公路隧道工程巖溶施工技術探討

劉小鵬

(山西交通建設監理咨詢集團有限公司，山西 太原 030000)

0 引 言

在公路隧道工程項目建設階段難免會遇到巖溶地質，巖溶區域整體穩定性不高，會出現局部沉陷問題給隧道工程建設進度及質量造成影響。因此為了提升隧道工程建設進度，對巖溶施工技術應用策略分析，探尋行之有效的技術形式對公路隧道項目開展有積極作用。

1 工程概況

某隧道項目是當地重要的高速公路項目組成部分，整個隧道左洞長度為336 m。經過該項目的地質條件分析，發現其隧道直接穿越該地區較長的一條梳狀山脈，地形變化較為明顯，圍巖等級較低，地質條件很差，所以現場施工的難度相對較高。整個隧道施工區域內地表水含量較少，溶洞水主要是從基巖縫隙水中產生，體量較大，應該結合需要布置排水設施，以保證現場的積水排出去，促進施工效果和質量的提升。

2 路隧道巖溶施工技術方法

2.1 對處治溶洞的措施方案

為了保證隧道工程的質量和安全滿足規定的要求，防止在現場施工環節產生安全事故問題，所以需要做好隧道的施工技術管理和控制。本次工程結合實際的技術要求和地質條件，在左洞施工中，選擇如下的應對措施：首先，溶腔壁的處理非常的重要，對該位置上存在的淤泥、填充物質等全面清理掉，并且需要在表面鋪設一層厚度尺寸為5 cm的混凝土結構。初期支護施工環節，應該在護拱的結構施工之后開展，保證臺架搭設符合工程的要求。藥包錨桿的結構施工中，應用的工程材料為直徑尺寸22 mm、長度36.5 m左右、設置間隔距離為0.6 m×0.7 m的錨桿，還要確保整個溶腔壁的結構穩定性滿足工程的要求，并且需要在表面鋪設一層結構厚度為25 cm的混凝土結構以達到封閉性的效果，保證工程的結構質量合格。

2.2 做好隧道溶洞施工準備工作

(1)選擇符合工程需要的原材料開展施工，最為關鍵的就是鋼筋、砂石、錨桿、水泥、鋼架等，各項材料運輸到現場使用前，進行必要的試驗檢測，全部達到工程的技術標準才能投入到工程中使用，這是基本的要求。(2)機械設備是工程施工的基礎資源，首先是保證風管、空壓氣符合運行的要求，可以滿足正常施工的要求，然后考慮到工程的具體情況選擇最佳的機械設備類型。還有就是人員的配置，掌握足夠的施工技術，理解設計理念，對于施工管理制度和操作規范掌握度較高，有較高的防范意識和管理意識，同時做好必要的技術交底工作，讓全體員工都具備一定的專業技術，對于工程質量的提升有著重要的幫助。

2.3 溶洞開挖方法

首先需要在現場實施全斷面的爆破施工，選擇使用直徑為42 mm的超前注漿小導管施工的方式，保證結構的穩定性達標。在施工階段，選擇合適的鑿巖機、人工風鎬等裝置組織進行作業。爆破實施環節，炸藥的使用量做好控制，打眼數量、深度等滿足工程的要求。此時要注意，在現場施工作業前，應該進行必要的支護作業，防止外部周邊環境給巖體造成不利的影響。經過開挖施工合格后，可以進行初噴混凝土作業。溶洞施工嚴格執行技術標準和施工工藝，保證結構的穩定性、強度性能合格，為工程質量提升奠定基礎。

2.4 支護施工方法

綜合分析現場的地質條件，支護作業施工時，應該在開挖施工的結構表面噴射結束后進行，縱向部位應該設置必要的鋼架結構。二襯施工環節非常的重要，通過素混凝土制作成為穩定的結構，保證支撐的性能合格，保結構更具穩定性與安全性。測量放線施工也是關鍵性的工序，提高拱頂中心線的精確度，并且需要應用小導管錨桿進行標記控制。鉆桿施工環節，結合設計方案的要求明確具體的鉆孔施工位置，在隧道的120°范圍內分布設置，孔間隔的距離為0.4 m左右，一般會選擇使用人工鉆孔的方法，鉆孔結束后及時清理干凈，確保不會有雜物存在，提高施工的質量。插管作業前，保證小導管符合工程的要求，然后在鋼架的腹部位置需要直接插入小導管結構，符合要求之后開展鋼支撐焊接施工，和導管尾部進行穩定的連接，并且把錨桿直接插入到洞的底部。壓漿施工環節，小導管的止漿閥應該和注漿管穩定的連接，并且制作出符合工程的漿液材料，然后才能進行注漿作業。此時應該按照設計方案和技術標準進行，保證壓力為0.5～1.0 MPa，速度不超過10L/min。注漿全部完成后，及時回收設備，確保檢測清潔度質量合格。

2.5 錨桿支護

(1)加強支護工藝的控制，在隧道周邊部位確定鉆孔方向和位置，如果支護環節與巖層是平行設置的，應該做好角度的控制，防止產生孔位偏差，數據控制在0.5 cm以內。

(2)選擇使用標準在C20以上的混凝土進行施工，水灰比達到0.8～1.0左右。結合現場的施工要求，如有必要，可以加入一定比例的早強劑，讓混凝土結構的凝固性滿足要求。漿液制作結束后，及時運輸到現場進行施工，不能存放過長時間，否則將會導致變質。

(3)錨桿安裝作業環節，及時把洞內清除干凈，達到清潔性的要求，各個結構尺寸滿足工程的要求。錨桿推進施工環節，嚴格執行施工工藝和標準，保證工程的結構質量達標。

(4)錨桿下部應該設置墊板結構，確保圍巖與墊板的穩定性。

(5)注漿時應該保證錨桿、注漿管達到穩定的標準，注漿壓力不超過0.4 MPa。

2.6 鋼拱架的安設

開挖結構表面需要鋪設一層厚度為4 cm的混凝土結構，采取噴射作業方法，技術人員做好中線與拱腳線的測量和控制，讓混凝土結構的連接性能合格，不會發生任何縫隙或者缺陷的問題。結合設計標準要求，明確具體的鋼拱架的設計方案，并且對錨桿安裝位置做嚴格控制，達到精度的標準和要求。鋼拱架安裝后，符合穩定性標準，本次工程中應用的是直徑為22 mm的鋼筋材料，且交錯布置，以達到結構牢固性和穩定性的要求，環向間隔距離控制在1 m左右，同時還要保證焊接連接的性能合格。此外，拱腳結構穩定性達標，在底部安裝鋼墊板部件，以促進結構穩定性合格。如果現場有欠挖的情況，不能進行鋼筋的隔斷處理，需要清理現場，保證鋼筋和錨桿的連接符合穩定標準，讓支護施工的效果合格。

2.7 鋼筋網施工

鋼筋部件正式使用前，對于表面進行除銹處理。鋼筋網安裝施工階段，各個結構部位的搭接長度符合要求，通常應該在2 cm以上，考慮到巖面的結構變化合理的布置鋼筋網結構。上述作業施工符合工程的要求后，開始進行混凝土的噴射施工，表層平整度符合工程的要求，且混凝土與鋼筋網間隙限定在3 cm以內。同時，各個結構都要達到牢固性與穩定性的標準，消除任何質量問題，提高工程的總體質量。

2.8 噴射混凝土施工

噴射施工全部完成后，結合現場的要求，選擇合適的速凝劑加入比例數據，主要的作業流程可見表1所示。噴射施工環節，做好水灰比的控制，保證表面符合平整度的要求。噴射施工要按照分段、分序的方式進行，嚴格執行施工工藝標準。噴嘴應該和噴射面保持垂直，這樣可以提升噴射施工的效果。一般來說，噴射施工的路段長度都不會超過6 m，嚴格按照技術要求實施分段設置和施工，確保各個結構部位的質量合格。加強噴嘴和噴射面的控制，通常應該保持在0.8～1.2 m之間為最佳。如果沒有達到這一要求，必然會影響噴射施工的質量，也容易導致噴嘴的損壞。

圖1 噴射混凝土工藝流程圖

2.9 混凝土的拆模和養護

混凝土結構的養護施工極為重要，這是影響工程質量的主要環節，而該環節受到溫度、濕度方面的影響。通常來說，會選擇自然養護和人工養護聯合的方法。混凝土經過噴射施工的24 h后，就可以拆除攔頭板，在結構強度滿足2.5 MPa后就可以把支撐部分拆除掉，在周邊圍巖強度性能合格后，符合設計標準要求，可以拆除臺車。脫模完畢之后，對于混凝土結構實施灑水養護處理，保證結構硬化的效果合格，一般來說，養護時間為7～14 d。

3 結 論

綜上所述，隧道工程作為我國公路交通的重要組成部分，一直以來都是人們關注的重點，只有保證隧道工程的質量合格，才能滿足交通運行的要求，也會促進我國交通事業的發展。高速公路隧道施工的地質條件較為特殊，有很多因素產生影響，所以需要加強管理和控制，消除這些負面因素和影響，保證隧道施工的質量和效果合格，促進隧道工程運行的安全性、穩定性的提升，符合我國交通運行的標準，促進我國交通事業的發展，為社會的全面進步做出必要的貢獻。