復雜地質(zhì)環(huán)境下高速公路隧道施工技術(shù)分析探究實踐

文／鄭坤 安徽省交通控股集團有限公司 安徽合肥 230000

引言：

隧道工程作為高速公路工程中的重要組成，具有地質(zhì)環(huán)境復雜度高、施工技術(shù)要求較高、施工協(xié)調(diào)難度較大等特征，尤其是處于復雜地質(zhì)環(huán)境下的高速公路隧道工程，同時也是整個工程施工過程的重點項目。通過整理復雜地質(zhì)環(huán)境的基本特點，篩選相匹配的高速公路隧道施工技術(shù)，不僅可以縮減工程項目的施工工期，而且也可以降低工程施工成本，增加高速公路隧道工程所帶來的綜合效益。

1、常見復雜地質(zhì)環(huán)境種類

基于以往的施工經(jīng)驗，常見復雜地質(zhì)環(huán)境類型如下：（1）不良地質(zhì)條件。通常情況下不良地質(zhì)條件包括了濕陷性黃土、煤層瓦斯、巖溶、泥石流、粉砂層、滑坡等。如若在該類地質(zhì)上進行公路隧道的施工極易引發(fā)下沉、突泥、突水、瓦斯爆炸、圍巖變形以及塌方等事故。（2）巖溶。巖溶在我國部分地區(qū)較為常見，其會對于公路隧道的施工產(chǎn)生較大影響，并且可能會導致突泥、突水等問題出現(xiàn)。（3）大斷層帶。在實施深隧道施工時可能會有部分區(qū)域性斷層問題，從而影響到了整體施工。通常該種工程規(guī)模較大，而且無法判斷大斷層帶的風險，致使施工成本高、作業(yè)難度大。（4）膨脹巖。在膨脹巖中往往存在許多親水物質(zhì)，只要與水接觸便會發(fā)生膨脹，如果環(huán)境中含有較多水分，則會導致其體積變大，產(chǎn)生較大內(nèi)應力。（5）軟弱圍巖。軟弱圍巖的黏結(jié)力與承載力較小，只要遇水就極易出現(xiàn)軟化，從而引發(fā)隧道工程滑坡、裂縫以及塌方等情況。

2、復雜地質(zhì)環(huán)境下高速公路隧道施工難點

2.1 地質(zhì)環(huán)境復雜度高

在高速公路隧道施工技術(shù)體系不斷成熟的背景下，高速公路工程的覆蓋范圍也在不斷擴大，如山區(qū)、奇特地貌等。這類區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境復雜度較高，存在較多的潛在風險，如瓦斯氣體泄漏、溶洞塌陷、滑坡等，降低了施工環(huán)境的安全性，而且在高速公路工程的施工期間，由于所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境較差、結(jié)構(gòu)復雜度較高，在受到外部作用力時，巖層微弱平衡便會被打破，帶來圍巖變形甚至坍塌事故，在影響施工進度的同時，也威脅到施工人員的生命安全。

2.2 施工協(xié)調(diào)難度較大

在復雜地質(zhì)環(huán)境下展開隧道工程施工時，也面臨著施

技術(shù)展開施工。（2）在二次襯砌施工過程中，單次襯砌的長度不能超過12.0m，在襯砌時也會先進行邊墻澆筑，等待兩側(cè)邊墻完成澆筑后再進行拱頂澆筑。（3）混凝土澆筑完成后會存在水化熱問題，這也需要在混凝土終凝后2.0h 內(nèi)開始進行，做好保溫保濕工作，養(yǎng)護周期不低于14d，以降低結(jié)構(gòu)裂縫問題的發(fā)生幾率。

3.5.5 注漿施工技術(shù)

復雜地質(zhì)環(huán)境下進行隧道工程施工時，也面臨著地下涌水、圍巖滲水威脅，為了降低這些因素帶來的負面影響，也會使用到注漿施工技術(shù)進行加固，以提高隧道結(jié)構(gòu)的防水性和穩(wěn)固性。該技術(shù)在具體的施工中需注意以下幾點：（1）做好水泥漿的拌和工作，水泥漿的水灰比控制在0.45-0.50。（2）根據(jù)設計圖紙中的相關(guān)內(nèi)容，在合適位置進行鉆孔，控制好鉆孔孔徑、深度、間距等參數(shù)，復核滿足要求后進入注漿施工階段。（3）注漿時的壓力控制在0.6MPa-0.8MPa，保持勻速進行注漿，等待注漿孔溢出泥漿后停止注漿，等待其凝固后會和周圍土層形成整體，提升結(jié)構(gòu)的整體強度和抗?jié)B性。

4、高速公路隧道施工技術(shù)應用時的注意事項

4.1 做好基礎(chǔ)準備工作

做好基礎(chǔ)準備工作，能夠提高所選施工技術(shù)的合理性，為后續(xù)工作的高效推進奠定良好基礎(chǔ)。在具體的實踐活動中，需要注意以下內(nèi)容：（1）對高速公路隧道工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境進行整理，包括區(qū)域地形、氣候條件、水文條件、復雜地質(zhì)種類、具體分布等，同時也會對該地區(qū)的歷史資料進行整理，為施工方案的擬定提供良好參考。（2）在BIM 技術(shù)輔助下，可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)來建立三維模型，在模型中會對該隧道工程所在區(qū)域的地形進行直觀展示，幫助設計人員更加直觀的判斷出該區(qū)域復雜地質(zhì)種類和施工難度，據(jù)此來完成施工方案的擬定，選擇契合此類地形的施工技術(shù)，以營造良好的工程作業(yè)環(huán)境，加快隧道工程施工活動的推進速度。

4.2 梳理施工技術(shù)流程

梳理施工技術(shù)流程，可以確定各環(huán)節(jié)技術(shù)作業(yè)要點，充分發(fā)揮施工技術(shù)的應用效果。在具體的實踐活動中，需要注意以下內(nèi)容：（1）基于高速公路隧道工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境來篩選出最為合適的開挖技術(shù)、支護技術(shù)等，對技術(shù)應用過程、各節(jié)點質(zhì)量控制要點等內(nèi)容進行整理，并以此來擬定相匹配的技術(shù)監(jiān)督管理計劃。（2）在工程作業(yè)開始前，需要做好施工技術(shù)交底工作，幫助施工人員明確施工技術(shù)應用時需要注意的內(nèi)容，提高施工人員工作過程的目的性。第三，在施工技術(shù)交底過程中也需要做好安全意識培訓，搭配著績效考核體系，提高人員對培訓活動的重視度，減少個人不合規(guī)行為，提高作業(yè)環(huán)境的安全性。

4.3 加強施工現(xiàn)場監(jiān)督

加強施工現(xiàn)場監(jiān)督，能夠提高施工問題發(fā)現(xiàn)的時效性，降低施工問題的發(fā)生概率。從具體的施工情況來看，也需要注意以下內(nèi)容：（1）利用安全風險評估體系，對于隧道工程作業(yè)現(xiàn)場的風險源進行識別，利用量化體系來排序各類風險源的優(yōu)先級，擬定相應的預防和治理措施，并將其融合到現(xiàn)場監(jiān)督管理體系中，提升現(xiàn)場監(jiān)督活動的全面性。（2）利用信息技術(shù)對隧道工程施工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行整理，根據(jù)整理結(jié)果來查看問題改進情況、是否存在新問題，在每周例會上也會總結(jié)上周遇到的問題和處理進度，若持續(xù)未得到改進，也會根據(jù)獎懲體系對相關(guān)負責人進行處罰，以此來營造良好的現(xiàn)場施工環(huán)境，減少不確定因素對隧道工程施工進度的影響性。

4.4 擬定應急處理計劃

擬定應急處理計劃，可以降低問題發(fā)生后帶來的負面問題，減少隱患問題帶來的經(jīng)濟損失。在具體的實踐活動中，需要注意以下內(nèi)容：（1）利用信息技術(shù)來整理往年突發(fā)事故種類、應對措施，結(jié)合該工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境，對安全風險源的優(yōu)先級進行排序，在日常中做好預防工作，將故障發(fā)生概率控制在較低狀態(tài)。（2）在突發(fā)事故發(fā)生后，也需要及時組織救援隊伍、專業(yè)隊伍前往現(xiàn)場進行事故處理，各部分負責人需保持良好的協(xié)作關(guān)系，加快突發(fā)問題的處理速度，并將問題危害控制在較小范圍內(nèi)，縮減工程的復工間隔。

結(jié)語：

綜上所述，做好基礎(chǔ)準備工作，能夠提高所選施工技術(shù)的合理性，梳理施工技術(shù)流程，可以確定各環(huán)節(jié)技術(shù)作業(yè)要點，加強施工現(xiàn)場監(jiān)督，能夠提高施工問題發(fā)現(xiàn)的時效性，擬定應急處理計劃，可以降低問題發(fā)生后帶來的負面問題。通過整理復雜地質(zhì)環(huán)境下開展高速公路隧道工程施工時需要注意的內(nèi)容，不僅可以加快工程項目的施工進度，而且能夠提升工程作業(yè)質(zhì)量的可靠性，延長隧道工程的使用壽命。