特長隧道施工中存在的問題及處理措施分析

張玉娟

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810000）

特長隧道工程具備環境復雜、施工線路長、施工周期長等特點。因此想要加快隧道工程的施工進度，提高施工質量，就需采取有效的方式解決隧道工程施工中存在的問題。

1 特長隧道施工問題

1.1 巖爆問題

由于特長隧道處于山體地帶，埋設深度通常較深，并且受外界應力、巖性作用，會出現巖爆問題。同時巖體在隧道多次構造運動的影響下，其應力增加，從而使得隧道開挖之后頂拱墻上會出現小規模巖爆（見圖1）。巖爆發生范圍通常處于掌子面1～3倍的洞徑范圍內。巖爆會導致大小各異的巖石碎片突然炸裂，給工程的施工進度及工程質量造成影響，并且有安全風險。

圖1 隧道巖爆

1.2 塌方問題

特長隧道工程一旦出現塌方問題，會給施工作業以及施工人員造成很大影響。隧道塌方是巖層自穩時間短引起的。由于巖層具備固有特性，巖自身結構為軟巖，在隧道開挖環節軟巖層受到拱部周圍二次重力分布的影響就會出現水化、風化現象使得洞身的圍巖松散速度加快，此時圍巖的穩定性下降繼而出現隧道塌方問題。

1.3 涌水、地下水問題

特長隧道項目的實施環節，內部極易發生涌水的事故，威脅施工人員的生命安全，因此要采取有效措施處理這一問題。隧道涌水現象是因為內部水層發生損壞進而導致動力條件、圍巖內部力學條件失衡，同時隧道施工區域地下水含量高，地下水在高速條件下會產生比較大的動力破壞，會在短期內給結構造成破壞。此外，施工環節中當地下水出現時會不斷地滲漏到隧道襯砌外輪廓線中，若不能及時排除會給隧道造成威脅。一旦地下水壓過大，很容易使襯砌變性使得襯砌受到破壞。地下水不斷滲透會導致圍巖結構軟弱層軟化導致承載力不足，另外還會引起圍巖膨脹導致圍巖襯砌變形。

1.4 巖溶問題

特長隧道施工難免遇到溶洞問題，溶洞出現會引發拱頂脫空、漏斗區被溶蝕以及頂拱熔巖問題，嚴重的還會導致地質條件被破壞。施工階段一旦出現此類問題，混凝土的內部結構就會出現大面積的裂縫，導致隧道內部防水功能被破壞，不利于隧道工程項目的開展。

2 解決措施

2.1 巖爆的處理措施

在巖爆問題上可以選擇超前錨桿支護方式進行處理。首先設置超前錨桿，然后按照工程具體情況采用超前小導管進行噴漿處理（見圖2）。當巖體得到加固后實施開挖作業以保證爆破事故之前能夠有效地預防石塊掉落。錨桿安裝施工后可以在錨桿之間進行鉆孔處理，避免發生二次巖爆。如果巖爆問題非常嚴重，應組織相關人員撤離到安全地帶，然后對巖爆部位進行及時找頂處理。此外，開挖作業前應該進行詳細的地質勘察，同時對于各項資料進行深入總結和分析，制訂出有效的預防措施，必要時應給相關工作人員配置鋼盔、防彈背心等安全裝備，且通過在支護區設置的視頻監控系統監控圍巖的變化情況，若出現險情可第一時間通知施工隊伍躲避險情。

圖2 超前小導管示意圖

2.2 塌方的預防和處理措施

在隧道工程正式開始施工前，應按照地質條件做好超前地質預報。塌方路段應該做好超前支護、開挖斷面調整、技術交底、工序確定等方面工作，而后配合使用中隔壁法與交叉中隔壁法進行施工，以減少塌方問題出現。在塌方治理階段，采用的方法有以下幾種：第一，塌方問題出現之后，立即按照相關的應急預案進行處理，及時觀察塌方范圍、形狀等，查找塌方的原因并分析當地的地下水活動情況，有效地消除可能出現的再次塌方。第二，對于小范圍的塌方，處理方式為對洞身進行加固處理，操作上需要將混凝土噴射于洞身的兩端而后配合聯合支護的方式封閉塌穴的側部與頂部。第三，合理選擇開發方法。目前針對特長隧道項目，施工方式主要有全斷面法、CD及CRD法、臺階法等。CD、CRD法在施工中要按照工程的要求設置臨時仰拱封閉斷面的結構，中壁拆除工藝通常是在拱頂下沉7d內增量不足2mm的基礎之下就進行中壁拆除,中壁拆除時需要對下沉量進行計算，在獲取相關數據后使其作為中壁拆除過程中管理的依據與標準。

2.3 涌水、地下水的處理措施

對于特長隧道項目而言，對涌水事故的處理主要是采用超前鉆孔排水的方式。應用該技術時為了將涌水有效排出，施工之前需要詳細分析水文地質情況，判斷地下水流向，評估涌水量。而后在涌水量大的位置布置鉆孔點，且對排水方向與轉進速度進行控制。需要注意的是，要在鉆口處設置管閥控制排水量。一切就緒后安排鉆機作業，當鉆深達到設計要求后即可啟動抽水泵將涌水排出。

進洞施工之前應該根據現場的實際情況做好截水溝等排水設施的設計，避免地下水進入洞內而導致坡面、成洞面的失穩，要嚴格執行設計方案，落實仰坡開挖作業施工，提高加固與防護的效果。隧道排水應該嚴格遵循防、排、堵、截相結合的基本原則，落實具體的處理措施，提高總體運行效果。隧道墻背滲水的位置上需要合理地設置橡膠排水板的形式，集中股水流位置上應該布設彈簧排水管的結構。對于洞頂、邊仰坡等位置，需要設置截水溝的結構，同時在洞口位置上進行排水溝設置，形成符合工程要求的排水系統，以達到運行的要求。在裂隙的地質條件下，地下水含量比較豐富時，應該選擇應用小導管注漿堵水的作業方式，一旦出現突然涌水的情況，可以通過管棚注漿或者深孔注漿的作業方式，通常使用水泥漿進行注漿作業，同時應該加入必要的防水劑，保證堵水的質量合格。

2.4 巖溶區隧道施工措施

巖溶區域內需要通過應用中空自進式錨桿作為超前支護替代隧道內部超前管棚與超前注漿小導管進行施工，這樣可以有效地消除塌方事故，且這種方式的施工工藝比較簡單，施工效率也比較高。隧道開挖作業施工可以根據需要選擇合適的方式，比如三臺階七步法等的應用可以保證隧道結構的穩定性與整體性合格，其工藝流程見圖3。

圖3 三臺階七步開挖法工藝流程圖

3 特長隧道施工的創新點

3.1 照明工程中的創新點

在特長隧道項目的實施中，最為明顯的創新點就是照明工程，該工程對于整個隧道的施工和運營有著非常重要的影響，也是必然要考慮的一方面因素。如果依然采用傳統的照明方式，根本不能滿足現代特長隧道大幅運行的需要，因而需要積極地創新和改進，比如通過使用邏輯開關法進行照明系統的控制，保證運行的效果，還能夠滿足隧道照明使用的需要，切實提升隧道運行的總體質量。此外，該方式還能使特長隧道中照明系統的設置更加簡潔，提高整體的運行效果。

3.2 通風技術的創新

通常，隧道項目的施工長度是比較長的，穿越山體結構也比較長，在施工深度比較大的情況下需要比較多的氧氣供應才能保障人們的生命安全，因此需要比較大的通風量，這是施工的必然條件。在特長隧道的施工環節，可以選擇使用吊頂壓入的方式進行通風，取代傳統通風技術措施和方法，應用彩鋼板的方式做好隧道中斜井設置，可以將其內部空間分為進風道與排風道兩個部分，確保隧道內部的通風性能合格，達到隧道項目施工安全性的標準。

4 結束語

綜上所述，特長隧道施工項目是我國工程建設中極為重要的組成部分，同時施工難度也相對較高。因此在特長隧道工程項目實踐中，需要工程技術人員充分了解地質情況，結合實際情況制訂出切實可行的施工方案，保證各項施工的順利進行，為保障特長隧道質量、提高施工安全性奠定基礎。