復雜地質公路隧道施工技術要點研究

宋麗佳

山西路橋集團左涉公路有限公司 山西晉中 030026

1 項目背景

此公路隧道工程項目的全線長度是3.29km，采用的是雙向四車道，隧道最大開挖寬度、高度分別是12.88m、9.27m，隧道最大開挖面積是108.52m2。該隧道工程需要穿越低山丘陵段，地勢起伏比較大。通過分析實地勘探結果可知存在斷層破碎帶，其中F1 斷層處于ZK11+600/K9+585，F2 斷層處于ZK15+330/K12+883，F3 斷層處于ZK19+290/K13+662，各自與隧道呈現斜交狀態。斷層巖體表現為破碎，隧道穿越可能會出現突水以及突泥等相關地質現象。此外，隧道F1、F2與F3利用布孔進行驗證是黏土、泥巖等，主體部分是泥巖，且巖層接觸帶的分界線位置是可溶性巖，具有溶蝕現象，總體穩定性表現比較差[1]。

2 隧道預加固技術

通過對復雜地質公路隧道工程進行綜合分析，決定選擇的預加固技術為深孔注漿工藝。

2.1 施工參數

注漿原材料采用的是“水玻璃+水泥”組成的混合物，具體是水玻璃（波美度35）、水泥（水灰比是1:1），設計的深孔間隔距離為3m，注漿半徑是2.3m[1]。而在深孔注漿過程中需要對初始注漿壓力進行嚴格控制，一般是0.4Pa，同時終壓為2.5Pa。

2.2 施工工藝

深孔注漿施工流程具體如下：現場清理→布設排水設施→劃線→止漿巖盤施工→布孔→鉆孔→安裝鋼花管→灌漿。

在進行止漿巖盤施工時必須合理預設鋼筋網，以免造成止漿巖盤出現開裂問題；鉆孔施工選擇的是“回旋鉆+鉆孔機”的組合模式，且高度重視鉆孔內壁保護處理，防止鉆孔出現坍塌問題；嚴格根據由外至內的順序實施注漿，首先對外側的兩排深孔進行灌漿，其次進行內部深孔灌漿，且保證一次注漿完成，各深孔注漿量大約為25L/min，保證注漿量和設計規定相同[2]。此外，注漿完成時的注漿壓力和設定值相同，同時保證持續時間＞10min。

3 管棚注漿技術

3.1 孔洞定位

隧道洞口區域土石方挖掘施工完成之后，應選擇仰坡位置建立止漿墻，同時確保邊坡穩定，防止發生滑坡問題。此外，隧道拱部應合理對挖掘輪廓進行規劃，并以規劃輪廓作為中心，延伸距離30cm 設置孔洞，但必須注意一點提前預留出沉降量以及誤差量[3]。

3.2 鉆孔施工

在鉆孔施工階段必須對鉆機方向與孔洞直徑進行嚴格控制。鉆孔主要根據奇偶數實施分類，其中奇數孔選擇的是無縫鋼管孔，偶數孔選擇的為灌漿孔，嚴格依據由下至上順序實施鉆孔作業，也就是由拱線的底部至拱頂實施鉆孔，且先偶數孔后奇數孔。

3.3 安裝管棚

當鉆孔施工完成之后，立即進行鉆孔清理，保證孔內干凈無任何雜物，而且檢查達標后再進行無縫鋼管安裝。具體施工階段，為了防止受力不均而造成鋼管安裝發生偏差，需要保證無縫鋼管在縱向上保持錯開。

3.4 注漿施工

在偶數孔鉆孔施工完成之后，緊接著就是進行注漿施工，各個深孔的注漿量為25L/min，且保證注漿量和設計規定相符，注漿完成時的注漿壓力和設定重要基本相同，持續時間＞10min。

4 隧道初期支護技術

采用隧道初期支護技術的核心目的是提高圍巖穩定性，而在隧道初期支護過程中必須保證及時與可靠，不能對后續施工造成影響，同時支護數量與強度必須達到設計規定要求，以最大程度上減小隧道坍塌事故發生率。

4.1 施工前處理

隧道初期支護施工之前，為了保證實現巖體和混凝土的有效融合，必須認真、仔細清理巖體，使其表面無任何的雜物，主要選擇高壓水槍實施清理。若是噴射面出現了滲水問題，則應結合滲水量實際情況制定有效的處理措施，若是水流比較小且水壓比較大，應選擇水凝膠進行強制式堵水處理；若是水流比較大，應通過稻草把水流引入排水系統，并且用混凝土噴射稻草，等到稻草腐爛之后就自然而然地形成排水孔。

4.2 濕噴工藝

在濕噴施工階段首先進行送風，然后噴射混凝土，最后進行上料，需要注意的一點是結合噴射面與混凝土噴射具體狀況合理調整噴射量。具體噴射施工階段，需要進行縱向分割，各段為4m，然后依次進行墻面噴射、拱面噴射與分片噴射。其中分片噴射的各片寬度≥2m，由上至下進行旋轉式噴射，且將噴射頭與噴射面保持相距1m，而在噴射施工結束之后，必須保證噴射面光澤，無回彈現象。噴射施工嚴格禁止中斷，在安裝完噴射機之后應實施調試，保證噴射機性能處于最佳狀態，然后進行通風注水。此外，混凝土噴射過程中必須保證及時上料，以免噴射混凝土出現中斷[3]。

5 施工質量控制措施

相較于其他工程而言，公路隧道工程施工對質量及安全有著極其嚴格要求，若是公路隧道施工質量存在問題，就會嚴重影響公路交通運行，甚至威脅到行車安全。所以必須結合公路隧道工程實際情況跟，制定科學、可行的施工質量控制措施，從而保證行車安全。

規范化施工。復雜地質公路隧道工程項目的施工難度系數比較大，安全風險高，且施工工藝十分復雜，在進行具體施工時關于施工技術操作也有著嚴格要求，若是施工不當就可能會引發坍塌安全事故，從而威脅到施工技術人員的生命安全。與其他工程對比，隧道工程受地形、地質等條件的影響比較大，一般涉及到挖掘施工、加固施工以及支護施工等多項內容，所以必須嚴格審查施工技術人員的資質，對其施工技術操作進行規范，加大施工質量監管力度，以防止發生違規施工，切實保證公路隧道施工質量及安全。

6 結語

復雜地質公路隧道工程的施工難度比較大，危險系數偏高，在具體施工時需要結合工程現場地質條件等編制合理、可行的施工技術方案，然后對各施工環節進行嚴格管控，保證規范化施工，從而全面保證公路隧道施工質量及安全。