高速公路隧道施工技術探討

文/江蘇智運科技發展有限公司 朱靜

高速公路隧道工程施工特點

隧道工程是高速公路工程建設的重要組成部分，由于隧道地質本身的不可控性、特殊性，使其施工難度和復雜程度相對較高。結合長年來隧道工程建設的研究和經驗積累，總結我國在高速公路隧道工程中面臨的難點問題，分析隧道工程在現有高速公路建設中典型特征：

施工環境典型、復雜、惡劣

地下環境不穩定，即使勘測過也會出現變化，很難隨時把控施工外部環境。而且隧道施工空間相對較小，工程作業繁瑣復雜，交叉工程協作多，如開挖、支護、防排水、預埋件等工序在隧道圍巖等惡劣的條件下進行，施工難度大，施工人員生活質量差，難以保證施工質量。并且容易引起惡性循環，危害施工人員的生命安全和影響工程的整體質量。

施工隱性因素多，隱蔽工程量大

高速公路隧道工程屬于地下工程作業的，具備地下工程范疇內的封閉強等特點，會大大加大在隧道施工過程中許多在路面作業中不必要的隱形工程，使得在隧道施工中后一道工序很難緊跟前一道工序完成后進行，拖沓工程進展，更為嚴重的是，在地下作業中，很難發現安全隱患，而及時發現質量問題，也因施工環境限制難以及時補救和晚會，嚴重影響工程整體質量。

施工風險大，不可控因素多

地下環境隱性因素多，如對于地質條件的勘測容易受到地下暗流、圍巖變化、巖層斷裂、地下溶洞等影響很難精確的指導隧道工程的進行，施工控制難度高，在開挖明洞的過程中，很難把握地下環境的變動，就會因多種不可控因素導致明洞的頂部或者壁部土質松動，引起塌方，嚴重影響施工人員的人身安全。

總之，高速公路隧道工程施工環境惡劣、施工工作難度大、勘測不可控因素多、施工安全隱患多，在現在化交通建設中是一項艱巨的也急于解決的工程難題。

高速公路隧道工程施工現有技術分析

高速公路隧道工程建設是一項綜合性和系統性很強的工程，需要完備的工藝流程，而且還要保證每個流程銜接流暢，才能在繁瑣的工程設計和實施中，避免每一個影響施工質量的隱性因素。在高速公路隧道工程的施工過程中，需要完成前期的勘測、圖紙設計等準備工作，施工階段開挖之前的鉆爆工作和土石方挖掘工作，還有施工過程中輔助的防水、支護、排水渠設置等，在上述前期工作是為了后續鉆爆和挖掘工作做好基礎。隧道工程的核心環節是鉆爆工作對土石方的開挖，這項工作需要極高的專業性，需要配備高端技術人員和和大型技術器械。同時保證在施工階段保護操作人員安全和避免各種隱患的維護措施。高速公路隧道工程整體性建設和每個環節工程質量的保證實息息相關。因此，隧道工程在每個階段的技術分析顯得尤為重要。

前期準備工作的地質勘測技術

隧道工程師地下作業工程，地質條件復雜不容易實時監控，需要能夠有效快速探測施工地區的地址條件和各種環境隱性因素的變化，這樣可以大大降低隧道施工過程中因受各種不可控的環境因素引起的質量問題和安全隱患，大大加快隧道工程的作業速度和推進速度，大大提到高速公路隧道工程的施工質量。國內的高速公路隧道勘測技術已經有了很長的發展歷史，經過多年來的研發和探索，目前技術上成熟的有紅外線法、電磁法以及械鉆探法等。隧道工程的地質條件勘測不比地標工程勘測，需要考慮各種地質結構的限制，又要保證勘測結果的準確度高，這是對勘測工作人員極大的考驗。

開挖之前的鉆爆施工技術

在完成初期勘測、隧道工程的圖紙結構設計和各種機械器材準備工作后，要根據隧道修建區域的現場的實際情況，首先使用鉆爆技術進行開挖的前期工作。對于鉆爆施工技術，目前經常使用的是硝銨炸藥進行爆破然后機器開挖。由于這種技術的極大危險性，需要重點注意施工場地的安全措施防護，需要現對施工區域的實際情況進行統一分析，制定出專業的科學的綜合的施工方案，并且配備專門的安全人員進行全程監督和防護，避免碎石、落石對施工人員的人身造成傷害。

開完工作中的明洞施工技術

開挖是高速公路隧道工程的重要環節，也是關系到隧道工程整體質量的關鍵步驟。在開挖過程中，明洞施工技術是極具專業性和技術性的工作，需要首先對修建區域的仰坡和仰坡周邊情況進行提前的長時間檢測，把握該地區地質條件隨時間和氣候變化的趨勢，這項工作需要產生的大量的數據，然后對于數據進行綜合分析，才能對將要進行的隧道開挖工作進行有效的預測和制定好各種可能發生意外的避免和補救措施。在明洞施工過程中，要重點做好排水通道的設置和修建，這是為了盡可能減小雨水對周圍坡體的沖刷和侵蝕，造成坡體土質疏松。同時，還要做好明洞洞口和坡體周圍的加固工作，切實綜合隧道開挖區域的實際情況，確定好周圍的加固和防護范圍。

施工階段中防排水技術

高速公路隧道工程建設中一個非常嚴重的問題就是洞體塌方，這是由于隧道修建區域地質復雜，山體會受到周圍水系或者地下水等隱性環境因素的影響，造成隧道內部壁體出現漏水、滲水的情況，嚴重的還會引起塌方。嚴重影響到隧道工程建設的整體質量和加大工程在以后使用過程中的安全隱患。因此，要分外注重高速公路施工階段的排水工作，做好防排水技術研究。在施工過程中，要緊密結合施工的設計要求和地下隧道內部的結構構造，進行隧道內的防水和排水工程建設，做好隧道內部不回出現滲水、漏水現象，盡可能確保高速公路的質量和使用安全。

高速公路隧道工程技術優化和革新

高速公路的隧道工程建設是國家時代發展和經濟騰飛的要求，高速暢通的交通建設促進了城市間的溝通和合作，提高了人們的工作效率，適應了人們的生活節奏，符合我國現代化建設的又好又快發展。針對高速公路建設中隧道工程面臨的地質條件復雜、工程量繁瑣、危險系數高等瓶頸問題，需要對現有施工技術進行進一步的優化和革新。

前期勘測、結構設計的優化和革新

高速公路隧道工程建設需要對施工區域進行大量的長時間的檢測和后期綜合分析，因此需要借助各種高新技術，比如大數據平臺、互聯網技術、應對各種惡劣環境的紅外探測技術等，進行多維度全方位的勘測，然后借助各種數學擬合軟件和手段，對現有數據進行精確的有效的分析，得出該區域的地質特點以及在施工階段可能出現的意外情況。再根據勘測結果，利用計算機技術設計好三維的隧道工程設計圖紙，模擬可能遇到的影響因素，在計算機上對該區域進行預施工，盡可能避免設計失誤造成的施工延誤問題。

施工過程中技術上的優化和革新

高速公路隧道工程是關系到國民經濟發展和城市間溝通交流的紐帶，也是促進經濟、科技發展的催化劑，但是對于我國目前現有的高速公路隧道工程在施工過程中，仍然沿襲一些舊的技術和工藝，不適應當前的隧道工程的進度要求。因此，為了滿足我國高速公路建設的迅猛發展，需要在隧道工程領域引進相關的技術人才，積極使用高端技術設備，在提高隧道工程施工效率和保障隧道工程安全性、穩定性的同時，降低施工成本，減少施工周期，減輕施工人員的工作量，為高速公路的隧道工程建設增加了單位收益。21世紀是技術的時代，而高速公路隧道工程建設更要緊隨時代潮流，利用先進技術手段滿足自身發展的需求。

高速公路交通建設是關系到國民經濟發展的重要組成部分，其中，隧洞工程更是該領域的關鍵工程和問題工程，針對當前面臨的地質條件多變難以精確檢測和分析、施工工作量復雜各環節交叉管理困難、地下作業隱患多，危險系數高等困難，從高速公路隧道工程建設的特點出發，結合現階段已有的成熟技術，分析在施工過程中存在的技術上不足和改進之處，積極利用科學技術手段，及時采用新工藝代替舊工藝，綜合工程實施區域的地質條件等各種環境因素，進行科學系統的分析設計，施工工藝，進一步提高隧道工程建設的施工速度和改善施工質量，保障施工的安全性、穩定性。