復雜地質環境下高速公路隧道施工技術

蔡文

摘? 要：隨著我國 “一帶一路”戰略的實施，使周邊國家對基礎設施建設的需求越來越大。由中國路橋工程有限公司承建的巴基斯坦KKH二期高速公路項目，就是作為一帶一路的旗艦項目。在巴基斯坦KKH二期項目阿伯塔巴德2#隧道施工過程中，針對各種復雜地質，我們充分運用國內的施工技術和經驗，并在此基礎上進行了不斷的總結和優化。確保在復雜地質環境下，也可以進行高速公路隧道施工，從而實現我國高速公路工程穩定的可持續性發展。

關鍵詞：高速公路;隧道;施工技術;復雜地質;環境

中圖分類號：U45? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

隧道施工在高速公路的施工過程中不僅屬于極其重要的內容，也是高速公路建設中最為基礎的部分，通常在對高速公路進行施工時，都會對隧道施工技術進行使用，主要是因為使用隧道施工技術，不僅可以對工期進行縮短，也可以減少施工成本，從而對工高速公路施工過程中存在的問題進行解決。同時在建設高速公路的過程中，會涉及多種多樣的環境以及具有較強的技術性與專業性，所以在高速公路施工時，在復雜的地質環境下需要積極使用隧道施工技術，才必須嚴格監管整個施工過程，使高速公路隧道施工技術的質量得到提升，從而大幅提高高速公路的整體質量。

1 常見的復雜地質環境類型

在高速公路施工過程中，主要包括5種常見的復雜地質環境類型。1）不良地質條件。一般情況下不良地質條件包括滑坡、泥石流、煤層瓦斯和濕陷性黃土等，如果在上述地質上開展高速公路隧道施工，極其容易發生下沉、圍巖變形、塌方與瓦斯爆炸等事故。2） 巖溶。在我國部分地區巖溶屬于比較常見的，巖溶會直接影響高速公路隧道的施工，甚至會發生突水、突泥等情況。3）大斷層帶。在對高速公路深隧道進行施工時，會部分存在區域性斷層問題，對高速公路隧道的整體施工造成極其嚴重的影響，一般高速公路隧道工程的規模都較大，而且無法對大斷層帶的風險進行判斷，不僅需要較高的施工成本，也導致作業難度越來越大。4） 膨脹巖。在膨脹巖中一般都含有大量的水分，會使其體積變大，具有較大的內應力。5）軟弱圍巖。因為軟弱圍巖的承載力與黏結力較小，所以遇水就極其容易發生軟化，從而導致高速公路隧道工程發生裂縫、塌方與滑坡等問題。

2 復雜地質環境下高速公路隧道施工存在的問題

2.1 地質環境過于復雜

隨著高速公路發展越來越迅猛，導致高速公路的覆蓋范圍越來越大，使高速公路開始在山區或者地貌奇特的地區進行修建，因為地質環境與條件的發展，會直接影響高速公路的施工進度，甚至對施工工作人員的人身安全造成極其嚴重的影響。同時在高速公路隧道的施工過程中，主要是由于施工地區自身地質環境較差，地下巖層的結構不僅十分復雜，堅固性也較低，還位于斷層地帶等，在上述這些地區對高速公路工程進行施工具有較大的困難，如果巖石的硬度較低，會導致巖石發生變形，從而發生隧道倒塌的情況。并且我國會在有效特殊地段，例如礦洞、黃土地等，對高速公路工程進行開展，所以在對高速公路隧道進行施工時，會接觸地下水管道、天然氣管道等基礎設施，會使地表結構發生改變，極其容易使地面發生坍塌的情況，從而直接威脅人們的人身安全。

2.2 隧道施工技術較低

在高速公路隧道的施工過程中，施工技術極其重要，能夠有效保障高速公路隧道施工的整體質量，主要是因為施工技術的實施與高速公路隧道施工質量、施工安全具有緊密的聯系。為了確保對高速公路隧道施工過程中存在的問題進行解決，需要對掘進機法、鉆爆法進行引進，再與原有的支護技術、通風技術進行結合，但是這些技術由于某些原因無法充分發揮其最大的效用與功能，資金投入的不夠充足、施工人員的技術水平較低等，都會導致無法準確地勘測地質環境，從而會增加高速公路隧道工程的施工成本。

3 復雜地質環境下高速公路隧道施工的技術

3.1 地質勘測

因為復雜地質的環境會對高速公路隧道的施工質量造成極其嚴重的影響，所以必須極其重視復雜地質環境的地質勘測工作。一方面，需要結合地貌圖對實際的施工地質情況進行科學預測，必須加強分析容易發生的意外事故與地質災害，首先準備測量儀器，再對相關方案進行編制，最后分析高速公路隧道施工情況實施的可行性。另一方面，根據具體高速公路隧道施工場所的地形地貌，對地質探孔進行布設與打設，確保結合所得芯樣，判斷隧道線型范圍內的地質情況。同時需要通過全方面的分析，確定高速公路隧道施工范圍內的巖溶、破碎帶與軟弱圍巖等不良地質范圍以及對隧道的涌水量進行明確，從而對高速公路隧道的圍巖級別進行綜合確定。

3.2 斷層與破裂帶的施工技術要點

高速公路隧道工程如果在斷層區域內進行施工，需要運用直徑為42 mm的超前注漿導管進行隧道支護，而且需要通過施壓的方式進行水泥漿體的灌注，確保實現固結松散巖體的作用，不僅可以使圍巖強度得到提高，也可以對圍巖的變形情況進行改善。因此，需要將花管樣式的導管作為注漿的支護導管，一般將導管的長度設置為4.5 m以及在對隧道進行開挖時，需要使用光面爆破技術。同時在隧道開挖的過程中，需要根據圍巖的情況對相應的鉆孔裝置進行選擇以及對相應的爆破計劃進行制定，才能夠確保實現預期的開挖效果。因此，在隧道進行爆破時，采取光面爆破技術并不會擾動周邊的圍巖，更加有利于保持圍巖的整體性，不需要進行過多的挖掘，從而使高速公路隧道的整體施工效率與安全得到大幅提高。

3.3 隧道變形控制技術

大部分高速公路隧道所處區域都存在炭質泥巖與粉質砂巖，極其容易發生軟化的情況，甚至發生塌方的問題。為了使高速公路隧道的承載能力得到提升，必須采取有效的技術，不斷提高高速公路隧道的抗塌方與變形能力，而且在高速公路隧道施工過程中，通過前期的監測判斷塌方發生概率較大的地段，要求相關作業工作人員進行藥卷錨桿支護，再將鋼筋網掛上，然后補噴一定數量的混凝土，確保對高速公路隧道變形的情況進行約束，才能夠有效阻止塌方與變形等情況，從而使高速公路隧道的施工質量得到大幅提高。同時在高速公路隧道施工過程中，即使沒有發生塌方與變形的情況，也需要通過使用相應的預防措施，對高速公路隧道施工工段進行保護，從而更加利于高速公路隧道工程的施工。

4 結語

綜上所述，在高速公路隧道的施工過程中，經常會遇到十分復雜的地質環境，導致相關工作人員需要對常見的復雜地質環境類型進行了解，確保通過使用有效的施工技術，使高速公路隧道的施工質量得到提高。因此，在高速公路隧道的過程中，必須對施工的地質環境進行分析，確保根據高速公路隧道的施工情況，采用隧道施工技術，才能夠對裂縫、塌方與滑坡等問題進行解決，從而使復雜地質環境下高速公路隧道的施工質量與安全得到大幅提高。

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