公路隧道及其不良地質段施工處理技術探索

李 志 達

(山西路橋建設集團有限公司陽泉分公司,山西 陽泉 045000)

公路隧道及其不良地質段施工處理技術探索

李 志 達

(山西路橋建設集團有限公司陽泉分公司,山西 陽泉 045000)

分析了公路隧道施工及其不良地質段施工存在的主要問題，結合工程實例，從隧道洞口施工、富水斷層破碎圍巖施工、巖溶地段施工等方面，論述了公路隧道施工及其不良地質段的施工技術，并對其施工處理技術的注意事項進行了闡述，從而提升公路交通建設的整體質量水平。

公路，隧道，不良地質段，施工技術

1 公路隧道施工及其不良地質段施工存在的主要問題

1)地形環(huán)境復雜多變，施工難度大。我國的地形條件復雜多樣，在進行施工的時候所遇到的問題也比較多，尤其是在進行隧道施工的時候，隧道大多是通過爆破山體來開通的，在進行山體爆破的時候需要考慮的因素比較多，遇到的困難也比較多，在施工的時候，稍有不慎就有可能引發(fā)安全事故，影響施工進度和質量。而對于不良地質段施工來說，亦是如此，比如說，我國在青藏高原修建公路和鐵路的時候，由于海拔過高，隧道施工經(jīng)常會遇到凍土的情況，這些情況勢必會提升隧道施工的難度。

2)施工人員的技術水平有限，影響施工進度。在進行公路建設施工的時候，施工人員的技術水平對于工程施工有著決定性的作用，施工人員的技術越好，在施工的時候遇到的問題也就越少，尤其是在進行公路隧道和不良地質段施工的時候，施工技術的好壞，對于施工質量的重要性不言而喻。但是，在實際的施工工作中，由于進行公路施工的大部分都是農民工，他們的文化水平有限，整體素質偏低，在進行施工的時候所遇到的問題也比較多，工人的現(xiàn)狀對于公路建設施工質量也產生了一定的影響，嚴重的時候，甚至會發(fā)生人員傷亡等安全事故，影響隧道施工進度。

2 公路隧道及其不良地質段的施工技術

2.1 工程概況

某隧道屬山西省忻保高速公路，位于山西省忻州境內，設計為分離式隧道，左洞長1 798 m，右洞長1 870 m，是忻保高速公路全線第三長隧道，該隧道設計時速80 km/h，隧道建筑限界10.25 m×5 m，于2009年4月1日～2010年12月31日期間施工。隧道采用新奧法進行施工，左右洞隧道分兩個施工隊對向同時開始施工。

2.2 隧道圍巖類型

此隧道由山西省交通規(guī)劃勘察設計院勘察設計完成，依據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》《公路工程地質勘查規(guī)程》，結合工程地質測繪資料、水文資料、鉆探和物探勘測結果，隧道圍巖分為三級，其中Ⅴ級圍巖淺埋段444 m，Ⅴ級圍巖深埋段498 m，Ⅳ級圍巖2 277 m，Ⅲ級圍巖429 m，明洞20 m，隧道左右幅合計總長3 668 m。

2.3 隧道洞口的施工技術

隧道洞口段是整個隧道施工的薄弱環(huán)節(jié)，其地質條件比較復雜，為保證在洞口處能夠安全施工，進洞前盡早完成洞口排水系統(tǒng)，做好邊、仰坡的截水溝，將地表水、邊、仰坡積水引離洞口，以防沖刷造成邊、仰坡失穩(wěn)，確保施工安全。本隧道洞口處于陡峭的山崖上，覆蓋層比較薄，開挖比較困難，在洞口開挖時施工人員嚴格按“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、快封閉、勤量測，步步為營，穩(wěn)步前進”的原則組織施工，并制定相應的施工方案。

公路隧道洞口的施工方案應根據(jù)具體的施工要求及影響隧道洞口施工的因素決定，支護方式多種多樣，一般采用超前預支護和超前預加固的措施。超前預支護主要包括管棚加固法、超前小導管加固法、超前錨桿法、掌子面噴射混凝土封閉法以及抗滑樁等，而超前預加固主要指的是超前預注漿，包括地表注漿和洞內超前鉆孔注漿。本座隧道采用了超前預支護的管棚加固法。

2.4 富水斷層破碎圍巖的施工技術

在進行隧道施工的過程中，最為常見的不良地質段問題就是斷層破碎段，造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的，首先是受地形的影響，這種不良地質段一般多集中在山區(qū)溝谷隧道中，眾所周知，地球是在不斷運動的，板塊之間也會互相的碰撞和擠壓，這些碰撞雖然十分的細微，但是經(jīng)過天長日久的積累，就會使得地形發(fā)生明顯的變化，而在碰撞和擠壓的過程中，山區(qū)溝谷的受力不均勻，有些地方受力能力強，而有些地方的受力能力比較弱，這樣很容易就會使得斷層帶的巖體出現(xiàn)破裂，并呈現(xiàn)為石塊狀和碎石狀，這些巖體的強度非常的低，在施工的過程中稍微用力，可能就會出現(xiàn)坍塌等事故，影響施工安全，加大了施工的難度。而且在施工的過程中，斷層還會引發(fā)很多后續(xù)問題，首先斷層破碎帶存在有較大的涌水現(xiàn)象，因為斷層部位的巖體都已經(jīng)破碎了，這樣一旦下雨的話，積水很難排出去，時間一長就會出現(xiàn)涌水的現(xiàn)象，影響施工進度。本座隧道在左洞進洞至830 m處時出現(xiàn)斷層破碎帶，在遇到斷層破碎帶時，首先要求工人不能慌，在進行開挖前，采用超前地質預報中的TSP203預報和超前水平探孔兩種方法綜合預報，并對圍巖收斂進行觀測，對施工區(qū)周圍的環(huán)境進行詳細的勘測，檢查地形情況，預測在施工的過程中是否還有可能會出現(xiàn)巖體碎裂的情況，坍塌事故發(fā)生的幾率是多少，在施工的時候，做好施工前的準備工作。而在具體的施工工作中，隧道出現(xiàn)了少量的涌水，針對涌水問題，在施工的時候，設置了相應排水系統(tǒng)，將涌水排解出去。當然，如果在以后隧道施工時遇見其他地形條件排解涌水的時候，也有許多需要注意的問題。因為在進行施工建設的時候，開挖了一段時間之后，經(jīng)常會出現(xiàn)無法自穩(wěn)的現(xiàn)象，而在排除涌水的時候，如果出現(xiàn)這樣的情況，很有可能就會出現(xiàn)圍巖掉落的現(xiàn)象，給建筑施工帶來了較大的難度，則應根據(jù)現(xiàn)場地形靈活處置。

2.5 巖溶地段的施工情況

在實際的施工過程中，人們除了會遇到富水斷層破碎圍巖，還會遇到巖溶洞。有填充物巖溶洞對于施工的危害極大，在施工的時候如果不小心觸碰到了這些巖溶洞，里面的填充物流出來的話，很有可能會危及到施工人員的安全，而且?guī)r溶地段的地質很不穩(wěn)定，在施工的時候，受到外力的影響很容易會引發(fā)一些未知的危險，即使施工已經(jīng)完成了，也存在較多的不確定性。

在本座隧道施工的時候，沒有遇到有填充物的巖溶洞，但在隧道進洞2 435 m處遇到了一個干涸的溶洞，規(guī)模不太大，項目部聘請專業(yè)人員針對可能出現(xiàn)的地質災害進行具體的分析，對巖溶洞采用物探手段進行了相關探測工作，準確地判斷隧道前方的地質類型。這種溶洞的生成年代一般都比較久遠，在施工的過程中遇到的這個溶洞，沒有出現(xiàn)坍塌或者是掉塊的情況。但是在隧道爆破開挖時，盡量采用小炮，控制爆破的力度，防止對溶洞的穩(wěn)定性產生影響，隧道發(fā)生掉塊和坍塌的問題。所以說這個問題也是施工人員在施工中應當注意的一個大問題，因為這個問題的處理好壞直接關系著施工質量和施工人員的人身安全。

3 公路隧道及其不良地質段施工處理注意事項

3.1 提升施工人員素質，培養(yǎng)專業(yè)施工人才

在進行施工的時候，施工人員的技術水平，對于公路隧道及其不良路段施工有著決定性的影響，隨著公路事業(yè)的不斷發(fā)展，公路隧道施工的地形環(huán)境越來越復雜，施工條件越來越艱苦，施工的難度越來越大。要想公路隧道施工能夠安全、高效完成施工任務，筆者認為，必須要想辦法提升施工人員的整體素質，根據(jù)道路施工的需要培養(yǎng)專業(yè)的施工人才，多角度、多方位的進行人才培養(yǎng)，在進行隧道施工的時候與不良地質段的施工工作還是有一定的區(qū)別，那么在人才培養(yǎng)上也應當有所差別，這樣才能真正的發(fā)揮施工人員的作用。

3.2 使用專業(yè)設備，做好施工技術支持

公路隧道及其不良地質段施工是一項極為艱苦而又漫長的工作，在進行這方面的施工時，施工的難度比較大，所需要的施工設備比較多，但是在施工的過程中，如果施工設備不夠先進和專業(yè)的話，對于工程的施工進度和質量等也會產生一定的影響。因此，筆者認為，在進行公路施工建設的時候，還需要選購和使用專業(yè)的施工設備，做好施工技術方面的支持，進一步保障施工質量，提升施工進度。

總之，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路交通建設的力度不斷加大，在建設施工中遇到的問題必然會越來越多，所遇到的不良地質段施工也會越來越頻繁，要解決好這些問題，必須要不斷的提升施工技術，采用新型設備，做好施工工作，同時還需要提升施工人員的技術，確保施工安全，提升公路交通建設的整體質量。

[1] 鄧應林.公路隧道不良地質段施工處理技術分析[J].黑龍江交通科技，2015(7)：90-92.

[2] 龍明蓮.高速公路隧道施工技術探討[J].黑龍江交通科技，2016(8)：103-104.

[3] 汪忠昌.關于優(yōu)化高速公路施工技術的相關思考與建議[J].黑龍江交通科技，2016(7)：180-183.

On construction of road tunnel and treatment for construction at unfavorable geological section

Li Zhida

(YangquanBranch,ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper analyzes the road tunnels and the main problems in construction at unfavorable geological section, indicates the road tunnel construction and the construction technique for the unfavorable geological section from the tunnel entrain construction, broken surrounding rock of rich water stratum, and karst section, and illustrates the precautions for its construction treatment technique, so as to promote the integral quality of the road traffic construction.

road, tunnel, unfavorable section, construction technique

1009-6825(2017)22-0174-02

2017-05-23

李志達(1981- ),男，工程師

U455

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