guī)范施工操作，確保施工質(zhì)量達(dá)到工程設(shè)計(jì)相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，如此才能夠保證公路隧道工程具備較高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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