洞庫隧道施工方法與技術(shù)要點研究

孫 悅

（中國交建軌道交通分公司，北京 100000）

洞庫隧道施工與常規(guī)隧道施工存在顯著區(qū)別，其重點在于處理截面多和工藝復(fù)雜的問題。特別是在高原地區(qū)，洞庫隧道施工面臨更為復(fù)雜的地質(zhì)條件和更高的技術(shù)要求。文章將著重探討高原地區(qū)洞庫施工的地質(zhì)情況、產(chǎn)狀、復(fù)雜性、突泥涌水和高地壓等問題，并介紹施工中采取的措施和非常規(guī)做法，最后總結(jié)技術(shù)難點的突破方法。

1 洞庫隧道施工概述

1.1 洞庫隧道施工的定義和特點

洞庫隧道施工不同于常規(guī)隧道，其特點在于截面多樣性和工藝復(fù)雜性。尤其在高原地區(qū)，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，增加了施工難度。高原地區(qū)巖石硬度高、產(chǎn)狀多變，存在突泥涌水和高地壓等問題。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，施工團隊采取了多種措施。首先，進行詳細地質(zhì)勘察，為施工方案提供依據(jù)。其次，采用先進技術(shù)和設(shè)備，如高硬度的鉆頭和爆破器材、自動化施工設(shè)備等。同時，加強施工監(jiān)測和質(zhì)量控制，及時解決問題。在處理突泥涌水和高地壓等問題時，采取針對性措施。如預(yù)先進行注漿加固、采用適當?shù)闹ёo措施等。通過這些措施和技術(shù)手段，克服高原地區(qū)洞庫隧道施工的挑戰(zhàn)，確保工程順利進行。這有助于推動隧道施工技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，為人類發(fā)展提供更好的服務(wù)。

1.2 洞庫隧道施工的基本原則和要求

洞庫隧道施工與常規(guī)隧道的主要區(qū)別在于其截面多樣性和工藝復(fù)雜性。在高原地區(qū)，這些特點更為顯著，同時還要面對復(fù)雜的地質(zhì)條件，如高硬度巖石、多變的產(chǎn)狀、突泥涌水以及高地壓等問題。安全與質(zhì)量是施工的首要原則，為確保安全，需進行詳細的地質(zhì)勘察，并采取一系列安全措施。質(zhì)量方面，需采用先進的施工技術(shù)和設(shè)備，確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。進度和經(jīng)濟性也是重要的考量因素，優(yōu)化施工方案、提高工作效率和加強成本管理是實現(xiàn)經(jīng)濟性的關(guān)鍵。

針對高原地區(qū)的挑戰(zhàn)，采取預(yù)先注漿加固、支護措施和降溫措施等非常規(guī)做法來應(yīng)對突泥涌水和高地壓等問題。同時，利用自動化和智能化的施工設(shè)備來提高施工效率和質(zhì)量。洞庫隧道施工應(yīng)注重截面多樣性和工藝復(fù)雜性，特別是高原地區(qū)的特殊地質(zhì)條件。通過技術(shù)突破和實踐經(jīng)驗的積累，不斷提升施工技術(shù)和管理水平，為人類發(fā)展提供更好的服務(wù)。

2 高原地區(qū)洞庫施工的特殊性

2.1 高原地區(qū)的地質(zhì)條件

高原地區(qū)的地質(zhì)條件對洞庫施工的影響是多方面的。由于地層分布不均，施工團隊需要面對不同硬度和結(jié)構(gòu)的巖石，這使得爆破和挖掘工作變得更為復(fù)雜。在處理硬巖時，需要采用高強度的鉆頭和爆破器材，同時還需要特別注意對巖石裂隙的處理，以防止隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響。此外，高原地區(qū)的地質(zhì)條件還可能存在其他的挑戰(zhàn)。例如，地下水豐富或溶洞發(fā)育的情況可能會增加突泥涌水的風(fēng)險，給施工帶來很大的安全隱患。因此，在施工前進行詳細的地質(zhì)勘察至關(guān)重要，以便了解地下水的分布和流動特點，并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，施工團隊需要具備豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的技能。他們需要熟悉高原地區(qū)的地質(zhì)特點，掌握相應(yīng)的施工技術(shù)和設(shè)備，并能夠根據(jù)實際情況靈活調(diào)整施工方案。通過科學(xué)合理的施工方案和技術(shù)手段的應(yīng)用，可以降低地質(zhì)條件對洞庫施工的影響，確保施工的安全和質(zhì)量。同時，與當?shù)氐刭|(zhì)專家的合作也是必不可少的。他們可以提供更深入的地質(zhì)信息和專業(yè)建議，幫助施工團隊更好地應(yīng)對各種地質(zhì)條件帶來的挑戰(zhàn)。通過不斷學(xué)習(xí)和實踐經(jīng)驗的積累，可以不斷提高洞庫隧道施工的技術(shù)水平和管理水平，為人類的發(fā)展和進步提供更好的服務(wù)。

2.2 高原地層的產(chǎn)狀與地應(yīng)力分布

高原地區(qū)的地層產(chǎn)狀和地應(yīng)力分布對洞庫施工影響重大。產(chǎn)狀決定了隧道截面設(shè)計、施工方法和支護結(jié)構(gòu)的選擇，而地應(yīng)力則影響巖體穩(wěn)定性和隧道承載能力。施工前需進行詳細地質(zhì)勘察和地應(yīng)力測試，獲取準確數(shù)據(jù)，制定合理施工方案。同時，實時監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)變形和地應(yīng)力變化，確保施工安全和質(zhì)量。科技進步將推動洞庫施工技術(shù)進一步提升。

2.3 高原地區(qū)洞庫施工的復(fù)雜性

高原地區(qū)洞庫施工面臨多重復(fù)雜因素。地質(zhì)條件特殊，巖石硬且多裂隙，環(huán)保要求高，使得挖掘和爆破難度大。工藝流程和技術(shù)要求復(fù)雜，需綜合考慮多種因素制定施工方案。另外，工期緊張、資源調(diào)配難等問題也增加了施工難度。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，需進行詳細勘察和評估，制定科學(xué)合理的方案，加強資源調(diào)配和工期管理。科技進步將有助于提升洞庫施工技術(shù)。

2.4 高原地區(qū)洞庫施工中突泥涌水的預(yù)防與處理

高原地區(qū)洞庫施工時，突泥涌水是常見威脅，需采取預(yù)防措施，如細致地質(zhì)勘察、避免高壓力區(qū)域、實時監(jiān)測等。一旦發(fā)生，應(yīng)迅速應(yīng)對，暫停作業(yè)、排水，嚴重時需專業(yè)處理，如設(shè)置止水樁或注漿帷幕。經(jīng)驗豐富的團隊對處理這類問題至關(guān)重要。綜合措施可確保施工安全和質(zhì)量。

2.5 高地壓對洞庫施工的影響及應(yīng)對措施

高原地區(qū)高地壓對洞庫施工穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。高地壓可能導(dǎo)致隧道坍塌、增加施工難度和成本、損壞施工設(shè)備。為應(yīng)對高地壓，可采取加強支護、控制開挖速度、注漿加固和實時監(jiān)測等措施。同時，培訓(xùn)和演練提高施工人員應(yīng)對能力。綜合措施確保施工安全和質(zhì)量，科技的進步將提供更多解決方案。

3 洞庫隧道施工方法與技術(shù)要點

洞庫隧道施工是一項復(fù)雜且技術(shù)要求高的工程。在施工過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求，需要選擇合適的施工方法和技術(shù)。以下是常規(guī)的施工方法與技術(shù)要點、非常規(guī)的施工方法與技術(shù)要點以及截面多、工藝復(fù)雜的處理措施。

3.1 常規(guī)施工方法與技術(shù)要點

在洞庫隧道的常規(guī)施工中，鉆爆法、盾構(gòu)法和頂管法是三種主要的方法，它們各自針對不同的地質(zhì)條件和工程需求。鉆爆法，特別適用于巖石地層，通過精確鉆孔、裝填炸藥和控制爆破，實現(xiàn)高效挖掘。這一方法的關(guān)鍵在于選擇合適的爆破參數(shù)并精確控制爆破過程，以最小化對圍巖的擾動，從而確保隧道的整體穩(wěn)定性。盾構(gòu)法，則主要用于軟土地層，借助盾構(gòu)機這一集成了挖掘、支撐和襯砌功能的設(shè)備，能夠安全、快速地推進隧道建設(shè)。盾構(gòu)機的推進速度、壓力控制以及襯砌管的拼裝質(zhì)量都是施工過程中的關(guān)鍵控制點。而頂管法則常用于大直徑管道的施工，它通過千斤頂將管道準確頂入預(yù)定位置。這種方法的成功與否很大程度上取決于導(dǎo)軌設(shè)置的準確性和頂力控制的精確度，這些因素共同確保了管道頂進的穩(wěn)定性和準確性。這三種方法各有特點，但都旨在提高施工效率、保障工程安全和質(zhì)量。

3.2 非常規(guī)施工方法與技術(shù)要點

在洞庫隧道的施工中，遇到地質(zhì)異常、斷層等復(fù)雜情況時，需采用非常規(guī)的施工方法和技術(shù)。注漿加固法適用于地層松軟或巖石破碎的情況。通過注漿加固，改善地層條件，提高圍巖穩(wěn)定性。例如，某隧道采用注漿加固后，圍巖穩(wěn)定性提高40%，沉降減少25%。預(yù)裂爆破法是在開挖前進行，目的是創(chuàng)造裂縫，減小主爆孔對周圍巖體的破壞。某隧道采用此法后，減少了對周圍巖體的破壞，提高了18%的施工效率。全斷面帷幕注漿技術(shù)適用于大斷面隧道和高水位地質(zhì)，此技術(shù)能止水、加固。例如，某隧道采用此技術(shù)后，地層滲透系數(shù)降低60%，開挖過程中的滲漏現(xiàn)象減少70%。科技的進步為非常規(guī)施工方法和技術(shù)提供了更多可能性。如BIM技術(shù)能模擬施工過程，提前發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高施工效率和質(zhì)量。選擇和應(yīng)用非常規(guī)施工方法和技術(shù)需豐富的經(jīng)驗和專業(yè)技能，未來的發(fā)展將為隧道施工提供更多幫助。見表1。

表1 非常規(guī)施工方法與技術(shù)要點實例數(shù)據(jù)

3.3 截面多、工藝復(fù)雜的處理措施

在洞庫隧道施工中，面對截面多、工藝復(fù)雜的情況，需要綜合運用多種措施確保安全與質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計是基礎(chǔ)，考慮地質(zhì)、工程和環(huán)境因素，制定合理的截面和施工順序。例如，某隧道通過優(yōu)化設(shè)計，截面尺寸增加15%，施工效率提高20%，成本節(jié)約15%。加強施工監(jiān)測是關(guān)鍵，實時監(jiān)測圍巖與支護結(jié)構(gòu)，為決策提供依據(jù)。例如，某隧道實時監(jiān)測顯示圍巖變形量超預(yù)警值，及時調(diào)整方案避免事故。嚴格控制施工工藝也必不可少，確保各部分準確對接，降低風(fēng)險。通過高精度測量與培訓(xùn)考核，錯位率降低30%，穩(wěn)定性提高。最后，制定應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對風(fēng)險。根據(jù)工程特點制定預(yù)案，包括應(yīng)急隊伍、物資等。定期演練提高應(yīng)對能力。科技進步為施工提供更多可能性，施工單位應(yīng)不斷提升技術(shù)水平。見表2。

表2 隧道施工復(fù)雜情況應(yīng)對策略效果評估

綜合運用多種措施是應(yīng)對截面多、工藝復(fù)雜情況的關(guān)鍵。優(yōu)化設(shè)計、加強監(jiān)測、控制施工工藝和制定應(yīng)急預(yù)案共同保障隧道施工的安全和質(zhì)量。科技進步為隧道施工提供更多可能性，應(yīng)持續(xù)關(guān)注并提升技術(shù)水平。

4 結(jié)論

洞庫隧道施工在處理截面多和工藝復(fù)雜的問題上需采取特殊的施工技術(shù)和措施。在高原地區(qū)進行洞庫隧道施工時，更需應(yīng)對復(fù)雜的地質(zhì)條件和高地壓等技術(shù)難點。通過加強地質(zhì)勘察、制定合理的施工方案和采取適當?shù)姆浅Ｒ?guī)做法，可以有效降低這些因素對施工的影響。同時，重視突泥涌水的預(yù)防與處理以及高地壓對隧道施工穩(wěn)定性的影響也至關(guān)重要。通過綜合運用多種措施和技術(shù)手段，可以突破洞庫隧道施工中的技術(shù)難點，提高施工效率和質(zhì)量，為未來的工程建設(shè)提供更加可靠的保障。