山嶺地區特長公路隧道巖溶段落施工技術研究

陸成海

摘要：在山嶺地區進行特長公路隧道施工階段，很容易發生塌方、突水突泥等情況，使用常規方法無法順利完成施工。本文主要論述了山嶺地區特長公路隧道巖溶段落施工技術，具體內容包括巖溶處理、溶洞挖掘、支護施工、混凝土噴射、拆模與養護等方面，要根據實際情況，采取合適的施工技術。

關鍵詞：山嶺地區;特長公路隧道;巖溶段落施工

引言：隨著經濟的快速發展，公路隧道建設工程項目越來越多，能夠大幅度提高道路運行速度，縮短距離，在具體施工過程中，有很多因素會影響到正常施工，增加了施工難度，要采取必要措施提高工程整體的質量與安全性，降低施工風險，節省施工成本，助力我國交通事業發展。

一、巖溶的發現

巖溶是可溶性巖石經過化學溶解與機械破壞作用而引起的地質現象，巖溶的存在容易導致引發工程事故，面對特殊的地質條件，需要創建應急處理機制，深入分析地質預報與監控量測數據，因為巖溶發育的控制因素較為復雜，發育形態有多種，對巖溶隧道設計施工安全構成威脅。這種情況下，可以運用新奧法進行挖掘，挖掘前要運用超前地質預報手段，提前掌握巖溶情況，制定應對方案，防止發生塌方、突泥、涌水等現象，預報方法具體分為紅外探水、TSP、超前及環向風槍探孔、超前水平鉆孔、加深炮孔等[1]。

紅外探測適用距離達到30米，可以探測出前方是否存在儲水結構;TSP的探測距離較長，一般為150米，獲知前方圍巖的完整程度;超前水平探孔每次能夠探測60米，按照探孔的鉆進速度、返水顏色做出判斷;超前及環向風槍探孔可以精準測出隧道附近大概6米范圍;加深炮孔需要適當加深炮眼，可確定前方是否有溶洞。

二、隧道巖溶段落施工技術

（一）巖溶處理

在處置溶腔壁過程中，需要先將內部雜物清除，初期支護要在護拱成型以后再開展后續施工，安裝臺架，大管棚超前支護，根據溶洞大小，可使用Φ108和Φ089管棚，每次支護長度達到30米，搭接5米，或者使用雙層大外插角小導管的超前支護模式。在操作完成后，需要進行注漿，起到強化支撐的功能，要固定好四周巖體，調整圍巖環境。

一般情況下，加強支護要和超前支護共同進行，巖溶位置多使用環向型鋼架，鋼材型號可選用I18、I20、I22與I25幾種，達到加強拱部的效果，還要充分利用桿、網片、噴射砼等，達到更好的支護效果。

（二）工程準備

在施工開始前，要事先準備要所有原材料，并保證材料合格，配備好機械設備，讓風管、空壓機和風鉆始終處于最好的工作狀態，符合施工標準，工作人員應全面掌握工程的具體情況和施工技術，明確注意事項，清晰自身責任，技術人員做好技術交底，保證各施工環節都能符合技術要求[2]。

排水方法包括暗管、涵洞、小型過橋等，可將溶洞積水與暗河水排出，在面臨不能排水的情況時，可選擇使用封堵的方式。若溶洞處于隧道底部時，可使用旋噴，在邊墻和拱部時，可運用注漿與管棚，對于無水的中、小型溶洞，要按照和隧道相交的位置和填充狀況，要填充進干砌片石、漿砌片石或低等級混凝土。

當碰到很難處理的溶洞時，為避免工程陷入停滯，可采取迂回繞行的方式，盡量避開溶洞。

（三）溶洞開挖

首先應開展全斷面爆破施工，采用注漿小導管加強整體結構穩定性，采用鑿巖機以及人工風鎬相結合的方法進行施工，在爆破之前，精準計算炸藥用量，確定炸眼位置與數量，在施工之前應對所在部位做好支護，防止影響到周圍圍巖。

根據勘測資料和施工現場觀測，當地表自然溝床，匯水洼地發現有溶穴、落水洞、漏斗、豎井等現象時，這些均是隧道地下水補給來源，補給量根據時間有所變化，需要將地表水攔截。如為自然溝槽，采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作漿砌片石排水溝。若地表是一溶蝕封閉洼地，可采用截水溝，用泄水暗管將水引到隧道滲泄區以外。當隧道掘進遇到溶洞有流水時，宜排不宜堵，首先應查明水源，涌水量，流向及與隧道位置的關系，采取“以排為主、截引相結合”的措施，常年流量大的采用開鑿泄水的方法將水排除洞外，流量小的可采用攔截引排的方法將水引入隧道排水溝內。

（四）支護施工

對開挖完畢的部分噴注C20混凝土，支護縱向鋼架，確保此部分的結構穩定。要確定好拱頂中線與錨桿位置，再進行測量放線，做好標準。鉆孔之前找準位置，通常情況下，應設置在隧道附近的120°范圍內，距離是40厘米，最好是人工作業，在施工結束后馬上清理干凈，把小導管直接放入至鋼架腹部，焊接牢固后，錨桿放入洞中。

讓小導管止漿閥和注漿管相連，現場配置漿液，確保參數達到規定標準。要嚴格遵照規定工藝展開施工，始終讓注漿壓力維持在合理范圍內，速度不超過101/min，結束后，及時關閉閥門，對全部工程機械和原材料進行整理，保證清潔度滿足要求[3]。

選擇最合適的工藝，若施工過程中出現和巖面平行的狀況，要控制好角度，減小深度誤差，一般低于0.5厘米。

嚴格挑選泥漿類型，標號通常在C20以上，水灰比在0.8至1.0區間，按照工程標準加入氧化鎂膨脹劑以加強材料性能，不可放置過長實踐，造成性能減弱。

在錨桿布置階段，要盡量確保孔洞中不存在雜質，并滿足深度要求，錨桿底端放置墊板，以保證穩定性。

在注漿階段，要盡可能的讓錨桿和注漿管固定好，注漿壓力不超過0.4兆帕，施工前，工作人員要仔細檢測強度，保證符合規定標準，在施工后的三天內不可放置任何重物，不可搖晃錨桿。

（五）設置鋼拱架

挖掘到指定平面后再開展噴射施工，厚度為4厘米，工作人員測量好中線和拱腳，所有部分牢固連接，按照方案要求見鋼拱架安排在合適位置，這時一般采用Φ22鋼筋，交錯布置，環向距離是1米，確保拱腳的穩定性，在底端放置墊板，若出現欠挖情況，不可隔斷鋼筋，馬上清理欠挖位置，將錨桿與鋼筋焊連，提高支護效果。

在鋪設鋼筋網之前，要將表面的銹蝕清理干凈，要保證相鄰位置搭接長度不小于2厘米，根據巖面的變化放置鋼筋網，均勻噴射混凝土，為防止出現弦震情況，應確保全部支護結構均連接完好，焊接位置沒有問題，質量達標。

（六）噴射混凝土

先備齊噴射裝置與原材料，確定速凝劑的加入計量。噴射階段要確保水灰比參數合理，檢查壓力情況，觀察噴水形狀，若為霧狀則正常，整個噴射過程要分段進行，嚴格遵照施工工藝，確保密實度達到要求。防止發生回彈、粉塵過量等情況，各段噴射長度小于6米，從下向上進行，科學設計施工流程。不管鋼筋過大或過小，均會造成回彈量的上升，噴水要和噴射面呈垂直放置，按照實際要求，應在終凝后采取復噴，避免出現低洼不平的現象。

（七）拆模與養護

施工人員不可忽視溫度與濕度兩個指標，采用自然與人工相結合的方式開展，噴射完畢后的一天內拆卸擋板，在混凝土強度上升至2.5兆帕后撤掉支撐，若附近圍巖壓力過大，需要在達到規定強度后再拆除臺車，脫模后馬上做養護處理，可以有效提升混凝土強度，養護時間至少一周，并將清理模板上的脫模劑，再做后續施工。

結論：在山嶺地區開展公路隧道巖溶段施工是較為復雜的，要與巖溶處理工作存在較大的復雜性，因此，需要對巖溶問題給予足夠的重視，保證施工的安全性與可靠性，應創建科學的項目管理制度、監控管理機制、反饋機制等，嚴格遵照規定施工，制定突發地質災害防治預案，提高工程質量。

參考文獻：

[1]朱林.鐵路隧道溶巖區的溶洞處理施工技術研究[J].工程技術研究，2019（4）：2.

[2]崔鵬杰.某鐵路隧道穿越溶蝕漏斗區施工技術研究[J].鐵道建筑技術，2019（8）：5.

[3]楊了.貴廣高鐵油竹山隧道高風險巖溶施工安全技術應用研究[J].科技與創新，2020（5）：3.