高速公路隧道施工技術(shù)及控制要點(diǎn)研究

閆 鑫

(山西交通控股集團(tuán)有限公司臨汾南高速公路分公司，山西臨汾 041000)

1 高速公路隧道施工的特點(diǎn)

1.1 不可預(yù)料性

高速公路隧道施工具有很難的預(yù)料性，這是它最明顯的特點(diǎn)之一。也是施工中最大困難。相對(duì)于其他工程施工技術(shù)來(lái)說(shuō)，高速公路隧道施工對(duì)技術(shù)要求比較高，重點(diǎn)體現(xiàn)在工程單位很難對(duì)施工對(duì)象的全部地質(zhì)條件進(jìn)行很好地掌控。即使在現(xiàn)代較為發(fā)達(dá)的勘探技術(shù)條件下也沒(méi)有辦法完全保證對(duì)所挖隧道的地質(zhì)條件全面而又準(zhǔn)確的把握。對(duì)一些隨時(shí)會(huì)發(fā)生的突發(fā)事故，也不能很好預(yù)料。比如圍巖的變化、泥石流以及地下水平等方面引發(fā)的事故。

1.2 具有很強(qiáng)的時(shí)效性

高速公路隧道施工的時(shí)效性，重點(diǎn)體現(xiàn)在隧道施工通常會(huì)遇到一些非常復(fù)雜的情況，特別是水文地質(zhì)條件變化，比如在隧道施工過(guò)程中，就會(huì)經(jīng)常遇上圍巖的變化。因此，在高速公路隧道工程完成后，務(wù)必在最短時(shí)間做出相關(guān)的處理措施，這樣才能使得高速公路隧道施工的有效性得到一步一步增強(qiáng)。

1.3 施工環(huán)境變化惡劣

在目前技術(shù)條件下，施工環(huán)境下的地質(zhì)變化不能及時(shí)掌控，就會(huì)在施工過(guò)程中存在著很大安全隱患，最容易發(fā)生塌方事故，另一方面由于在施工過(guò)程中還有很多交叉作業(yè)，作業(yè)空間過(guò)分窄小，工序步驟較多，因此增加了很多施工難度。再加上操作空間大部分處于封閉、半封閉狀態(tài)，很容易引起環(huán)境污染。即使良好的通風(fēng)措施，也不能很好地改善此種狀況，因此，導(dǎo)致施工環(huán)境會(huì)變得更加惡劣。

2 高速公路隧道施工技術(shù)

2.1 關(guān)于明洞開(kāi)挖與邊仰坡相關(guān)技術(shù)

在高速公路隧道施工實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)之前，第一步要做的就是測(cè)量放線，測(cè)量放線屬于基礎(chǔ)性工作，相關(guān)工作人員在進(jìn)行放線時(shí)，不但要對(duì)明洞邊坡與仰坡的頂線測(cè)量準(zhǔn)確，而且還要把放線準(zhǔn)確度掌握好。為什么要把放線準(zhǔn)確度掌握好呢，其原因是坡頂還需建成一個(gè)截水溝。在施工過(guò)程中，盡量把邊仰坡暴露在陽(yáng)光下的時(shí)間縮短，這就需要施工管理人員安排相關(guān)技術(shù)人員在適當(dāng)時(shí)間做好此項(xiàng)工作。假如發(fā)生了緊急的情況，防護(hù)力量就需要進(jìn)一步擴(kuò)大，這就需要加強(qiáng)支護(hù)力量。

而在施工中的支護(hù)重點(diǎn)憑借對(duì)錨桿之間距離進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)混凝土厚度與加密鋼筋網(wǎng)。在隧道挖掘過(guò)程中其主要使用機(jī)械設(shè)備就是挖掘機(jī)，還需要采用人力來(lái)進(jìn)行配合刷坡，通常還要使用風(fēng)鉆來(lái)打孔，此外，還會(huì)使用到少量的炸藥，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中進(jìn)行爆炸等方面工作。最后施工隊(duì)還要選擇比較合理的角度來(lái)對(duì)邊仰坡的沉降量和位移測(cè)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)。只有這樣才能構(gòu)建一個(gè)比較穩(wěn)定的觀測(cè)點(diǎn)。

2.2 關(guān)于鉆爆施工技術(shù)

其實(shí)在隧道的開(kāi)挖過(guò)程中，也并不是每一個(gè)工程均需要進(jìn)行爆破，在正式爆破之前，選擇什么樣的爆破設(shè)備是相當(dāng)重要的。當(dāng)前，在我國(guó)采用硝銨炸藥比較普遍，但是，在工程中怎么樣使用，那也需要根據(jù)施工過(guò)程中的實(shí)際情況進(jìn)行確定。因此，在隧道正式施工過(guò)程中，使用何種的爆破技術(shù)就需要非常慎重考慮，倘若在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生了問(wèn)題，就將會(huì)帶來(lái)了很大損失。在實(shí)施爆破時(shí)，筆者建議做好以下幾點(diǎn):

1)首先要確定此施工隧道的巖石屬于什么巖石，再根據(jù)巖石的種類選擇相對(duì)應(yīng)的炸藥。

2)要安排懂爆破專業(yè)人才進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)，絕對(duì)不能憑自己的感覺(jué)胡亂使用炸藥。

3)同時(shí)還要做好安全防范方面工作，一定要做到安全第一，所以爆破施工過(guò)程中一定要小心又小心，慎重又慎重。在不需要爆破施工的工段就盡量不采用爆破。

2.3 錨桿施工技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)也是隧道挖掘技術(shù)中最為常用的一種技術(shù)。此類技術(shù)對(duì)于技術(shù)性要求比較高，所以，在應(yīng)用時(shí)，就要慎重、要小心，多考慮考慮，在使用此技術(shù)時(shí)，筆者建議應(yīng)該注意以下幾方面:

1)務(wù)必要保障巖鑿機(jī)在預(yù)設(shè)計(jì)點(diǎn)上進(jìn)行工作，在巖鑿機(jī)正式工作之前，一定對(duì)其進(jìn)行檢查，避免其他無(wú)用物質(zhì)滲入其中。

2)要把掃錨桿上的污染物清掃干凈，預(yù)防石屑的污染，從而使得錨桿出現(xiàn)故障。

3)同時(shí)還要使孔洞保持干凈。務(wù)必要使孔洞清潔度符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4)將炸藥包放入到孔道之內(nèi)，同時(shí)還要確保炸藥包能夠完整。

2.4 關(guān)于防排水技術(shù)

高速公路隧道一定要注意防排水施工技術(shù)在整個(gè)工程施工過(guò)程中應(yīng)用，其原因是由于高速公路全路段均會(huì)受到雨水的沖蝕，另一方面由于高速公路上的車速比較快，因此其防水排水就顯得非常重要了。

在防排水技術(shù)中通常采用結(jié)構(gòu)防水來(lái)達(dá)到防水排水的目的。那么在這里就一定要注意結(jié)構(gòu)防水施工設(shè)計(jì)務(wù)必要根據(jù)隧道建筑地面的水文地質(zhì)條件與隧道建造結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行全面考慮。在高速公路隧道施工過(guò)程中一般是實(shí)施防、排、堵三者相結(jié)合的方式。防排水施工技術(shù)同時(shí)還與施工管理、監(jiān)督與施工材料有關(guān)，一定要嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，管理好材料應(yīng)用，才能夠真正達(dá)到預(yù)防隧道沒(méi)有滲漏現(xiàn)象的發(fā)生目的，此外，另一方面也務(wù)必要科學(xué)使用排泄地下水與應(yīng)用地溫來(lái)預(yù)防水溝中的水出現(xiàn)凍結(jié)等情況的發(fā)生，同時(shí)也要考慮在高速公路隧道工程中將放置中心深埋水溝。

3 高速公路隧道施工控制要點(diǎn)

3.1 關(guān)于施工工藝改善控制

高速公路隧道施工過(guò)程中，采用的先拱后墻的施工措施在以前看來(lái)是非常簡(jiǎn)單的方法，此施工措施主要應(yīng)用于隧道施工中地質(zhì)構(gòu)造不夠好，或者斷層破碎所帶來(lái)的施工區(qū)域。高速公路隧道施工技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，先拱后墻的施工措施已經(jīng)完全不適應(yīng)當(dāng)前的施工需求了。在高速度公路隧道施工比較典型的單位中，從最早的半斷面開(kāi)挖與先拱后墻的措施改變成臺(tái)階法進(jìn)行施工。臺(tái)階法的施工方式，能夠給高速公路隧道的防排水與隧道結(jié)構(gòu)安全等方面帶來(lái)很多有利的幫助。也能夠使得高速公路隧道工程質(zhì)量得到明顯提高。所以，施工單位應(yīng)依據(jù)高速公路隧道施工實(shí)際情況選擇比較科學(xué)的高速公路隧道施工的最新工藝。

3.2 調(diào)整與干預(yù)

由于我國(guó)土地遼闊，地理情況繁雜而且變化多端，這就會(huì)使得高速公路隧道實(shí)際施工過(guò)程中，施工單位不能完全對(duì)資源進(jìn)行有效地管理與利用，比如某些施工單位在高速公路隧道進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，由于爆破的效果不是很理想，而采用人工澆灌的措施進(jìn)行修補(bǔ)。使得高速公路隧道的襯砌沒(méi)有依照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行施工。從而使得高速公路隧道工程的二次襯砌與襯砌背后會(huì)出現(xiàn)空洞，給高速公路隧道工程帶來(lái)了質(zhì)量安全隱患。導(dǎo)致在高速公路正式投入使用時(shí)，產(chǎn)生較大的影響，因此，在高速公路隧道建設(shè)之前，政府與相關(guān)部門就需要進(jìn)行調(diào)整與干擾、選擇一些有能力、技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的建筑施工單位進(jìn)行建設(shè)，絕對(duì)不能搞金錢關(guān)系、領(lǐng)導(dǎo)人情關(guān)系，讓一些沒(méi)有能力，技術(shù)不成熟的建筑公司承建。

3.3 關(guān)于高速公路隧道施工安全控制

關(guān)于高速公路隧道施工安全控制過(guò)程中，施工單位一定要有“安全第一”思想意識(shí)，注重加強(qiáng)工程施工安全控制與管理，在這過(guò)程中，隧道的通風(fēng)問(wèn)題就是整個(gè)隧道安全最核心的問(wèn)題，可根據(jù)施工過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行工作的人數(shù)計(jì)算，依據(jù)最多人的計(jì)算方法，能夠進(jìn)行通風(fēng)量計(jì)算公式如下:

其中，Q為通風(fēng)量(高速公路隧道施工洞內(nèi))，它的單位為m3/min;m為指在高速公路隧道施工洞內(nèi)同時(shí)進(jìn)行工作的人員數(shù)量;q為高速公路隧道施工中同時(shí)工作人中每個(gè)人每分鐘所需呼吸的空氣量，在高速公路隧道施工過(guò)程中通風(fēng)量計(jì)算公式一般是采用q=3 m3/min;K為通風(fēng)量備用系數(shù)，通常采用K=1.15為標(biāo)準(zhǔn)。

依照高速公路隧道施工洞內(nèi)相關(guān)規(guī)定最小風(fēng)速計(jì)算，計(jì)算出通風(fēng)量，其計(jì)算公式為:

其中，Q為高速公路隧道施工洞內(nèi)的通風(fēng)量，單位為m3/min;V為施工洞內(nèi)最小見(jiàn)風(fēng)速，通常選擇0.25 m/s;A為隧道橫斷面，它的面積為m2。

總之，高速公路隧道施工是屬于高速公路建設(shè)的重要組成部分之一，隧道工程施工質(zhì)量與高速公路的建設(shè)水平有著密切關(guān)聯(lián)的，所以，高速公路施工單位應(yīng)該高度重視隧道工程，不但要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行不斷改善，而且還嚴(yán)格控制施工要點(diǎn)，從而達(dá)到提升高速公路隧道施工工程質(zhì)量的目的。