高速公路隧道不良地質段施工措施分析

黃群

摘要：文章從施工安全性、進度與質量三個方面，分析了高速公路隧道不良地質地段施工潛在的隱患，并以廣西樂百高速公路浪風關隧道工程為例，介紹了高速公路隧道不良地質段施工措施。

關鍵詞：公路隧道;不良地質地段;施工措施

中國分類號：U445.49文獻標識碼：A

0 引言

現今高速公路建設中，隨著規模的增加，不可避免遇到復雜的地理地勢環境。而工程單位在復雜的地理地勢環境下未能及時采用科學方法應對，必將對公路工程項目順利開展產生不良影響。如廣西樂百高速公路在隧道管理中，由于大部分路段的地理地勢環境非常復雜，導致工程項目施工中常常出現裂縫現象。裂縫問題的出現在很大程度上影響了工程項目高質量建設，相關單位及時認識到不良地質地段對于隧道工程施工的特殊性，在裂縫原因分析基礎上，形成了相應的管控措施，為實際隧道工程實現高效建設發揮了有效的促進作用。

1 高速公路隧道不良地質地段施工潛在隱患分析

1.1 施工安全性難以有效保證

一般而言，高速公路隧道施工中，在不良地質地段容易遇到松散的土質。這些松散的土質無論是從基礎穩定性還是后期施工建設和運營層面上，都容易造成較大的安全事故，影響工程項目的順利施工建設和投產運營使用。廣西樂百高速公路隧道遇到的不良地質地段突出表現為隧道進口端地表土質為松散堆積體，開挖進洞后仰拱底部存在局部軟弱層，且有少量地下水滲出。這一現象的出現在很大層面上會造成隧道施工中出現塌陷的現象，且隨著地下水的滲出，產生的裂縫寬度也在不斷增加，水分滲入到周圍隧道工程中，如果工程相關單位未能及時針對這種現象處理，必然導致工程項目出現塌陷等不良問題。面對隧道工程施工的特殊地理環境，一旦出現塌陷，將會造成較大的安全事故，對施工人員人身安全帶來不良影響以及導致經濟損失。

1.2 延誤施工進度

在高速公路隧道不良地質地段施工中，相關工程單位若不能認識到不良地質地段施工需要使用合理方法有效應對，并采取專門性的針對措施，則相比正常的施工，會在一定程度上造成工程項目施工工序變得復雜化，延誤施工進度。再加上相應的防護工作未能及時到位，便會出現不良塌陷現象。相關單位在后期補救處理中，也會導致超過固定的施工工期，延誤施工進度，損害工程質量，導致成本投入上升。

1.3 損害工程施工質量

高速公路隧道施工建設中，不良地質地段如未能有效處理，將直接影響整個工程項目施工質量。如廣西樂百高速公路施工中出現的裂縫現象，直接表現為影響工程施工建設穩定性，損害工程的質量。

2 高速公路隧道不良地質段施工措施分析

2.1 前期勘察工作到位，為后期安全施工發揮保證作用

針對高速公路隧道不良地質地段施工的安全性保障，施工人員需要深入到不良地質地段中強化分析，在地表勘察分析的基礎上，為后期處理工作形成有效的管控依據。廣西樂百高速公路浪風關進口隧道工程在面對不良地質地段時，相關工程單位通過前期勘察發現原設計隧道區屬中低山地貌，地形起伏較大;隧道范圍內中線高程為490～549 m，最大高差約59 m;山體自然坡度為25°～45°，植被較發育;進、出口均處于山前斜坡地帶，山坡處于基本穩定狀態;隧址區出露地層巖性為三疊系中統板納組泥質砂巖、砂巖。根據基巖露頭調查，樂業端分布地層巖層產狀為 200° ∠78°，主要發育兩組節理裂隙;百色端分布地層巖層產狀為 25°∠70°，主要發育兩組節理裂隙。在進一步勘察之后發現，進口端為堆積體，主要由塊石、強風化砂巖堆積而成，結構松散，極容易坍塌（見表1）。前期勘察工作到位之后，積極反饋到工程施工方案和施工規劃中，并且要求安全管理部門針對實際勘察狀況制定應急管理措施。在應急管理措施形成之后，能夠借助BIM技術加強可行性論證，保證安全管理方案能夠切實為實際隧道施工安全管理發揮有效的保證作用。

2.2 精細化管理到位，保證施工進度按照規劃實現

在面對高速公路隧道不良地質地段施工中，為了促使安全管理工作到位，不延誤施工進度，需要全面處理和精細化管理，各種安全管理措施相互聯系，共同發揮作用。廣西樂百高速公路浪風關進口隧道工程在確定左右線圍巖級別等級基礎上，在安全性施工下控制施工進度，針對隧道的右線和左線同時進行。

（1）在右線處理施工防護工作進行中，工程單位為了保證施工安全，將YK30+487～YK30+529段設計為超前長管棚，長度為42 m，40根;采用108×6 mm熱軋無縫鋼管，頂進式施工工藝;制作成長度為3 m、6 m的鋼花管送入，并進行注漿施工。將YK30+487～YK30+529段超前長管棚施工工藝變更為跟進式管棚施工（當地質狀況復雜，遇有砂卵石、巖堆、漂石或破碎帶不易成孔，故采用跟進式），長管棚長度為42 m，采用R780材質，管徑為108×6 mm，管棚每節加工長度分別為1.5 m、3 m的鋼花管。

（2）在左線施工防護中，工程單位將左線ZK30+498～ZK30+540段設計為超前長管棚，長度為42 m，40根;采用108×6 mm熱軋無縫鋼管，頂進式施工工藝;制作成長度為3 m、6 m的鋼花管送入，并進行注漿。左線施工按照同樣的處理方法，將ZK30+498～ZK30+540段超前長管棚施工工藝變更為跟進式管棚施工，長管棚長度為42 m，采用R780材質，管徑為108×6 mm，管棚每節加工長度分別為1.5 m、3 m的鋼花管。

（3）為了保證處理措施的全面到位，在左右邊線處理完成后，為了避免出現不良安全事件，損害工程施工質量，延誤施工進度，需要工程單位在施工洞門設置偏壓擋墻，充分發揮擋墻的作用，防止出現滑坡等現象。

（4）合理選擇施工機械設備和施工材料，并且根據實際狀況實現靈活的調動，細致化管理到位，提升施工的安全性。如工程施工中施工人員將左線原設計明暗分界里程為ZK30+502，現變更為ZK30+500，即提前2 m進洞;左線ZK30+500～ZK30+502段采用XSd5a型襯砌;左線ZK30+535～ZK30+537段采用超前小導管支護，XSd5a型襯砌;左線原設計洞門里程為ZK30+497，現變更為ZK30+491，明洞增加4 m（SdMa），回填采用碎石土;左線ZK30+491～ZK30+500段增加9 m擋土墻;擋土墻基礎（整體式基礎）采用C30鋼筋混凝土。通過使用高強度的鋼筋混凝土，提升擋土墻的強度和質量，為隧道施工創造安全的施工環境。

在以上處理工作到位之后，能夠切實保證進口隧道工程施工的穩定性，而且控制了施工難度，保證了施工的安全性，提升了整體的施工建設水平。

2.3 注重特殊天氣環境下不良地質地段的處理，提升工程施工質量

一般而言，不良地質地段在正常的天氣環境下和特殊的天氣環境下表現出兩種不同的狀態。尤其在下雨天氣，地下水位升高、地表水順流到不良地質地段中，非常容易導致不良地質地段出現塌陷現象，影響工程施工質量。廣西樂百高速公路隧道施工中，在下雨之后發現不良地質地段出現了由于偏壓影響，隧道右上方仰坡產生開裂，土體下滑，向左傾斜，同時在開挖仰拱時發現底部存在軟弱層，產生套拱開裂、初支混凝土掉塊等現象。為了防止隧道整體沉降，對仰拱進行及時封閉，同時在仰拱底部設置注漿小導管。該小導管采用外徑42 mm、壁厚4 mm的熱軋無縫鋼管加工制成，長度為6.0 m，注漿小導管按100 cm×50 cm（環向間距×縱向間距），梅花形布置，角度與仰拱正交;小導管注漿采用水泥漿液，水灰比為1： 1（重量比）、注漿壓力為0.5～1.5 MPa，終壓為1.5 MPa;水泥標號為42.5。同時為防止隧道整體沉降，小導管與工字鋼焊接成一體。此外，為了避免出現地層開裂的不良現象，對仰拱進行及時封閉，并對仰拱及仰拱填充已經施工的段落進行鋼管樁注漿加固處理。鋼管樁采用外徑108 mm、壁厚6 mm的熱軋無縫鋼管加工制成，長度為8.0 m，108×6 mm鋼花管小導管注漿采用水泥漿液，水灰比為1[JX-+0.7mm]：[JX+0.7mm]1（重量比）、注漿壓力為0.5～1.0 MPa，終壓為2.0 MPa;水泥標號為42.5。而且，為避免破壞仰拱支護結構，鋼花管從二襯鋼筋與型鋼拱架中穿過。通過一段時間之后發現，地段開裂現象得到了有效的抑制，整體防護水平極大提升，提升了施工質量。

2.4 選擇經驗豐富的、水平高的施工人員參與操作

高速公路隧道不良地質地段施工處理是非常復雜的，對操作人員的專業化水平要求也是較高的。在廣西樂百高速公路隧道工程施工中，由于不良地質地段存在的特殊性，需要有經驗的施工人員深入到工程中分析，將經驗與實際相結合，提出相應的處理措施。而如果未能及時進行防護以及處理，那么便會出現較大的安全隱患，給工程項目帶來不良影響。因此，在實際處理中需合理選擇施工單位，其施工人員要具有豐富的施工經驗以及有類似的工程項目處理經驗，并且具有較高的團隊協作水平。在施工單位高效施工操作中，工程人員要相互監督、科學處理，嚴格按照規范操作，并且在操作完成后，能夠根據探測核查儀器勘察處理，提升整體的操作處理效果。

3 結語

綜上所述，高速公路隧道不良地質地段施工處理中，在明確處理重要性的基礎上，相關人員應從前期勘察到位、處理措施全面形成、特殊天氣下處理措施到位以及選擇經驗豐富的、水平高的施工人員操作處理等方面提升整體的操作處理水平，從而提升工程項目施工質量。

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