復雜地質環境下的隧道施工技術研究

董玉坤 陳豫川 王敉鵬

摘要：復雜地質環境下的公路隧道施工，要提升對公路隧道建設的重視，加強對施工技術要點的分析，在根源上促進公路隧道的有效發展。在復雜地質環境下的公路隧道施工作業中，要綜合公路隧道施工和地質狀況，不斷的完善施工技術，進而提升整體施工質量。本文對復雜地質環境下的隧道施工技術研究進行了探討。

關鍵詞：復雜地質環境下;隧道;施工技術

隧道工程是交通工程中一項比較復雜且專業性較強的系統建設工程，尤其是在復雜的地質條件下，對相關施工人員和施工技術的要求都非常高。因此需要建設單位和技術研發人員從保證施工安全和質量的角度出發加強相關的技術研究，從而推動隧道工程建設工作的順利開展。

1復雜地質環境下隧道施工技術的重要性

鐵路和公路的修建主要是為人們的出行和貨物運輸提供方便，提高公路工程和鐵路工程的質量能確保人們出行的安全程度，實現對道路工程作用的全面發揮。隧道作為道路工程中比較復雜的結構，其建設質量直接影響到了道路應用運行情況，由此可見，隧道施工工程的重要性。

在隧道開挖過程中，常會受到不同類型外界因素的影響，其中最主要的便是復雜地質條件，如果施工團隊沒有針對隧道工程施工場地的地質條件和地形因素進行分析，并制訂科學的施工方案，很可能會引發各種問題，嚴重情況下還會導致隧道結構的坍塌。因此，施工團隊需要做好復雜地質環境隧道施工的準備工作，并選擇專業的施工技術，為隧道工程打下技術基礎。

2復雜地質環境下的隧道施工技術研究

2.1巖溶地質環境施工技術

在復雜地質環境下的隧道工程施工中，經常會遇到巖溶地質條件，要想在該環境下，安全、順利的開展隧道施工，規避以往施工時所發生的洞頂地表塌陷、洞害等風險問題，相關施工人員就要嚴格按照以下兩方面技術操作要點來進行：第一，在工程開展前期，應對整個施工現場的地形地貌、水文分布以及地質條件等進行全面的分析，并且還要采取科學化的預測方式來對施工過程中所存在的安全風險進行準確的預測和分析，以便可以及時的制定出有效的施工應對措施，保證周圍巖土層的安全穩定性能;第二，在隧道開挖階段，現場施工人員為了保證自身的施工安全以及工程施工進度，應盡量選擇靈活性強、可以規避溶洞的開挖技術，同時，還要豐富溶洞的分割方式，這樣才能確保隧道施工質量，保證巖溶地質條件下的隧道施工效果。

2.2膨脹性地質環境施工技術

膨脹性地質環境，可以控制斷面縮小情況和地基下沉情況，還可以調整隧道工程的絕對值和施工速度等。在規劃隧道施工方案時，需要保證各個施工環節的緊密銜接，確保隧道施工工序的不間斷進行，在隧道開挖項目開始進行后，一定要減少風化和水化等物理變化帶給巖石結構的影響。在膨脹性地質環境隧道施工過程中，施工團隊還可應用分步開挖和搭建支撐結構的方式，減少地質條件變化帶給施工工程的影響，在設置導坑時，通過適當調整開挖順序的形式，來提高隧道開挖工序的合理性。

2.3突泥突水地質條件施工技術

第一，適當調整導坑與正洞的間距，使兩者保持10m的距離，導坑的開挖形狀應當為城門洞的形狀，并采用全斷面開挖的方式進行普通地段的開挖施工，每循環開挖長度不大于3m;并運用噴錨支護技術進行混凝土結構的施工，鋼架安裝間距為0.6～1m。

第二，采用三臺階或微臺階+臨時仰拱的施工方式，每循環開挖上臺階鋼支撐不大于1榀，間距不大于1m，中下臺階單側不大于兩榀，間距不大于2m，每個臺階距離不大于5米，仰拱盡快封閉成環。二襯距掌子面不大于70米。第三，充分運用預支護技術、帷幕注漿技術，對前方圍巖根據其軟弱不穩定部位的分布情況，合理科學的布置注漿孔，超前支護間距減小或放大。做到有的放矢，在不過多增加成本的情況下，發揮最大的支護效果。

2.4瓦斯地質條件施工技術

在勘挖隧道的過程中，極有可能穿越含瓦斯的斷層，或在穿越瓦斯的煤層附近發現破裂的地質。當瓦斯含量達到5%-16%時，遇明火，會引發瓦斯爆炸。因此，在施工過程中必須嚴肅、謹慎對待。遇到瓦斯時，施工團隊應遵循先勘察再處理、先設計再施工的原則。地質報告技術可以幫助分析施工地區瓦斯分布情況，包括TST報告、地質素描報告等?？梢罁刭|報告技術查清瓦斯狀態，制定詳細的超前地質預報、檢測瓦斯濃度，如經調查瓦斯級別達到3級時，隧道設計時必須要避讓。按瓦斯隧道各項標準必須要考慮到隧道的通風情況、瓦斯情況等方面的設計。

在高瓦斯施工過程中應用瓦斯監控技術，確保隧道施工的安全。瓦斯監控有機械監控和人工監控兩種模式。機械自動監控主要應用KJ90號煤礦綜合檢測系統，當瓦斯濃度超過0.5%時，發出警報;瓦斯濃度超過1%時，自動切斷電源。出現警報施工必須停止，等到瓦斯濃度低于0.5%方可重新恢復施工。防爆裝置也應該嚴格運用于遇瓦斯特殊地質的施工中。按照隧道施工規范，在有機電設備、開關、照明時必須要嚴格配置防爆裝備。此外，為防止隧道建成后瓦斯泄漏，危及安全，必須要有有效的密閉與排放設計，襯砌要有帶昂拱的封閉式防瓦斯排放通道，襯砌背后要有設計能單獨排放瓦斯的通道。設計時要嚴格參照瓦斯的通風要求來校準通風量。

2.5流沙地質條件下的隧道施工技術

流沙大多呈糊漿狀，容易出現圍巖失穩坍塌、支護結構變形等危險情況，不利于安全的隧道施工。因此，在治理流沙地質情況之前，應該先及時處理水流情況，特別需要減少沙層的含水量。在流沙地質條件下，可采取以下綜合處理措施：首先了解流沙特性以及地質構成結構，分析粒徑分布、塑性指數等，從而采取因地制宜的治理方案。在開挖過程中，采取自上而下分部進行，先護后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉，控制沙粒從支撐縫隙中流出。

2.6隧道襯砌施工技術

在復雜地質環境下的初期支護施工之后，通常還要采用復合式襯砌的方式進行作業，具體的施工作業流程主要為：首先是施工前期準備工作。要做好裂隙水的引排及注漿封堵、臨時支護拆除、防水板鋪掛等前期準備工作。其次是二襯施工。在這一施工過程中，主要包括有：鋼筋制作與安裝、二襯端頭止水帶的安裝固定，二襯混凝土澆筑等。二襯混凝土澆筑完成后要及時安排帶模注漿，二襯脫模后，做好混凝土的養護，確?；炷临|量達到設計強度要求。在隧道襯砌施工技術應用中，要注重選擇優質的材料，并采用適宜的施工工藝，如：仰拱及填充混凝土的過程中，可加大粗骨料的比例，以減少水泥的用量，實現有效的吸熱處理。

總而言之，對復雜地質環境下的隧道施工技術的應用以及問題的解決，要和實際情況緊密結合，只有注重和實際的結合，才能針對性的解決具體的問題，在施工的質量上才能有效保障。

參考文獻：

[1]李苗苗.復雜地質環境下隧道施工技術分析[J].佳木斯職業學院學報.2018（09）.

[2]徐志嘉.復雜地質環境下隧道施工技術[J].建筑技術開發.2018（05）.

（作者單位：中國建筑第八工程局有限公司）