復雜地質狀況下隧道施工的關鍵技術分析

核工業華東建設工程集團公司 / 武俊文

在交通道路建設中，隧道工程建設占有重要地位，隧道施工工程是否具有高效率高品質直接影響交通道路建設效率。在進行隧道工程施工時，必然會受到復雜地質環境的阻礙，因而，復雜地質狀況下隧道施工的關鍵技術不僅是施工企業的核心技術，更是保障交通道路施工品質的重要基石。

1.復雜地質環境狀況對隧道施工工程的影響

影響隧道工程施工質量和效率的因素有很多，其中自然因素是其中的重要影響因素之一。總結分析我國的自然地質環境狀況可以發現，我國復雜的地質環境狀況分很多種情況，其中包括：（1）工程施工地地質較差。例如有些施工場地附近區域地殼運動頻繁，嚴重影響隧道施工工程的穩定性，而且由此而導致的施工場地地質土壤脆弱將大幅增加場地崩塌的幾率。（2）隧道施工場地具有特殊的地理環境。例如在進行實地勘察后發現，隧道施工場地下方存在鏤空地帶，可能是天然形成的山洞也可能是經人工開采礦石后所留下的空洞區域。通過上面提到的這些復雜地理環境我們可以知道，復雜的地理環境對隧道工程的施工影響重大。相關企業在進行隧道工程施工前必須提前勘測現場地質情況，并且依據勘測數據進行施工設計，加強這方面的管理與監控，保證在復雜地理狀況下隧道施工工程的健康穩定運行，避免出現紕漏。

2.復雜地理狀況下隧道施工中的開口施工

2.1 進 口施工

如在進行隧道工程施工時，經勘測發現進口處的地質主要狀況為坡、殘積物時，工程的穩定性就會因地質狀況穩定性的低下而降低。因此，隧道施工企業在復雜地質狀況中的隧道工程施工過程中，需要做好充足的準備，充分考慮當地地理狀況，嚴格規劃工程設計并實行，做好相應的預防措施，以盡可能降低自然因素等外在因素可能對工程造成的影響。

2.2 出 口施工

如在進行隧道工程施工時，經勘測發現出口處的地質主要成分為風化且較為脆弱的花崗巖時，坍塌事故的發生率就會大為提高，從而增加隧道施工工程的危險性。因而，想要盡力規避隧道施工工程中可能發生的事故，工程負責企業必須以地理勘測數據為基準，設計有效的應對方案，采取正確的應對措施，保證工程施工出口的安全性能。

3.隧道施工工程洞身的挖掘

3.1 采 取正確的挖掘方法

隧道施工工程中采取怎樣的挖掘方法是施工工程的重要影響因素，直接關系到隧道工程能否避免安全事故順利進行，因此，施工企業應該在這一領域給予充分的重視。我國在長期的工程實踐中積累了許多隧道工程施工挖掘方法，其中大都是以施工場地實際圍巖的種類為基礎的：假如圍巖等級為II，有關單位就必須實地調查，根據調查情況再采用臺階式的挖掘方法進行施工，必要的時候要保留核心土部分，以防后續可能會用到。如果等級為III級，施工方式應用人工挖掘的方法為主同時以光面爆破的方式為輔挖掘洞身。當圍巖勘測的等級為IV級時，就必須全部采取光面爆破的方式才保證隧洞工程施工的順利進行。因此，在選用挖掘方法時應該以實際勘測的圍巖數據為依據，選擇正確的挖掘方式，這樣才能保證隧道工程的安全高效實施。

3.2 光 面爆破技術的應用

在眾多影響隧道施工質量和效率的因素中，鉆爆也是其中的重要因素之一。但是在鉆爆施行時容易發生挖多挖少的情況，這就會影響到隧道工程的正常施工。如勘測發現圍巖的類別屬于硬質巖石，巖爆將會是工程施工的重大威脅，勘測出軟質巖石同樣會出現問題，因為軟質巖石容易坍塌造成意料之外的事故發生，嚴重威脅施工人員的安全。因此，企業在施工時應采取有效措施應對工程隱患，通過增加防護混凝土的方式避免隧道工程施工過程發生安全事故造成不必要的損失。光面爆破技術主要分以下幾個要點：（1）標出鉆眼位置。這是光面爆破的首要步驟，直接影響到后面的施工能否順利的進行。這主要是通過施工企業有關負責人在施工鉆眼前，根據勘測人員提供的勘測數據選定鉆眼位置并用噴漆的方法標注下來，并采用全站儀等與工程相關的儀器，嚴格控制鉆眼位置的誤差大小。（2）根據標注位置鉆眼。這一工程是施工企業有關人員依據之前所設計鉆眼方法位置，用鉆孔機械設備準確鉆眼。在進行鉆孔時，需要保障鉆眼的高精度，因此必須采取相應方法嚴格控制誤差。（3）所有工作人員都需要熟悉設計方案圖紙，同時鉆機使用工作人員應該具有相當的熟練度，將工程誤差盡可能控制到最小。（4）在鉆眼裝藥之前，施工企業有關人員需要進行清孔，使用高壓風管將鉆眼中的廢土殘渣清理干凈。（5）要為后續的爆破工作做好準備，嚴格按照要求堵塞不同位置的炮眼，做到毫不遺漏。（6）依據每一隧道工程的實際情況，施工企業有關工作人員想要確保起爆的準確度盡可能高，就應該進行復式網絡起爆。這對雷管是否順序連接有著嚴格的要求，在起爆前需要有專業的人員進行檢測。

3.3 渣 土出運

隧道工程施工挖掘時必然會產生大量的渣土，施工企業相關人員應合理處理渣土，使用挖掘機挖掘并裝上運輸工具將產生的渣土運輸到指定的渣土處理點，并同時按照國家有關要求做好相應的防護措施。

3.4 隧 道的防護工作

（1）施工企業有關工作人員進行隧道施工時，主要是通過混凝土噴射的方式約束圍巖，重新分布其中的大齡念力，利用隧道壁面上的完整承載環加固圍巖保證其穩定。就當前來說，混凝土噴射的方法主要有兩種，即干噴和濕噴。這兩種方法在實際的應用中干噴的方法具有較大的回彈，在施工的過程中要增加單位面積的水泥的釋放劑量。而濕噴的回彈程度則較小，但是噴射的距離很短，而且混凝土放置也有很高的要求，為避免浪費就必須加強這方面的管理。企業在隧道施工過程中應該采取兩種方式結合的方法，以促進隧道工程施工的效率。（2）隧道工程在施工時必須使用工廠加工制作的鋼架，并由專業人員安裝使用。鋼架在安裝使用時還要注意各個方面可能涉及的問題：首先必須嚴格檢測要使用的鋼架質量，及時更換不合格的鋼架。其次要徹底清理安裝接口處的殘渣以避免其影響安裝質量和穩定性。最后鋼架的安裝要嚴格遵守制定的要求，要確保焊接和螺絲連接口的牢靠，保證施工的高質量。（3）確保錨桿施工的順利。施工企業有關工作人員必須先用鑿巖機鉆鉆出對應的孔洞，再進行錨桿施工，然后使用專用注漿泵開展注漿作業，在注漿過程中，按照施工區域地下水靜止狀態下的壓力，將注漿壓力控制在地下水靜止狀態壓力的2-3倍左右。同時充分重視巖層裂隙阻力對注漿作業產生的影響，確保注漿作業的順利進行，為后續其他環節的施工做好充分的準備。

4.結束語

總的來說，假如在隧道工程施工過程中遇到了極為復雜惡劣的地理環境，那么顯然工程施行的危險度會大大提高。因此，把握好隧道開口施工、隧道洞身挖掘和安全防護手段等重要支撐技術是復雜地理狀況下隧道工程能否順利完成并且確保其安全使用的關鍵所在。