隧道工程施工技術及質量控制分析

劉斌

（江西省公路工程有限責任公司，江西南昌 330000）

0 引言

隨著我國經濟的發展，基礎設施建設項目的數量不斷增多。其中，隧道工程作為基礎設施建設項目的重要組成部分，在保障交通安全、促進經濟發展等方面發揮著重要作用。在隧道工程建設過程中，施工人員需要結合實際情況合理應用各種先進的施工技術，以保證工程建設質量。同時，相關人員需要做好隧道工程施工管理工作，及時發現并解決施工過程中出現的問題，提高隧道工程施工效率和質量。此外，在隧道工程建設過程中，相關人員需要嚴格按照國家規定標準進行施工管理工作，并做好現場監管工作。目前，我國隧道工程建設水平不斷提升，一些新型技術和施工方法被廣泛應用于隧道工程建設中。因此，相關人員需要結合實際情況合理應用新型隧道工程施工技術，并做好施工管理工作，從而為隧道工程建設提供有力保障。

1 工程概況

某隧道工程位于廣東省，線路長度為556m，其走向從西向東。該隧道工程屬于公路工程，采用二級公路標準，設計速度為60km/h。該隧道工程主要技術標準如下：一是隧道施工的圍巖等級為Ⅳ級、Ⅴ級和Ⅲ級圍巖；二是隧道施工的地表最大埋深為50m；三是隧道施工的襯砌結構形式為鋼筋混凝土襯砌；四是隧道施工的開挖方法為臺階法；五是隧道施工的排水系統采用明溝排水和暗管排水相結合的方式進行。

在該隧道工程建設過程中，通過地質勘探工作，可以確定該隧道工程所處地質環境中，是否存在軟土、沼澤、巖溶等不良地質現象。如果存在不良地質現象，則需要制訂科學合理的施工方案，對施工方法和工藝進行科學調整。該工程建設過程中，還需要對該隧道工程所處地層的巖性進行分析。

該工程項目中隧道工程所在地層中含有大量淤泥層、松散層、砂層等不良地質現象，對隧道工程施工質量產生嚴重影響。通過分析可知，該工程項目中軟土厚度約為20m、松散層厚度約為10m、砂層厚度約為15m。在軟土地層中進行隧道開挖時，由于軟土和松散層中含有大量的地下水，會導致局部地層中存在大量的水，影響地層穩定性。若軟弱土層長期受到水的浸泡，則會出現軟化現象，會對隧道工程施工質量和隧道施工安全產生嚴重影響。在軟土地層中進行隧道開挖時，需要采用短進尺、弱爆破、弱開挖等新型施工技術。通過研究可知，該工程項目中采用臺階法進行開挖作業可以降低軟土和松散層中地下水對施工的影響。同時，采用短進尺、弱爆破、弱開挖等新型施工技術能夠加快開挖速度、降低勞動強度、提高施工效率。通過新型隧道工程施工技術應用后，該隧道工程建設施工質量得到顯著提升。另外，該工程項目中還采用了新的排水系統進行排水作業，確保隧道施工能夠順利開展。

2 隧道工程施工技術方案

為保證隧道工程施工質量，需要在施工前對地質條件進行勘查，并制訂相應的施工方案，確定施工方法，選擇合適的施工設備。

在隧道工程建設中，需要對隧道進行超前地質預報工作，并根據預報結果選擇合適的施工方法和施工工藝。為確保超前地質預報工作的有效性，需要將超前地質預報與監控量測、信息反饋結合起來。

在該工程項目中應用了新型監控量測技術，監控量測是隧道工程施工中的重要環節，可對隧道工程穩定性、安全性進行監測，能夠在早期發現問題并及時解決問題，保證隧道工程施工質量，重要性不言而喻。

在隧道施工過程中，需要結合實際情況選擇合適的支護結構，為保證支護結構的穩定性，需要選擇具有較強抗變形能力的新型支護結構。在該工程項目中應用了新型拱架錨桿、自進式錨桿。拱架錨桿是一種水平構造物，通過在鋼架和圍巖之間插入鋼筋籠來加固圍巖，增強鋼架的整體性和強度，具有較強的剛度和穩定性，能夠提高支護結構的安全性。自進式錨桿是一種特殊錨桿，采用特制自進式鋼花管可抽液注漿。自進式錨桿具有安裝方便、操作簡單、使用壽命長等特點。該工程項目通過在拱架上安裝自進式鋼花管，對圍巖進行加固，提高了隧道工程的穩定性和安全性。

隧道工程施工過程中，需要加強防水措施，提高防水質量。該工程項目應用了新型防水材料——自流平水泥砂漿防水板，具有耐腐蝕、耐高溫等特點，且具有較強的黏結能力和抗壓能力。自流平水泥砂漿防水板可與水泥砂漿緊密結合，在確保防水效果的同時，提高施工的質量和效率。在該工程項目中，應用自流平水泥砂漿防水板后，還可以采用錨桿施工方式對隧道結構進行加固和保護。

傳統通風方式下隧道內部容易產生高溫環境、有害氣體等。在該工程項目中應用新型通風技術后，隧道內部溫度得到有效控制，且有害氣體濃度顯著降低。這是因為新型通風技術可以將風機功率降低30%左右。

3 隧道工程中主要施工技術要點

3.1 超前小導管

在隧道開挖過程中，為確保開挖作業的安全，需對圍巖進行超前加固，將小導管系統置于掌子面前方一定距離的位置。該工程隧道工程的超前小導管系統主要由下至上設置，以φ42 小導管為主，下管長度為7m，上管長為3m。超前小導管應確保其能夠連接牢固，且與管棚結構之間存在合理的間距，一般情況下間距不大于30cm。該工程隧道工程的超前小導管系統通過設置止漿塞與注漿噴嘴，并使其能夠與圍巖之間進行充分的接觸。在注漿過程中，為確保注漿量滿足設計要求，應根據實際情況及時調整注漿量。為保證注漿效果，可在隧道內設置注漿孔以監測圍巖變形情況。若發現圍巖變形情況出現異常時，應及時進行調整或取消注漿措施。

3.2 錨噴支護

錨噴支護技術是隧道施工中一種常用的支護技術，可以有效提高隧道施工的穩定性和安全性。在隧道工程中，錨噴支護主要是通過對鋼拱架與鋼筋網之間進行連接而形成一個整體的結構體系。在這個體系中，鋼拱架承擔著主要的受力任務，而鋼筋網則承擔著主要的傳力作用。在隧道工程施工中，為了提高支護效果，可以利用錨噴支護技術對隧道進行支護。錨噴支護能夠有效提高圍巖自身的穩定性和承載能力，有效防止圍巖變形和松弛。同時，錨噴支護技術還能有效減少初期支護的變形量，從而保證隧道工程施工的質量。為了確保錨噴支護施工質量符合相關標準要求，在施工前必須做好以下幾個方面的工作[1-3]。

其一，針對圍巖和隧道斷面尺寸進行詳細的計算，對隧道的實際情況進行科學合理的分析，進而確定隧道工程的施工方案。在確定好隧道施工方案后，應在現場進行充分的勘測和試驗，然后對施工材料進行嚴格篩選，確保所選擇的材料符合相關標準要求。其二，在確定好隧道施工方案后，應對錨噴支護施工所需要用到的機械設備進行詳細的檢查，確保其可以正常運行。其三，在確定好隧道工程施工方案后，應根據實際情況確定相應的鉆孔設備。此外，還應對錨桿加工設備進行檢查。其四，在確定好錨桿、鋼筋網和噴層材料后，應在現場進行技術人員配合工作，并做好相應的安全防護措施。

3.3 注漿加固

注漿加固施工包括：注漿鉆孔、注漿管路安裝、注漿設備安裝、注漿管布設、漿液配制以及注漿工藝等。注漿鉆孔施工要求：鉆孔的直徑為φ40mm，且孔徑應該控制在60～80mm 之間；在鉆孔施工過程中，要對鉆機進行有效控制，并保證鉆進的深度在20m 以內。注漿管路安裝要求：在注漿管路安裝過程中，要保證管路的接頭位置處于居中位置，并采用高壓膠管連接；要對注漿管的長度進行有效控制，一般為8～12m，且要根據地質情況和注漿效果對注漿管長度進行合理調整；在注漿管布設過程中，要保證孔口位置與設計位置相符，且孔徑應該控制在60～80mm 之間；注漿材料選擇時，要考慮到所處地質條件等因素[4]。

4 隧道工程施工技術質量控制措施

4.1 強化施工材料的質量控制

對于隧道工程施工來說，最關鍵的施工材料是水泥，因為水泥在施工過程中不僅起到重要的支撐作用，還能改善施工質量。因此，在對隧道工程進行施工時，需要加強對水泥材料的管理和控制，確保水泥材料的質量。具體來說，施工單位要嚴格按照國家規定的水泥生產標準和質量標準，對水泥材料進行嚴格檢驗，保證其質量符合要求。如果出現不符合標準的水泥材料，也要對其進行合理的處理。

4.2 強化施工現場的質量控制

首先，在進行隧道工程施工時，需要對施工現場的質量進行嚴格的監督和控制，因為隧道工程施工需要對隧道的斷面、結構、防水等多個方面進行控制，這樣才能確保隧道工程施工質量符合設計要求。其次，在隧道工程施工過程中，施工單位要加強對施工現場的監督管理，規范施工人員的行為，及時發現并解決施工過程中出現的問題，特別是要做好施工現場的排水工作，避免由于排水不暢造成隧道工程發生積水或坍塌。再次，隧道工程施工過程中，還需要對混凝土澆筑質量進行嚴格的監督管理，確保混凝土澆筑的密實性和質量，同時要對混凝土養護工作進行嚴格控制，保證混凝土在施工過程中不會出現裂縫問題，這樣才能提高隧道工程施工質量[5]。

4.3 強化施工過程中的質量控制

在隧道工程建設中應用新型技術時，需要加強對其施工過程的質量控制，需要建立健全管理體系和監督機制。在管理制度體系中包含：一是制訂相關技術規程和規范；二是建立健全質量保證體系；三是建立健全安全管理制度；四是建立健全技術檔案管理制度；五是建立質量監督檢查制度。

在實際隧道工程建設中應用新型技術時，需要根據實際情況制定針對性較強的質量控制措施。具體而言：其一，施工人員在作業過程中嚴格按照設計要求進行作業。施工人員在作業過程中需要將新型技術的應用作為重點內容進行控制。在此基礎上，施工人員需要做好相應的安全管理工作；其二，根據施工方案合理選擇新型技術。施工人員在作業過程中需要結合工程建設要求合理選擇新型技術，并將其應用到隧道工程建設施工中；其三，加強對新型技術進行檢驗和培訓。施工人員需要對新型技術進行充分了解和掌握，并將其作為重點內容進行控制；其四，加強質量檢測和監管工作[6]。

在實際隧道工程建設中應用新型技術時，需要對其進行全面檢測和監管工作。具體而言：一是對于初期支護進行驗收；二是對噴射混凝土進行驗收；三是對鋼筋網片進行驗收；四是對錨桿、鋼架以及錨索等材料進行驗收；五是對監控量測進行驗收。

在質量驗收工作中需要做好質量檢測工作。具體而言：其一，對隧道工程建設過程中使用的新型技術、設備以及材料等進行全面檢測；其二，對隧道工程建設過程中的關鍵部位、關鍵工序以及關鍵環節等進行重點檢測；其三，對隧道工程建設過程中的工藝方法、工藝流程以及質量控制標準等方面進行全面檢測；其四，對隧道工程建設過程中的原材料質量控制、施工過程質量控制以及施工現場管理等方面進行全面檢測[7]。

5 隧道工程施工技術應用效果

該工程項目在應用新型施工技術后，有效地降低了施工成本，同時也提高了施工效率，保障了工程質量。主要表現如下[8-10]。

第一，充分發揮了超前地質預報的作用。在施工前，工作人員利用地質雷達進行超前地質預報，準確掌握了圍巖內部的變化情況，實現了隧道開挖和支護方案的優化，從而提高了工程質量，縮短了施工工期。同時，采用地質雷達超前地質預報，還可以及時調整開挖和支護方案，避免發生塌方事故。除此之外，地質雷達超前地質預報技術還可以縮短施工時間，有效提高了施工效率。第二，有效降低了工程成本。在隧道工程施工過程中，采用新型施工技術能夠降低施工成本，并提高工程質量。第三，通過加強隧道內部的支護質量和襯砌質量，也能夠提高工程質量。通過該技術的應用，既滿足了工程要求，又保證了工程質量。第四，加快了隧道工程建設進度。通過新型施工技術的應用，不僅提高了施工效率和質量，還降低了工程成本投入。在進行二襯施工時可及時掌握二襯結構與圍巖之間的距離和相互影響情況，有效減少二襯結構出現裂縫的可能性。通過新型技術應用后的隧道工程建設施工時間縮短80%以上。由此可見，新型技術的應用不僅提高了施工效率和質量，還實現了經濟價值和社會效益的提升。

6 結語

總之，隧道工程作為基礎設施建設項目的重要組成部分，其施工質量與隧道工程質量有著密切的關系。因此，相關人員需要結合實際情況合理應用各種先進的施工技術，并做好施工管理工作，以保證隧道工程建設的順利進行。