探討復(fù)雜地質(zhì)下公路隧道施工問(wèn)題及相關(guān)措施

胡 宇

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

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探討復(fù)雜地質(zhì)下公路隧道施工問(wèn)題及相關(guān)措施

胡 宇

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路隧道施工問(wèn)題，從地質(zhì)工作、技術(shù)難題以及技術(shù)選取三方面提出施工方法，為復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工有序開展提供可靠的理論基礎(chǔ)。

復(fù)雜地質(zhì)；公路隧道；施工問(wèn)題；處理措施

1 在復(fù)雜地質(zhì)條件下開展公路隧道施工的問(wèn)題

1.1 施工方未對(duì)地質(zhì)工作引起高度重視

施工單位主要負(fù)責(zé)施工組織和施工管理等方面的工作，目的在于有效規(guī)避由于地質(zhì)因素帶來(lái)的各種施工風(fēng)險(xiǎn)，避免安全事故的發(fā)生，這就要求施工單位必須對(duì)前期的地質(zhì)工作給予充分的重視。就目前而言，公路建設(shè)領(lǐng)域普遍認(rèn)同一個(gè)觀點(diǎn)，即為“塌方不可抗御論”，指的是如果隧道發(fā)生坍塌等事故，地質(zhì)因素系主要成因，存在一定不可抗御性。所以，施工單位往往會(huì)放松警惕，并且專業(yè)的地質(zhì)勘測(cè)人員也比較匱乏，也沒(méi)有規(guī)劃專門的勘測(cè)工序，現(xiàn)場(chǎng)缺少經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)人員。當(dāng)前，許多公路隧道工程在對(duì)塌方的事故進(jìn)行研究時(shí)，大多關(guān)注施工的難易性和地質(zhì)環(huán)境，忽視了勘探的重要作用。

1.2 存在技術(shù)難題

(1)防排水施工無(wú)法滿足要求

現(xiàn)階段公路隧道施工在防排水方面主要使用以下施工模式：小型設(shè)備手工作業(yè)、簡(jiǎn)易搭設(shè)臺(tái)架等，在對(duì)裸巖實(shí)施封閉時(shí)，大多采用錨噴法，再使用有機(jī)板材對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋，最后進(jìn)行混凝土澆筑施工。然而，由于公路隧道場(chǎng)地的地質(zhì)情況較為復(fù)雜，尤其是會(huì)受到淋滲水的影響，加之混凝土結(jié)構(gòu)層不能很好的抵御滲透，第一層只能發(fā)揮基本的防護(hù)作用，不能抵御滲透水的不斷侵蝕。此外，在進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)工作時(shí)，大多使用肉眼進(jìn)行觀察，可靠性很低，不能滿足施工需求。

(2) 通風(fēng)效果差

在公路隧道施工過(guò)程中，遭遇有毒有害氣體是無(wú)法避免的，此外還有巖塵，使得隧道中的空氣十分污濁；并且，隧道開挖施工完成以后，溫濕度急劇上升，不能對(duì)空氣實(shí)施凈化處理，直接增大了通風(fēng)的難度，施工環(huán)境較為惡劣，對(duì)施工人員的人身健康造成危害。

(3) 突水突泥風(fēng)險(xiǎn)

一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)公路隧道中，市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)較大規(guī)模的突水與突泥問(wèn)題，通常情況下，隧道出口處只有一小部分存在出水現(xiàn)象，可采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制，但隨著隧道埋深的不斷增加，儲(chǔ)水溶洞持續(xù)發(fā)育，間接增大了突水突泥風(fēng)險(xiǎn)。

2 在復(fù)雜地質(zhì)條件下開展隧道施工的有效措施

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)工作

對(duì)于公路隧道而言，地質(zhì)條件是施工中面臨的主要問(wèn)題，會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成很大的影響。目前，國(guó)內(nèi)地質(zhì)工作還有許多問(wèn)題亟待完善，所以想要保證施工質(zhì)量必須切實(shí)加強(qiáng)地質(zhì)工作。地質(zhì)工作主要包含三方面內(nèi)容：第一，前期地質(zhì)預(yù)測(cè)，在正式開始施工以前，施工人員需要和地質(zhì)專家充分的配合，合理應(yīng)用各種勘測(cè)設(shè)備，對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行初步的分析和掌握，并將地質(zhì)信息作為基礎(chǔ)編制技術(shù)方案；第二，施工過(guò)程中對(duì)巖層受力、災(zāi)害與周圍地質(zhì)條件的變化進(jìn)行分析，地質(zhì)工作的進(jìn)度必須緊跟施工。其中，災(zāi)害監(jiān)控的目的在于準(zhǔn)確識(shí)別破碎帶，并對(duì)巖層及水位實(shí)施探測(cè)，以此有效預(yù)防安全事故的發(fā)生；第三，檢測(cè)工序完成后，會(huì)根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)狀況選出最佳的施工方案與技術(shù)，將隧道施工風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

2.2 有效解決技術(shù)難題

(1)優(yōu)化防排水施工

首先，鋪設(shè)防水層，將EVA卷材作為主要的防水材料，采取熱雙焊縫無(wú)釘工藝。其次，在施工縫和沉降縫中設(shè)置防水帶。采取防水混凝土澆筑法，配以膨脹劑，確保襯砌結(jié)構(gòu)完全密實(shí)。最后，根據(jù)路面上的橫坡設(shè)置排水溝，進(jìn)而保證通水效果。還可以在電纜溝中設(shè)置側(cè)向排水管，這是洞身排水的主要通道。在調(diào)平層和二次襯砌的后方設(shè)置波紋排水管。

(2) 通風(fēng)改造

隧道通風(fēng)改造需有設(shè)計(jì)方案，高壓風(fēng)管的規(guī)格需結(jié)合送風(fēng)量等參數(shù)計(jì)算得出。管道敷設(shè)必須穩(wěn)定、牢固，接頭處保證嚴(yán)密。風(fēng)管的前方到隧道的開挖表面需保持30 m間距。施工過(guò)程中，安排專門人員對(duì)風(fēng)管進(jìn)行檢查和維護(hù)，從而保證通風(fēng)正常。如果公路隧道的規(guī)模較大并且伴有無(wú)軌道運(yùn)輸需求，則需要加設(shè)豎向通風(fēng)管路，縮短通風(fēng)的有效距離。在設(shè)置巷道通風(fēng)前，可以使用獨(dú)頭式通風(fēng)，并根據(jù)實(shí)際情況使用接力式通風(fēng)。在加大風(fēng)管長(zhǎng)度的過(guò)程中，應(yīng)盡可能減少接頭的數(shù)量，從而有效降低漏風(fēng)，并且還可以大幅減少改造成本。

(3) 實(shí)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

充分利用爆炸地震波反饋數(shù)據(jù)，對(duì)隧道掌子面的前方地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)測(cè)。此外，還可以實(shí)行定性預(yù)報(bào)，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查成果對(duì)前方地質(zhì)情況進(jìn)行超前預(yù)測(cè)。首先，對(duì)搜集到的各項(xiàng)資料進(jìn)行分析掌握，研究場(chǎng)地的風(fēng)化情況，并對(duì)溶洞位置的進(jìn)行預(yù)測(cè)，總結(jié)規(guī)律，據(jù)此了解地下水的動(dòng)力帶，從而準(zhǔn)確得出溶洞的具體位置。

2.3 根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況選取最佳技術(shù)

(1)巖溶

巖溶地段下，如果地下水活動(dòng)異常，則有可能出現(xiàn)一定地質(zhì)災(zāi)害，威脅施工安全?？梢詫?duì)溶洞進(jìn)行預(yù)先處理，使用混凝土材料封閉溶洞，然后制備鋼拱架進(jìn)行支護(hù)、固定。然后設(shè)立拱架，在其外圍設(shè)置鋼模板，混凝土澆筑完成后使用片石混凝土回填空腔。

(2) 隧道塌方

如果隧道容易發(fā)生塌方，則需進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)防，對(duì)即將開挖的地段進(jìn)行探測(cè)。切實(shí)發(fā)生塌方后，應(yīng)立即終止施工，設(shè)立鋼拱架，同時(shí)打上鎖扣錨管。安裝施工完畢后，在拱架的量測(cè)噴射混凝土，保證支撐面與拱架間沒(méi)有縫隙。使用模板封堵拱架端頭，并進(jìn)行回填，在此期間需加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，觀察初期支護(hù)情況，以免發(fā)生事故。上述操作完成24 h后再開始鉆爆施工，以免爆破產(chǎn)生的強(qiáng)振動(dòng)損壞支護(hù)結(jié)構(gòu)。

(3) 斷層破碎帶

掌子面開挖采取臺(tái)階法，避免開挖產(chǎn)生過(guò)度擾動(dòng)，并對(duì)超欠挖等情況加以有效控制。開挖以后清除浮石，完全封閉掌子面，噴漿后固定錨桿，設(shè)置鋼筋網(wǎng)，以防其下沉。設(shè)置格柵鋼架的過(guò)程中，應(yīng)先封閉縫隙，再進(jìn)行噴漿。最后對(duì)仰拱進(jìn)行開挖，分別對(duì)仰拱和二次襯砌進(jìn)行回填灌注，充分振搗，回填完成后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，公路隧道施工過(guò)程中時(shí)常會(huì)受到地質(zhì)等因素的影響，所以會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。因此，在施工進(jìn)行時(shí)必須對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行深入的調(diào)查和勘探，切實(shí)提高地質(zhì)工作水平，以便更好的了解地質(zhì)信息。根據(jù)實(shí)際情況，選取最佳的施工方案與技術(shù)，以有效避免各類事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)縮短工期、保證施工安全的根本目標(biāo)。

[1] 王軍. 公路隧道施工中存在的問(wèn)題及相關(guān)策略分析[J]. 交通建設(shè)與管理,2014,(24):170-171，174.

[2] 陸水滿. 試析現(xiàn)階段公路隧道施工中需解決問(wèn)題及優(yōu)化措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015,(6):62.

[3] 鄧陳富. 復(fù)雜地質(zhì)下公路隧道施工問(wèn)題及對(duì)策研究[J].珠江水運(yùn),2015,(2):66-67.

2016-02-11

胡宇(1978-)，男，貴州安順人，工程師，研究方向：公路工程施工。

U458

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1008-3383(2016)11-0135-02