公路工程隧道施工技術探討

【摘 要】隨著施工技術和設備的更新換代，隧道建設的難度和工程時間被不斷壓縮。這使得我國在公路的規劃和提速過程中，更為大膽的增加了隧道工程的數量。為此，大量的技術研究人員投入到對隧道工程的研究課題中，發現和歸納了許多在隧道過程中頗具價值的技術原理。然而根據公路工程作業所處的地質條件.埋置深度.所在位置.隧道用途可劃分成的工程技術種類繁多。所以本文僅僅對幾種應用廣泛的隧道類型在工程的設計準備和建設施工所涉及的技術方案進行討論，希望對相關技術人員有所助益。

【關鍵詞】隧道工程；設計方案；施工技術

隨著隧道工程建設和開發，現代隧道工程建設已經形成了相對成熟的工藝體系。筆者通過自身所熟悉的幾種工程理論和隧道工程中施工工藝的結合，就隧道過程中結構、通風、排水、巖體等部分指出了幾點問題，并對解決方法和技術提出了個人意見。

1 如何解決隧道建設時地質問題

1.1 圍巖分級必要性

隧道工程的建設是在合理運用地質力學的基礎上，根據施工地點地層的形態，開挖出一條可供交通運輸的條形建筑。隧道工程受地質的影響較大，可施工的空間受限，所以如何做好隧道線路的設計和開挖的定點，關系到整個工程的施工難度，同時影響到隧道的壽命。在開挖隧道前的勘探工作時，由于受到地理因素或者技術受限等問題，要想對隧道工程的整體地質進行詳細的掌握，是難之又難。為此，從事隧道建設的技術人員，總結出了一套判定隧道圍巖級別的技術，有助于隧道工程的安全施工。

圍巖分級根據施工時隧道穿過的巖體的強度和完整程度可以劃分成多個種類。技術人員在工程進行的過程中，根據不斷暴露出來的巖體情況對將要開挖的巖體狀況做出分析和判定，可以對隧道建設做出有效的調整，實現施工過程的高效和安全作業。

1.2 判定圍巖級別的方法

對于隧道施工中的圍巖級別的判定主要是隨著開挖的過程和對巖體的鉆探取樣獲得巖質樣本，并通過隧道墻體裸露出來的土質情況對后續的巖體情況進行推測。這些方法運用在實際中的現場觀察和提前預報等方面。

現代隧道工程建設中的圍巖判斷方法主要分為常規地質法，和物探法兩種。其中，物探法對于技術和設施的要求較高，但是判斷的結果更好，在使用物探法時，是通過儀器對未挖掘的土質進行探測，觀察結果來源于實際的數據。而常規地質法對于技術人員的經驗要求更高，圍巖分析的結果是技術人員通過在施工過程中的觀察和表面取樣的方式，對巖體的走勢和類別于自身經驗進行對比所得。這使得常規地質法對于探測人員的專業水平要求更高，同時結果的判斷于實際的出入更大。

1.3 在儀器設備不足時，做出可靠地圍巖分析

受到工程條件的限制，很多隧道工程不具備完善的探測裝備。為此，要準確地判斷圍巖情況，更多的是運用常規方法。

在這種時候，技術人員要嚴格執行常規方法的標準，對巖體做到充分的采樣和實時分析，在進行推斷時參考隧道巖體的斷層情況、風化程度、巖體的種類。并根據相關的材料數據做出巖體性質的初步判斷。

在確定了圍巖級別時，還要對于圍巖的狀況進行更詳細的分析。做出詳細的地質記錄，隨時觀察到地質情況的變化，保證工程的安全運作。

2 如何治理隧道過程中的水害問題

2.1 隧道工程中的水害情況同原因

在隧道工程中水害的主要形式是墻體的側滲、流水、漏水。這其中還分為不同的引發原因。例如隧道的墻體澆筑工藝不合格，導致混凝土出現裂縫或者大量空隙，發生漏水狀況。還有由于地基的施工工藝不合格，導致的地下水上涌，導致的側滲。

當然這其中還可能是由于建筑材料的質量問題引起的工程防水性能不足。但是總結下來，隧道的水害問題，除卻因為隧道使用時地質變化所引起的隧道結構變化所導致的水害問題，大部分都是由于建設過程中，沒有嚴格按照施工要求進行施工，或者是施工工藝不完善引起的。

2.2 治理水害的主要方法

在進行對水害原因的分析后，根據不同原因，對水害的治理要有不同的側重點。

對于洞頂和墻體的滲水問題，首先要確定滲漏部位的建筑情況，很多漏水的情況并不嚴重，但是墻體結構的破壞程度很大，甚至一定程度上影響到了隧道的支撐體系。所以要先判斷建筑的損壞情況，對隧道進行加固，填補。并且清理襯砌的排水系統。

在治理水害問題中，堵不如疏。既要對隧道進行填補的加固，又要在漏水點鋪設排水管道，將巖體中間的積水有效地排除出去。并且對于滲水部位進行防水處理。減少由于水害影響建筑壽命和建筑工程。

2.3 新奧法對防止水害有著出色作用

新奧法是一種常用的施工方法，它的主要形式是噴錨支護。通過噴錨支護的方法，可以在隧道開挖的過程中及時有效的對隧道圍巖進行支護措施，減少施工原因對圍巖整體的破壞，并有效地控制巖體形狀。

新奧法具有很強的封閉性，可以有效地避免開挖后，裸露出來的巖體松動和被滲水腐蝕。運用支護減少巖壁的受力，對于巖體的縫隙和裂痕進行粘合劑和填充物的填充。可以有效地保證隧道結構的完整。

同時由于粘合劑和噴錨支護的作用，減少了巖體之間的硬接觸，形成了一定程度的彈性支撐。可以有效地分散支撐的受力情況，減少支撐的消耗。

3 隧道工程中的其他部分

3.1 隧道工程的通風問題和防風措施

隧道工程進行的條形通道的建設，在隧道兩端往往是大面積的山體阻擋，這使得隧道內容易形成強烈的空氣對流。在工程設計的時候，應當提前對設計模型進行風洞測試，觀察可能出現的嚴重風力問題。對隧道的弧度部分進行防風處理，在混凝土表面增加網洞，既可以減少隧道內的噪音情況，也可以吸收兩側的對流風，減輕風力的影響。

同時在隧道開挖過程中，保持隧道內的通風良好。可以在兩側的進出口出設置空氣壓縮機站，保證隧道中間的供氧充足。防止因為供氧不足或者空氣流通狀況不佳所引起的施工事故。

3.2 在不良地質中的保護措施

當隧道施工過程中出現嚴重的巖層斷裂或者巖體風化問題時。為了保證安全施工，需要對整個隧道進行支護建筑。開挖方式采用對巖體影響減少的暗挖方式，在施工的同時對巖體進行處理。及時修復巖體的斷層和風化問題。增加支撐的厚度，在受力不良的部位進行鋼管加固。減少因為巖層狀況對隧道整體的影響。

同時對于側壁巖體在開挖過程中出現松散的狀況，可以采用格柵鋼架進行環向的支護結構。鋼架安裝前首先要對墻壁進行平整作業，并且在鋼架完成后留有噴砼的厚度。在鋼架安裝完成后對鋼架表面進行噴砼，在噴射的時候要注意降低隧道內的粉塵污染，建議使用濕噴法的工藝。在噴射過程中要注意噴管與受噴面之間的距離，并選擇好二者之間的角度，噴砼中避免出現大量回彈和成片脫落，以保證噴砼的質量。

3.3 隧道施工中的鉆孔和爆破

在隧道施工的過程中，對于巖體的開鑿需要鉆爆作業，而爆破的好壞，直接影響著整個工程的進度。在爆破時，不合理的爆破會導致圍巖的損壞和施工人員的安全問題。

在選著鉆孔位置時，要對爆破的強度和波及范圍做出準確地計算，寧肯預留更多的安全面積，也不要出現過爆現象。對于每個鉆孔點用油漆標示。技術人員在鉆孔過程中還要控制鉆孔時的鉆桿上仰角度。為了在爆破的時候避免爆破時產生的巨大應力對隧道圍巖產生嚴重的影響。在爆破之前還要對坑道周圍的圍巖進行圍巖塑性化的控制，以支護建筑為主要措施。

3.4 混凝土的噴射工藝

噴射混凝土主要起到的是對圍巖的保護作用。在完成初支的工序后，進行混凝土的噴射，對圍巖表層的石塊進行面積性的固定。同時形成一定程度的承載力承受面積，對于側巖的受力情況進行改善，堅少圍巖的形變。同時由于噴射所形成柔性面積，可以一定程度的釋放巖石內部的應力。

混凝土的噴射會整合整個結構受力情況，將整個支撐體系建立起來，使隧道的整體受力均勻。

4 總結：

隧道的建設工程中還要考慮到完成以后，隧道受風化、滲水、巖體移動的影響所產生的變化。尤其是在每年雨季和冷熱交替的季節中隧道內建筑的情況，嚴格執行施工工藝，精確進行工程操作。在施工過程中，采用完善的監控手段，做到安全作業，和高效作業的結合。實現隧道在交通建設中的關鍵作用。同時，為了完善公路隧道工程的相關技術，應當對隧道工程建設做出詳細的記錄和材料整理。對每個隧道工程的材料進行整合，不斷提升隧道建設技術和體系的完善，減少施工難度，開發行的技術。

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