復雜地質條件下公路隧道施工技術

何 坤

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

1 復雜地質條件下公路隧道施工原則

隧道開挖是公路修建過程中的基礎環節，關系到公路修建的整體質量及日后使用情況。在隧道施工過程中，應當堅持因地制宜的基本原則，對周邊施工情況進行準確的判斷與分析，結合實際情況合理選擇施工技術及開挖方式。圍巖的穩定性是首要重點，盡量避免對圍巖進行大規模的開挖與改動，在挖掘過程中根據圍巖地質的變化情況合理確定施工時間，同時要綜合考量水域問題、地質問題、土壤問題等自然因素，綜合制定系列方案以保證施工的安全與順利。

2 復雜地質條件下公路隧道施工技術分析

2.1 臺階施工技術

對于穩定性較差的公路隧道施工時，多采用臺階施工方法。在施工過程中，將隧道斷面分為若干層，采取由上到下的順序進行施工。上下部臺階的鉆探作業的出渣可同時進行，以提升施工速度。在斷面開挖工作技術后，從邊墻到拱頂的方向逐漸襯砌施工。隧道第一層頂部的第一個挖掘是一個彎曲的導坑，可增加鉆探井眼，能夠避免出現倒塌的情況。導坑超前距離要合理控制，在石碴爆破時能夠直接拋落在導坑外，減少運輸工作量，提升施工速度。在開挖過程中，若巖石隧道的頂部發生松動現象，應當立即使用臨時支撐螺栓或鋼拱坑避免出現倒塌情況。在實際施工中，臺階法的施工技術較為常見，但上部作業和下部作業之間會產生干擾，因此工作人員應當嚴格觀察作業過程中對結構穩定性的影響，及時采取適當措施以保證施工安全。

2.2 全斷面施工技術

全斷面掘進法能夠在一次施工中完成斷面的挖掘工作。常見挖掘方式主要分為三種，即新奧地利全斷面挖掘法、護板全斷面開挖法以及掘進機護板全斷面開挖法。常規施工工序主要為：首先使用移動式鉆井臺車，安裝炸藥后鉆進小車，返回至50 m以外的安全地帶，然后引爆。引爆成形后鉆孔車推入到位。但是在施工開始前，應當以防水隔離作為支護，再開展后續施工。全斷面施工技術的優點十分明顯，能夠在開放的場所進行施工，且使用大型機械設備，僅一次開挖便能夠達到基礎目標。但對于施工連續性較高的項目還需要使用機械設備加以支撐，若機械設備出現問題則會嚴重影響整體施工效率與質量。因此采用該種施工方式應當做好前期準備工作，制定周密的施工計劃。

2.3 盾構施工技術

明挖法是我國公路隧道施工發展中最常見的施工技術，但隨著隧道修建范圍的逐漸擴大，公路隧道施工難度也在不斷上升，尤其在復雜地質隧道施工下的施工質量往往無法得到保障。在隧道開挖過程中，若土體干燥且未見地下水滲出，表示條件比較優越，可采用攪拌樁與旋噴樁進行施工，提升施工技術，但是對于地面沉降的要求較高。若公路圍巖穩定性較差，工期長且要求較高，則可采用盾構施工方法。

2.4 超前支護施工技術

超前支護能夠確保隧道施工的環境盡量滿足理想預期，起到較好的封閉作用及支護效果，對圍巖的影響也較小，降低施工工作量，并起到提升施工質量的效果。針對不同的地質條件要采取不同的施工方式與手段，如超前錨桿支護、超前鋼插管支護以及超前小導管支護方式等，都能夠起到較好的支護效果。該種施工手段在公路隧道施工項目中十分重要，是比較常見的施工技術，能夠有效提升施工質量，為公路隧道施工保駕護航。

2.5 注漿改良地質施工技術

為進一步提升最終的施工效果，確保地質條件的有效改善與優化，可采取該種施工方式以有效改善不良地質性質，優化地質問題，確保公路隧道施工的結構更加穩定，為后續施工奠定基礎，提升施工質量及整體結構的穩定性。在施工前，應當圍繞土方開挖的輪廓線進行施工，以免在后續施工過程中產生較為嚴重的質量問題，不斷提升地質改良效果。當然，要把握好具體的漿液配置方法，合理采用水泥漿等其他復合漿液，提升整體的固結效果。

3 不同地質條件下公路隧道施工要點分析

3.1 巖溶地質條件施工

該種地質條件下進行隧道施工的難度較大，尤其對于流水溶蝕而言更增加了施工處理壓力，在施工中往往會形成較為嚴重的安全問題。巖溶地質條件下進行隧道施工建設，要以巖溶地質的具體表現進行分析，做好巖溶地質范圍的分析情況，做好地下水運行狀況的記錄，以實際情況為準，盡可能改善、提升巖溶地質條件。巖溶地質處理過程中，預報技術十分重要，能夠對200 m范圍內的地質情況進行勘察與分析，提前了解施工中存在的安全問題及隱患，尤其在排水工作中的應用價值尤為突出。

3.2 流沙地質條件施工

流沙地質條件下施工的穩定性十分脆弱，施工難度不亞于巖溶地質條件，起突出問題就是地質穩定性較差，在長期的施工過程中，后期會出現明顯的坍塌或變形問題。不僅會影響施工質量，更為后續施工帶來了嚴重的安全隱患。針對流沙的地質條件，應當對施工區域進行詳細的分析與了解，掌握流沙層的分布狀況，了解流沙層的粒徑和塑性指數，明確施工過程中的要點及難點，制定詳細的開挖計劃及穩固計劃。流沙地質條件下進行隧道施工，要切實以土方挖掘技術為主，以先護后挖為基本原則，自上而下逐漸進行，切實保證隧道整體結構的穩定性。

3.3 松散破碎地質條件施工

該種地質條件在公路隧道施工過程中比較常見，其圍巖較為松散，穩定性較差，在施工過程中往往會出現嚴重的坍塌問題，帶來不良后果。同時，該種地質條件下施工會存在較為明顯的水侵害問題，松散破碎巖石中會存有大量的水源，進一步增加了結構的不穩定行，施工難度進一步增加。針對該種地質條件，在施工過程中要采用超前支護的方式，對圍巖起到良好的保護效果，降低其被破壞的程度，提升結構穩定性。此外，在施工過程中應當利用鉆孔進行排水，以免水源對結構的穩定性造成影響。

3.4 膨脹土地質條件施工

膨脹土地質也不利于公路隧道的施工，在該種地質條件下開展公路隧道施工的難度同樣較大，其主要問題為圍巖變形，應當給予高度重視。膨脹土地質條件下進行公路隧道施工，要避免采取全斷面開挖方式，結合膨脹土的地質分布狀況，采取臺階法、側壁導坑法等進行開挖處理，以不斷優化膨脹土的地質處理效果。在實際施工中，要把握好流變問題，分析出流變規律，降低其對施工過程中造成的影響與危害，靈活運用挖掘機等設備，提升該區域的穩定性以及施工的整體穩定性。

4 結 論

綜上所述，公路隧道施工項目的環境較為復雜，地質條件多種多樣，施工難度較高。在實際施工過程中，應當圍繞不同的地質條件詳細分析，選擇合理的施工技術，提前做好保護措施，認真應對施工過程中的問題，確保施工技術與實際地質條件情況吻合，切實提升施工質量，滿足隧道施工建設要求。