復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工技術(shù)

周偉

摘 要：隧道公路工程所遇到的復(fù)雜性較高的地質(zhì)條件，在很大程度上是由于工程本身的施工特點(diǎn)所決定的，在對(duì)山體進(jìn)行開挖的過程中，會(huì)改變整個(gè)山體以及地下巖層的原有的平衡狀態(tài)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)很大的改動(dòng)，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)很多難以預(yù)料的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)變形引發(fā)的危險(xiǎn)情況，這些安全方面的因素在隧道施工中體現(xiàn)的尤為明顯，還會(huì)造成工程造價(jià)上漲，不利于順利開展施工建設(shè)，因此更加需要科學(xué)合理的規(guī)劃施工解決出現(xiàn)的各類問題。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件；公路隧道施工技術(shù)；措施

1 公路隧道施工特點(diǎn)及危險(xiǎn)源

1.1 工程地質(zhì)條件復(fù)雜

隧道穿越的地質(zhì)條件往往復(fù)雜多變，這不僅會(huì)對(duì)隧道施工開挖方法的選擇、支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還會(huì)導(dǎo)致隧道施工安全事故的發(fā)生。尤其當(dāng)隧道穿越山體內(nèi)隱伏有斷層破碎帶、溶洞、高地應(yīng)力等不良地質(zhì)體時(shí)，發(fā)生安全事故的概率將明顯增大。

1.2 隱蔽工程多

公路隧道施工作業(yè)全部在地下進(jìn)行，隱蔽工程多且難以掌控，且隨著隧道掌子面的向前推進(jìn)，圍巖條件和地下水情況都在變化，容易因?yàn)槭┕?zhǔn)備不足而導(dǎo)致工程安全事故的發(fā)生。

1.3 施工環(huán)境惡劣

隧道施工常在山谷間開展、洞內(nèi)空間狹小、光線不足、空氣流通性差、處于半封閉狀態(tài)，對(duì)于穿越煤層等地質(zhì)條件的隧道，常伴有瓦斯、毒氣突出，對(duì)施工人員的身體影日向很大。根據(jù)事故觸發(fā)主體的不同，可將引起高速公路隧道施工安全事故發(fā)生的因素歸類為人的因素、物的因素、環(huán)境因素和管理因素。其中，人的因素主要為施工人員的危險(xiǎn)操作，例如不正當(dāng)?shù)氖┕け谱鳂I(yè)等；物的因素主要是指施工機(jī)具、工程材料等的不安全狀態(tài)；環(huán)境因素既包括施工現(xiàn)場工作環(huán)境又包括洞室圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)；管理因素反映了施工人員與施工隊(duì)伍規(guī)范化作業(yè)情況。在公路隧道施工中，環(huán)境因素對(duì)施工安全起到至關(guān)重要作用；根據(jù)過往事故經(jīng)驗(yàn)，安全事故多發(fā)生于圍巖軟弱破碎、水文地質(zhì)條件不良、瓦斯突出、高地應(yīng)力等不良地質(zhì)地段。因此，可結(jié)合公路隧道工程自身特點(diǎn)及過往工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些地段進(jìn)行重點(diǎn)管理，確定工程施工中的重大危險(xiǎn)源，建立專項(xiàng)安全施工方案。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工存在的問題

2.1 地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜

一是地層結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖穩(wěn)定不利。比如地下巖層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、巖層的自穩(wěn)性能較差、有的處于斷層破碎地帶、或存在喀斯特地貌等，都會(huì)影響圍巖的穩(wěn)定性。二是地質(zhì)病害對(duì)隧道施工不利。比如常見的巖溶地區(qū)，溶洞發(fā)育、存在溶腔較大，溶腔填充的多為流質(zhì)淤泥和軟土，或地下存在的暗河暗溝和水量豐富地帶，這樣的地形地貌都會(huì)對(duì)隧道施工帶來不利的影響。三是特殊地質(zhì)對(duì)隧道施工不利。比如隧道如果穿越黃土地、膨脹土、流沙層等特殊地質(zhì)，這樣的地質(zhì)條件下公路隧道施工難度很大，支護(hù)很困難，很容易發(fā)生坍塌、突涌等安全事故。

2.2 施工技術(shù)有待優(yōu)化

先進(jìn)的施工技術(shù)是確保隧道施工安全和施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。隧道施工中地質(zhì)勘測技術(shù)、超前預(yù)報(bào)技術(shù)、施工工藝水平、施工機(jī)械操作水平、施工組織設(shè)計(jì)水平等等，一定程度上都會(huì)影響到隧道施工的質(zhì)量和施工的安全性。當(dāng)前我國公路隧道施工主要采取新奧法，也就是利用鉆爆法開挖技術(shù)，或采取隧道掘進(jìn)機(jī)法等施工技術(shù)，再加上目前輔助的支護(hù)襯砌技術(shù)、防排水技術(shù)、通風(fēng)技術(shù)等，基本能夠完成普通地質(zhì)特點(diǎn)的公路隧道施工。對(duì)于較為復(fù)雜地質(zhì)條件，比如對(duì)于松散破碎地層、溶洞、膨脹土、流沙等復(fù)雜地質(zhì)條件的隧道施工，施工過程中還有一些施工難題需要突破和解決，施工技術(shù)亟待創(chuàng)新和優(yōu)化，也需要引進(jìn)一些更為先進(jìn)的設(shè)備來輔助施工，使復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路隧道施工更加安全和高效。

2.3 質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)淡薄

施工單位負(fù)責(zé)公路隧道施工的全過程，必須做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)、計(jì)劃、組織及管理工作。在施工管理過程中，部分工作人員專業(yè)技術(shù)水平不高，缺少具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，造成工種間協(xié)調(diào)溝通意識(shí)不強(qiáng)，工作銜接不夠好，有的施工環(huán)節(jié)沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，致使工作質(zhì)量不高。另外，施工單位地質(zhì)勘測技術(shù)人員的專業(yè)化水平不高、，缺乏科學(xué)合理的地質(zhì)設(shè)計(jì)方案和對(duì)施工人員的專業(yè)指導(dǎo)，導(dǎo)致對(duì)地質(zhì)勘測水平不高，致使有些防范措施補(bǔ)救不到位，容易引起公路隧道塌方等安全事故發(fā)生。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工優(yōu)化措施

3.1 提高地質(zhì)勘察技術(shù)水平

第一，在隧道施工開始前進(jìn)行地質(zhì)狀態(tài)的預(yù)測，由專業(yè)的地質(zhì)勘察人員與施工人員共同使用勘察儀器，采用地面調(diào)查的方式對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大致的了解，以確定隧道工程的施工可行性以及應(yīng)采用的施工技術(shù)。第二，在施工進(jìn)行時(shí)，需要對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面監(jiān)測，探尋適合圍巖具體情況的施工技術(shù)，并深入調(diào)查這一區(qū)域內(nèi)的巖石結(jié)構(gòu)、受力狀態(tài)以及地質(zhì)情況。第三，采取合理的方式進(jìn)行突水、塌方等災(zāi)害的檢測工作，并對(duì)不穩(wěn)定巖溶與巖層破碎帶進(jìn)行試爆，確保施工過程中的安全。

3.2 合理改進(jìn)隧道施工技術(shù)

為了有效地降低復(fù)雜地質(zhì)條件可能對(duì)公路隧道施工造成的危害，我們必須對(duì)隧道施工技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)，應(yīng)用最直接的方式解決復(fù)雜地質(zhì)問題。在改進(jìn)施工技術(shù)的同時(shí)，還要按照遇到復(fù)雜地質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)，與現(xiàn)有的地質(zhì)狀態(tài)相關(guān)資料，為地質(zhì)條件的處理制定更加合理、更加完善的處理策略。為了做好地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作，必須從以下幾個(gè)方面入手：第一，充分了解施工地區(qū)的整體地質(zhì)條件，根據(jù)具體條件進(jìn)行事前的預(yù)防，有效減少施工中地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。第二，如果在施工中已經(jīng)發(fā)生了地質(zhì)災(zāi)害，必須對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的處理，將地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程施工的影響控制在最小范圍內(nèi)。第三，在完成對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的處理工作后，需要對(duì)整個(gè)處理過程進(jìn)行全面的總結(jié)，并做好相關(guān)記錄，以便為以后的處理工作提供有價(jià)值的參考。

3.3 人員安全意識(shí)的培養(yǎng)

在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行公路隧道工程的施工，施工過程的安全性會(huì)存在較多的影響因素，可能會(huì)產(chǎn)生不同的問題。想要盡量避免這些問題發(fā)生，就必須重視培養(yǎng)工作人員的安全意識(shí)，保證他們?cè)诠ぷ髦心軌蛉硇牡赝度氲焦ぷ髦?，熟練掌握各?xiàng)施工技術(shù)，防止因操作施工造成安全事故的發(fā)生，提高施工過程中的安全性，確保工作人員的人身安全以及施工的順利進(jìn)行，提高隧道施工質(zhì)量，促進(jìn)公路行業(yè)的發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)管

對(duì)于公路隧道工程而言，施工過程的監(jiān)管主要分為兩個(gè)層面，分別是來自政府部門的監(jiān)管以及施工單位的監(jiān)管。為了有效提高隧道施工質(zhì)量，我們必須同時(shí)提高兩個(gè)層面的監(jiān)管力度，對(duì)施工過程進(jìn)行全程的監(jiān)管，保證所有施工操作均符合復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工要求，減少安全事故的發(fā)生，在復(fù)雜地質(zhì)條件下建設(shè)出更多的優(yōu)質(zhì)公路隧道。

4 結(jié)束語

隧道公路的施工過程會(huì)遇到很多困難，還有很多危險(xiǎn)性極高的因素影響著正常的施工建設(shè)，因此要合理使用施工技術(shù)方法，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工的方案和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施施工，加強(qiáng)安全管理和質(zhì)量監(jiān)督工作的力度。

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