復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工技術(shù)探討

摘 要：復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下的隧道施工過(guò)程中，對(duì)施工技術(shù)要求非常的高，施工技術(shù)的可行性、施工成本減少以及合理縮短進(jìn)度，成為隧道工程施工建設(shè)過(guò)程中需要綜合權(quán)衡的重要因素。文章將對(duì)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的幾種隧道工程項(xiàng)目施工技術(shù)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上談一下自己的認(rèn)識(shí)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境；隧道施工技術(shù)；研究

中圖分類號(hào)：U451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）33-0164-02

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)，尤其是鐵路客運(yùn)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮隧道建設(shè)，而且對(duì)不同環(huán)境條件下的隧道施工技術(shù)要求非常高。目前來(lái)看，常用的施工技術(shù)有巖溶地段隧道施工、隧道襯砌施工技術(shù)以及膨脹性地壓條件下的施工技術(shù)，具體分析如下。

1 巖溶地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

巖溶是地下水、地表水經(jīng)長(zhǎng)期補(bǔ)給、滲透以及徑流和循環(huán)造成的結(jié)果，是對(duì)可溶巖層化學(xué)溶解后的產(chǎn)物。從本質(zhì)上來(lái)講，水存在與流通循環(huán)相伴而生，以致于巖溶所在地區(qū)的隧道工程施工難度特別大，而且對(duì)隧道施工技術(shù)也提出了較高的要求。巖溶地質(zhì)環(huán)境下，隧道施工難度非常的大。比如，洞穴充填物、洞害和洞頂?shù)乇硖葐?wèn)題非常的普遍，特別是高壓富水溶洞工程施工建設(shè)過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)大型突水、突泥等現(xiàn)象，如果不及時(shí)采取有效的措施予以應(yīng)對(duì)和處理，則必然會(huì)嚴(yán)重影響該地區(qū)的隧道工程項(xiàng)目施工質(zhì)量和進(jìn)度。溶巖地質(zhì)條件下的隧道工程施工時(shí)，基本的原則和行為準(zhǔn)則就是宜疏忌堵。

第一，定性預(yù)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)。結(jié)合擬建隧道工程所在地的地形地貌以及地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，對(duì)其科學(xué)的定性預(yù)測(cè)和對(duì)比分析。在此過(guò)程中，還要全面搜集該地區(qū)的地形、水文地質(zhì)材料，并在分析上述資料的基礎(chǔ)上對(duì)巖溶特征進(jìn)行對(duì)比分析。

第二，隧道輔助坑道施工建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)。在巖溶地帶的隧道工程施工建設(shè)過(guò)程中，建議采用遷回導(dǎo)坑方式，具體而言就是繞避溶洞，繼續(xù)掘進(jìn)。通過(guò)繞到溶洞，構(gòu)造成一種收縮鎖定、兩面夾擊的狀態(tài)。相鄰溶洞分割處理過(guò)程中，需采用各個(gè)擊破的方法才能取得良好的建設(shè)效果。

第三，隧道洞內(nèi)鉆孔超前預(yù)報(bào)。隧道輔助導(dǎo)坑、正洞導(dǎo)坑施工過(guò)程中，尤其是開挖面施工時(shí)，一定要先對(duì)超前鉆孔進(jìn)行準(zhǔn)確布設(shè)，對(duì)短距離地質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格預(yù)探，從而彌補(bǔ)地面鉆孔對(duì)形態(tài)探查等弊端。

2 隧道襯砌施工技術(shù)要點(diǎn)

通過(guò)隧道復(fù)合式襯砌，在混凝土表面補(bǔ)砌、相鄰模襯砌段，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)收縮性裂縫病害。這不僅會(huì)對(duì)隧道工程外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，而且可能會(huì)影響到整個(gè)隧道工程的結(jié)構(gòu)安全可靠性。之所以會(huì)出現(xiàn)隧道裂縫病害，主要原因有環(huán)境溫度、濕度以及鋼筋配筋率不當(dāng)?shù)龋煌瑫r(shí)，施工技術(shù)水平、工藝缺陷，也是影響隧道施工質(zhì)量的主要因素。比如，混凝土水灰之比配合不當(dāng)，施工操作不當(dāng)以及養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等，均可能會(huì)引發(fā)隧道襯砌裂縫病害。

對(duì)于存在襯砌裂縫的隧道工程而言，具體施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取以下幾個(gè)方面的措施。

第一，優(yōu)選施工材料、工藝，最大限度地減少變形?；炷猎囼?yàn)配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保有效減少和控制襯砌收縮形變量。對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的工程項(xiàng)目建設(shè)而言，多采用普通硅酸鹽水泥，其他類型的水泥最好不用，并且要避免同用或者混用不同類型的混凝土。同時(shí)，在混凝土中還要適當(dāng)?shù)膿郊哟笫瘔K，不僅能夠有效減少水泥漿的用量，而且還能夠有效吸熱，這對(duì)襯砌裂縫控制非常有利。

第二，對(duì)混凝土施工過(guò)程、工藝和流程嚴(yán)格管控，有效解決和應(yīng)對(duì)模板臺(tái)車襯砌搗固等問(wèn)題，利用機(jī)械搗固方式和方法，來(lái)有效提高具體操作能力，保證搗固質(zhì)量。在此過(guò)程中，還要解決好襯砌混凝土養(yǎng)護(hù)管理等方面的問(wèn)題，保證混凝土施工完成后的溫濕度，降低和減小早期的水分蒸發(fā)速率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)早期收縮性病害的有效控制?；炷敛鹉r(shí)，強(qiáng)度非常重要，未經(jīng)試驗(yàn)人員同意，堅(jiān)決不能提前脫模；在脫模過(guò)程中，一定不能對(duì)混凝土造成損傷。在此過(guò)程中，還要合理確定拆模時(shí)間，以免因其過(guò)早受力而出現(xiàn)早期微裂紋問(wèn)題。

第三，地下水綜合整治。開挖預(yù)注漿防水處理之前，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照要求和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)富水段超前預(yù)注漿，保證開挖后沒(méi)有較大的突涌水。對(duì)部分基巖裂隙水、水量相對(duì)較小的出水點(diǎn)采用透水管，采用引排至隧道水溝方法進(jìn)行處理。混凝土噴射時(shí)，建議采用濕噴技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行復(fù)噴?；炷羾娚湟院?，隧道基本上已經(jīng)干燥。局部滲流位置，或插管補(bǔ)注漿，對(duì)較大滲流插管接排水盲管，用以固定，然后引至側(cè)墻排至邊側(cè)縱盲管。

第四，防水板鋪設(shè)技術(shù)。優(yōu)選建材，多采用復(fù)合防水板，而且材料柔性比較高，延展性非常大；實(shí)踐中，采用的材質(zhì)應(yīng)當(dāng)輕軟、變形模量應(yīng)當(dāng)相對(duì)較小，抗?jié)B透性要強(qiáng)。采用鋪設(shè)防水板方式，可在簡(jiǎn)易臺(tái)車上施工操作，簡(jiǎn)易臺(tái)車結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)單的臨時(shí)支架，并且用萬(wàn)能桿件進(jìn)行拼裝，每一次防水板鋪設(shè)都要伸出模筑襯砌端頭外大約50～100 cm，以確保與下循環(huán)防水板鋪設(shè)的搭接寬度足夠大，方便焊接操作。

需要注意的是：一定要嚴(yán)格檢查防水板質(zhì)量，特別是防水板焊接質(zhì)量，經(jīng)過(guò)熱熔壓焊起來(lái)的防水板呈透明狀、沒(méi)有氣泡，這說(shuō)明焊接質(zhì)量非常的好，必要時(shí)進(jìn)行充氣試驗(yàn)。

3 膨脹性地壓條件下的施工技術(shù)要點(diǎn)

膨脹性地壓條件下，隧道工程施工過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致斷面縮小、地基下沉、拱腰開裂以及拱頂上抬和基底鼓起等病害。變形初期，變形絕對(duì)值非常大，位移變化速度也較大。

在該種復(fù)雜環(huán)境條件下，首先，應(yīng)當(dāng)注意施工方式和工序安排。膨脹性地層施工過(guò)程中，建議采用上導(dǎo)坑、弧形導(dǎo)坑先拱后墻法進(jìn)行施工操作。在具體施工工序安排過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保其緊湊性、連續(xù)性；開挖操作完成后，圍巖暴露的時(shí)間一定要盡可能的縮短，這對(duì)于減少風(fēng)化以及水化作用影響，效果非常的顯著。在筑拱操作完成后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行壓漿操作，對(duì)其進(jìn)行加固處理。模板拆除后，對(duì)拱背進(jìn)行填充和壓漿操作。拱圈完成某一長(zhǎng)度后，應(yīng)當(dāng)使其緊密落底，并且灌注邊墻和仰拱。實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)盡量減少圍巖暴露的時(shí)間，減少圍巖膨脹壓力影響。

其次，分部開挖與支撐。實(shí)踐中常用的支撐方法是框架式，并且預(yù)留出一定的沉落量，一般在0.2～0.4 m范圍之間。如果布設(shè)了下導(dǎo)坑，則其斷面可選用單道并預(yù)留加固支撐空間；扇形擴(kuò)大使用支撐過(guò)程中，開挖操作自上而下，縱梁需預(yù)留一定的沉落量。如果采用花拱支撐，則采用弧形導(dǎo)坑對(duì)其進(jìn)行開挖操作，分片架立拉中槽、挖中層，拱腳巖層應(yīng)保留一定的寬度，并且配合馬口位置分段掘進(jìn)。馬口采用對(duì)開，長(zhǎng)度為2～4 m，開挖過(guò)程中逐層下挖并架設(shè)卡口梁及橫撐。施工操作過(guò)程中，為有效防止拱腳下沉，建議采用加大拱腳斷面的方式；起拱線以上 1 m范圍內(nèi)用同級(jí)混凝土灌抵巖壁，向巖壁打入錨桿；拱架下設(shè)置方木排，擴(kuò)大拱架承壓面積等措施，并注意避免地下水對(duì)拱、墻腳浸泡。

4 結(jié) 語(yǔ)

隧道工程項(xiàng)目施工建設(shè)過(guò)程中，不良和復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道工程施工建設(shè)難度非常的大，山體滑坡、松散地層以及巖堆和軟土巖溶等地質(zhì)環(huán)境條件最為常見(jiàn)，而且隧道工程施工建設(shè)過(guò)程中安全事故頻發(fā)，表現(xiàn)出一定的不確定性和突發(fā)性。因此，在具體施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的地形條件，選擇針對(duì)性的技術(shù)手段，只有這樣才能保證隧道工程施工質(zhì)量。

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