高速公路隧道不良地質段施工技術方法研究

趙凱

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

在高速公路工程的實際建設過程中，隧道工程施工是十分重要的一項內容，在實際施工中容易遇到不良地質段，對隧道工程的施工質量會產生較大影響。因此，相關施工企業需要結合實際情況采取恰當的控制措施，對不良地質段的施工技術進行有效落實。結合目前高速公路隧道工程的建設現狀展開分析，可以發現部分施工單位對不良地質段的施工問題不夠重視，也未采取相應的技術對策，進而未能有效處理不良地質段，極大地降低了隧道工程的整體建設質量。所以，相關施工企業需要及時轉變施工理念，合理完善與優化高速公路隧道工程的不良地質段施工，并采取先進的施工技術手段，有效解決和處理不良地質段問題，使隧道工程的施工質量得到保證，進一步提升高速公路隧道工程的建設水平。

1 隧道不良地質段概述

在當前社會發展階段，社會經濟的發展速度相對較快，而工程項目也在不斷增多。在高速公路隧道工程的實際施工中，容易遇到不良地質路段，而該類路段的施工難度相對較大，不僅會對工程施工質量產生影響，而且會增大工程的后期維護施工難度。不良地質段的產生原因與自然因素有關，因此在控制上難度相對較大。具體來說，在高速公路隧道工程的周邊，一旦出現滑坡、泥石流等現象，都可能會產生不良地質（如圖1所示），進而對地基的穩定性產生影響，降低了高速公路隧道工程的施工安全性。而不良地質段結構通常較為松散，缺乏穩定性，部分土質具有較高的含水量，因此容易出現軟化現象。在開挖此類地質時，需要采取有效的安全防護對策，對坍塌等安全事故進行有效預防。部分隧道工程建有圍巖結構，在實際施工前，相關施工企業需要做好加固工作，并要樹立起早預防和早治理的理念。在實際施工中，相關施工人員應使用具有較高強度的構件進行施工，從而形成有效支護掩體，使安全質量問題的發生概率得到降低，保證工程的施工質量和施工安全性[1]。

圖1 隧道不良地質示意圖

2 高速公路隧道不良地質段施工技術分析

在高速公路隧道工程的實際施工前，相關施工企業需要做好地質勘查工作，具體來說，相關工作人員需要有效落實超前地質探測，采取有效的預報方法，包括地震波法、地磁波法以及鉆探法等，做好預報工作。采取此類方法，可以獲得地質破碎化以及松散化的相關勘測數據，并通過地質素描的方式，對斷層傾角、高和長等信息進行準確模擬，以此來為后續的相關施工操作提供有力依據。最后，相關設計人員應結合超前探測所采集到的具體信息，選擇科學合理的施工方法[2]。

2.1 新奧法

相關設計人員可以參照新奧法原理來設計高速公路隧道結構。新奧法在施工中充分利用了隧道周圍的巖石，即在不同層面的隧道施工中設計合適的支護參數來發揮圍巖的支撐效果。目前，比較容易確定的圍巖支護參數具體包括四種類型，其中第一類與第二類圍巖支護參數確定相對比較容易，但由于存在穩定性的問題，縮短了其維持時間。對此，相關施工人員需要結合預注漿或者加強支護等方法進行應用[3]。

2.2 側壁導坑法

在高速公路隧道工程施工中，如果遇到不良地質段，相關施工人員可采用側壁導坑法。該方法適合在圍巖對隧道具有較大壓力，以及地層不夠穩定的大跨度隧道當中進行應用，具體可以分為雙側和單側導坑兩種類型。對比于單側導坑法，雙側導坑法在實際應用時對地表下沉量所產生的影響相對較小，因此可以方便大跨度隧道的開挖。

2.3 涌水施工技術

在公路隧道的安全檢查工作當中，涌水量是一項十分重要的指標，其對工程的施工安全性具有直接影響，因此需要施工人員定期進行檢查，避免出現地下涌水現象。一旦相關施工人員所采取的施工方式不夠正確，將會有涌水問題發生，進而對工程的施工安全性產生嚴重影響。因此，要求相關施工企業采取相應的排水措施。通常來說，施工人員應利用超前探水儀來檢測地下水的涌水量，從而對施工中地下水的涌出情況進行全面掌握。為了防止在實際施工中出現差錯，需要提前準備好封堵工具或者排水設施。在開展排水工作時，施工人員可以采用超前注漿法或者管道引排法，而為了防止涌出的水進入隧道內，工作人員還應適當降低氣壓[4]。

2.4 隧道洞口施工技術

首先，加固地表。通常情況下，隧道洞口段具有十分復雜的地質條件，所以在實際施工中需要有效加固地表，使洞口段的地質條件得到改善，為后續施工打好基礎。相關施工人員可以采用注漿技術對地表進行加固，針對洞口地表實際情況選擇采取單液或者雙液注漿的方法。在注漿加固過程當中，需要結合工程項目的相關要求使用小規格導管，使注漿寬度能夠維持在32m 左右，之后選擇相應的錨桿。與此同時，在設計雙層鋼筋網時，需要特別注意其控制距離，將網面和導管有效連接，采用混凝土來有效密封坡面。

其次，加固洞口圍巖。由于洞口段圍巖結構的穩定性相對較差，進而導致在實際開挖的過程當中容易有變形、滑塌等情況出現，嚴重影響到工程項目的建設質量。對此，相關施工人員應采用適當的技術加固洞口圍巖，以此來使工程的施工安全性和質量得到保證[5]。

2.5 洞身開挖

在開挖洞身的過程當中，相關施工人員應對施工要求進行全面了解，并結合實際情況，在符合工程項目相關技術標準的前提下，對開挖技術方案進行合理優化，以滿足工程項目的建設要求。通常情況下，在進行洞身開挖時，應堅持弱爆破與短進尺的原則，并根據實際情況選用挖掘機輔助施工。與此同時，相關施工人員還應采用上下臺階開挖法，一旦在施工中發現其高度大于覆蓋厚度，則應按照施工準則，嚴格控制爆破直徑，具體需要維持在設計范圍內，使工程施工質量得到保證，防止過度施工的情況出現。

3 高速公路隧道不良地質段施工技術方法

3.1 涌水地質段施工技術方法

在高速公路隧道工程施工中，一旦出現涌水情況（具體表現為承壓水以及地下水的大量涌出），將會對隧道工程產生嚴重影響。具體來說，涌水地質段不僅對工程項目的施工進度產生影響，而且會增大工程的施工風險，在隧道投入運營階段，還會嚴重影響車輛的行駛安全性。對此，相關施工企業需要采取對應的控制策略，有效控制涌水現象。可以采用超前鉆孔方式，有效探測富水段，對承壓水以及地下水的實際情況加以掌握。與此同時，還應將噴射距離作為具體的預報標準。

操作中，先要將小水量探孔封閉，再結合最大探孔的實際噴射距離，經過轉換與計算來預報涌水量。當噴距過大時需要及時停工，查明原因后方可繼續施工，防止由于涌水現象而對工程項目造成損失。例如，在隧道涌水段的施工操作過程中，相關施工人員可以采用排水、引水以及堵水相結合的方式，從而有效處理涌水，使可能出現的安全隱患得以消除，進一步保證隧道工程施工項目的順利開展。

除此之外，在隧道防水施工期間，還應合理利用防水施工材料，科學合理地選擇防水施工工藝。例如，相關施工人員可采用無紡布以及防水剪裁等施工材料和工藝，按照具體工藝流程開展施工操作，嚴格控制各環節的施工質量。隧道內施工人員需要合理設置止水帶堵塞涌水縫隙，防止大量涌水現象出現，使隧道的防水施工質量得以提高。在隧道排水期間，需要合理設置排水溝，將地下水引入排水管，最后有效排出。通過采用以上措施，可以有效預防地下涌水現象，進一步保障隧道工程的順利施工[6]。

3.2 斷層破碎帶施工技術方法

斷層破碎帶屬于節理發育，其地質情況十分復雜，而且在斷層以及土夾石巖層當中容易產生不良地質活動，對隧道工程的施工安全性造成影響。所以，相關施工企業需要在隧道工程建設過程當中，采用科學有效的技術處理措施。例如，相關施工人員應綜合應用超前預報和支護措施、封閉支撐法、上下臺階開挖法以及隨挖隨護等有效開展隧道施工工作，以降低圍巖擾動，防止斷層破碎地段巖石發生位移現象，為隧道工程施工奠定堅實基礎。

在高速公路隧道工程的實際施工前，相關施工人員應提前開展預報以及預測等工作，針對隧道實際情況，落實超前地質預報以及探測，細致而全面地掌握斷層破碎帶情況，采取針對性的控制與完善對策。在實際工作當中，相關施工人員可采用超前水平鉆探法、聲波法、地磁波法以及地震波法等全面細致地了解斷層破碎段以及松散地質的地層情況，獲取相關數據信息。在這之后需要采用地質素描方法對斷層破碎帶進行分析，全面了解工程的基本情況。結合探測結果，采取有針對性的施工技術，使斷層破碎帶的相關質量問題得以有效預防。當斷層帶存在泥夾層，且顆粒相對松散時，施工人員可運用錨噴支護技術，避免斷層帶有松動跡象出現。當斷層帶富含水時，需要采用相應的排水以及堵水方式，有效處理斷層帶，保證能夠順利完成相關施工任務[7]。

3.3 容易塌方段施工技術方法

一旦圍巖的穩定性較低，則容易有塌方情況出現。因此，在隧道施工期間需要對此問題認真處理。具體來說，相關施工人員應采取有效的技術措施，對塌方現象進行預防，從而保證工程施工的安全。對于塌方而言，其過程具有從量變到質變的特點，在發生塌方事故前，水文條件會發生明顯變化，隧道的拱頂處會掉落小石塊，支護結構出現變形現象，而圍巖則會發生斷裂。如果有此種情況出現，則說明圍巖的穩定性較低，存在發生塌方事故的可能性。在實際施工中，相關施工人員應采用支護以及注漿加固等相關技術手段預防塌方。為了保證支護的穩定性與可靠性，施工企業還可依據實際情況采用鋼架加強支護這一方式，即在施工前有效處理周圍的險石和危石，架立鋼架，在鋼架后焊接鋼架網片與縱向連接筋，并澆筑混凝土。在完成澆筑工作后需要合理養護混凝土，確保其強度合格。通過對支護結構的加強，可以有效預防塌方。而針對大變形地段，由于其圍巖容易破碎，具有較強的透水性，穩定性也很低，相關施工企業需要有效開展超前地質預報工作，強化支護效果，使大變形地段的可靠性與穩固性得到保證，避免出現塌方現象[8]。

4 結語

綜上所述，在高速公路隧道工程的實際建設過程當中，為了有效處理不良地質段，需要與工程的實際建設情況相結合，采取有效的施工技術方法，從而保證工程的施工質量。在實際施工中，相關施工人員應嚴格按照工藝流程開展施工操作，對各個技術要點進行嚴格把控，并要有效控制各項環節的施工質量，使不良地質段的工程施工質量得到有效提高，從而進一步提升高速公路隧道工程的建設質量，促進我國高速公路建設行業的長期穩定發展。