復雜地質條件下公路隧道施工技術

周偉

摘 要：隧道公路工程所遇到的復雜性較高的地質條件，在很大程度上是由于工程本身的施工特點所決定的，在對山體進行開挖的過程中，會改變整個山體以及地下巖層的原有的平衡狀態，地質結構會出現很大的改動，此時就會出現很多難以預料的地質運動和結構變形引發的危險情況，這些安全方面的因素在隧道施工中體現的尤為明顯，還會造成工程造價上漲，不利于順利開展施工建設，因此更加需要科學合理的規劃施工解決出現的各類問題。

關鍵詞：復雜地質條件；公路隧道施工技術；措施

1 公路隧道施工特點及危險源

1.1 工程地質條件復雜

隧道穿越的地質條件往往復雜多變，這不僅會對隧道施工開挖方法的選擇、支護結構的設計等產生嚴重影響，還會導致隧道施工安全事故的發生。尤其當隧道穿越山體內隱伏有斷層破碎帶、溶洞、高地應力等不良地質體時，發生安全事故的概率將明顯增大。

1.2 隱蔽工程多

公路隧道施工作業全部在地下進行，隱蔽工程多且難以掌控，且隨著隧道掌子面的向前推進，圍巖條件和地下水情況都在變化，容易因為施工準備不足而導致工程安全事故的發生。

1.3 施工環境惡劣

隧道施工常在山谷間開展、洞內空間狹小、光線不足、空氣流通性差、處于半封閉狀態，對于穿越煤層等地質條件的隧道，常伴有瓦斯、毒氣突出，對施工人員的身體影日向很大。根據事故觸發主體的不同，可將引起高速公路隧道施工安全事故發生的因素歸類為人的因素、物的因素、環境因素和管理因素。其中，人的因素主要為施工人員的危險操作，例如不正當的施工爆破作業等；物的因素主要是指施工機具、工程材料等的不安全狀態；環境因素既包括施工現場工作環境又包括洞室圍巖的穩定狀態；管理因素反映了施工人員與施工隊伍規范化作業情況。在公路隧道施工中，環境因素對施工安全起到至關重要作用；根據過往事故經驗，安全事故多發生于圍巖軟弱破碎、水文地質條件不良、瓦斯突出、高地應力等不良地質地段。因此，可結合公路隧道工程自身特點及過往工程經驗，對這些地段進行重點管理，確定工程施工中的重大危險源，建立專項安全施工方案。

2 復雜地質條件下公路隧道施工存在的問題

2.1 地質環境復雜

一是地層結構對圍巖穩定不利。比如地下巖層結構較為復雜、巖層的自穩性能較差、有的處于斷層破碎地帶、或存在喀斯特地貌等，都會影響圍巖的穩定性。二是地質病害對隧道施工不利。比如常見的巖溶地區，溶洞發育、存在溶腔較大，溶腔填充的多為流質淤泥和軟土，或地下存在的暗河暗溝和水量豐富地帶，這樣的地形地貌都會對隧道施工帶來不利的影響。三是特殊地質對隧道施工不利。比如隧道如果穿越黃土地、膨脹土、流沙層等特殊地質，這樣的地質條件下公路隧道施工難度很大，支護很困難，很容易發生坍塌、突涌等安全事故。

2.2 施工技術有待優化

先進的施工技術是確保隧道施工安全和施工質量的基礎。隧道施工中地質勘測技術、超前預報技術、施工工藝水平、施工機械操作水平、施工組織設計水平等等，一定程度上都會影響到隧道施工的質量和施工的安全性。當前我國公路隧道施工主要采取新奧法，也就是利用鉆爆法開挖技術，或采取隧道掘進機法等施工技術，再加上目前輔助的支護襯砌技術、防排水技術、通風技術等，基本能夠完成普通地質特點的公路隧道施工。對于較為復雜地質條件，比如對于松散破碎地層、溶洞、膨脹土、流沙等復雜地質條件的隧道施工，施工過程中還有一些施工難題需要突破和解決，施工技術亟待創新和優化，也需要引進一些更為先進的設備來輔助施工，使復雜地質條件下的公路隧道施工更加安全和高效。

2.3 質量意識和安全意識淡薄

施工單位負責公路隧道施工的全過程，必須做好相應的設計、計劃、組織及管理工作。在施工管理過程中，部分工作人員專業技術水平不高，缺少具體實踐經驗，造成工種間協調溝通意識不強，工作銜接不夠好，有的施工環節沒有嚴格按照規范要求操作，致使工作質量不高。另外，施工單位地質勘測技術人員的專業化水平不高、，缺乏科學合理的地質設計方案和對施工人員的專業指導，導致對地質勘測水平不高，致使有些防范措施補救不到位，容易引起公路隧道塌方等安全事故發生。

3 復雜地質條件下公路隧道施工優化措施

3.1 提高地質勘察技術水平

第一，在隧道施工開始前進行地質狀態的預測，由專業的地質勘察人員與施工人員共同使用勘察儀器，采用地面調查的方式對施工區域的地質結構進行大致的了解，以確定隧道工程的施工可行性以及應采用的施工技術。第二，在施工進行時，需要對可能發生的地質災害進行全面監測，探尋適合圍巖具體情況的施工技術，并深入調查這一區域內的巖石結構、受力狀態以及地質情況。第三，采取合理的方式進行突水、塌方等災害的檢測工作，并對不穩定巖溶與巖層破碎帶進行試爆，確保施工過程中的安全。

3.2 合理改進隧道施工技術

為了有效地降低復雜地質條件可能對公路隧道施工造成的危害，我們必須對隧道施工技術進行合理的改進，應用最直接的方式解決復雜地質問題。在改進施工技術的同時，還要按照遇到復雜地質的實際狀態，與現有的地質狀態相關資料，為地質條件的處理制定更加合理、更加完善的處理策略。為了做好地質災害的預防工作，必須從以下幾個方面入手：第一，充分了解施工地區的整體地質條件，根據具體條件進行事前的預防，有效減少施工中地質災害的發生。第二，如果在施工中已經發生了地質災害，必須對其進行及時有效的處理，將地質災害對工程施工的影響控制在最小范圍內。第三，在完成對地質災害的處理工作后，需要對整個處理過程進行全面的總結，并做好相關記錄，以便為以后的處理工作提供有價值的參考。

3.3 人員安全意識的培養

在復雜地質條件下進行公路隧道工程的施工，施工過程的安全性會存在較多的影響因素，可能會產生不同的問題。想要盡量避免這些問題發生，就必須重視培養工作人員的安全意識，保證他們在工作中能夠全身心地投入到工作中，熟練掌握各項施工技術，防止因操作施工造成安全事故的發生，提高施工過程中的安全性，確保工作人員的人身安全以及施工的順利進行，提高隧道施工質量，促進公路行業的發展。

3.4 加強對施工過程的監管

對于公路隧道工程而言，施工過程的監管主要分為兩個層面，分別是來自政府部門的監管以及施工單位的監管。為了有效提高隧道施工質量，我們必須同時提高兩個層面的監管力度，對施工過程進行全程的監管，保證所有施工操作均符合復雜地質條件下的隧道施工要求，減少安全事故的發生，在復雜地質條件下建設出更多的優質公路隧道。

4 結束語

隧道公路的施工過程會遇到很多困難，還有很多危險性極高的因素影響著正常的施工建設，因此要合理使用施工技術方法，嚴格按照設計施工的方案和標準實施施工，加強安全管理和質量監督工作的力度。

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