復雜地質(zhì)環(huán)境下雙連拱公路隧道施工技術(shù)分析

劉志敏

（中國建筑第七工程局有限公司 河南鄭州 450023）

1 雙連拱隧道技術(shù)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)公路隧道結(jié)構(gòu)型式大致分為：雙向行車單洞隧道、上下行分離雙洞隧道、小凈距隧道、連拱隧道。而連拱隧道又分為整體式中隔墻連拱隧道和夾心式中隔墻連拱隧道，兩個隧洞就像“連體嬰兒”一樣，彼此相連在一起。我局施工的老山隧道正是夾心式中隔墻連拱隧道。

2 常見的復雜地質(zhì)環(huán)境類型

通常下不良地質(zhì)條件包括濕陷性黃土、煤層瓦斯、巖溶、斷層帶、膨脹巖、泥石流、粉砂層、滑坡、淺埋、軟弱圍巖等。①濕陷性黃土。該類地質(zhì)極易引發(fā)下沉、突泥、突水、圍巖變形以及塌方冒頂?shù)仁鹿?。②煤層瓦斯。由于從煤（巖）層涌出的有害氣體沼氣達到一定濃度，施工時應嚴格控制濃度，不然極易引發(fā)瓦斯爆炸。③巖溶。巖溶在我國部分地區(qū)較為常見，是水對可溶性巖石進行化學溶蝕、流水的沖蝕、潛蝕和崩塌?？赡軙е峦荒唷⑼凰葐栴}。④斷層帶。斷層相對運動，相互擠壓，使附近的巖石破碎，形成與斷層面大致平行的破碎帶。隧道施工時產(chǎn)生巖爆。⑤膨脹巖。在膨脹巖中往往存在許多親水物質(zhì)，只要與水接觸便會發(fā)生膨脹，產(chǎn)生較大內(nèi)應力。⑥軟弱圍巖。軟弱圍巖的粘結(jié)力與承載力較小，只要遇水就極易出現(xiàn)軟化，從而引發(fā)隧道工程滑坡、裂縫以及塌方等情況。

3 老山連拱隧道的特征

老山連拱隧道設計初為了布線方便，接線工程量小，減少路基大放坡開挖，使線形順暢，最大限度的保護生態(tài)環(huán)境（穿越三個生態(tài)園林），減少對自然環(huán)境的破壞，使隧道與自然景觀融為一體。由于隧道身處淺埋、軟弱圍巖復雜地質(zhì)環(huán)境很大程度上影響著隧道的施工質(zhì)量，所以非常有必要做好其地質(zhì)勘測工作。需要按照地形圖來科學預測實際施工地質(zhì)情況，同時重點對可能會發(fā)生的意外事故以及地質(zhì)災害進行分析，并編制有針對性的方案。

3.1 隧道洞外截水溝施工技術(shù)要點

隧道施工時，進洞位置圍巖破碎較為嚴重，依據(jù)地形需要將洞外截水溝設置于施工隧道洞口處5m外。施工時因為其洞口位置較低，如若沒有設置截水溝在其洞外，特別是在雨季時更容易出現(xiàn)雨水倒灌到洞內(nèi)的情況，情況嚴重的還會引發(fā)洞口塌陷的問題。

3.2 斷層與破裂帶的施工技術(shù)要點

3.2 .1超前支護技術(shù)

由于隧道屬于淺埋隧道，覆蓋層厚度最淺處不到10m，隧道施工時多處處于斷層區(qū)域內(nèi)，則需要使用φ42直徑的超前注漿導管來進行隧道支護，并且采取超前注漿的方式來進行水泥漿體的灌注，以達到固結(jié)松散巖體的作用，如此一來就可以切實提高圍巖強度，以有效改善圍巖的變形情況。因此需要將注漿所使用的支護導管制作成花管樣式，通常設置導管長度約4.5m為宜。

3.2 .2開挖

夾心式中隔墻連拱隧道在施工時典型特點是先施工中導洞，待中導洞貫穿后施做中隔墻，最后開挖主洞。在開挖隧道時一般都是使用光面爆破技術(shù)。由于圍巖等級較差，存在許多裂隙水。施工時采用乳化炸藥更為合理。在實際實施開挖過程中需要結(jié)合相應圍巖情況來選用相應的鉆孔裝置，且編制相應的爆破計劃，以確保其開挖效果達到預期。不僅如此，還需要及時反饋爆破中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息以及爆破后的效果給技術(shù)人員，幫助其更好的把握爆破環(huán)節(jié)所存在的問題，以便于能夠及時調(diào)整相應方案，保證后期爆破施工更好的開展。在隧道爆破時使用光面爆破技術(shù)不會對周邊圍巖產(chǎn)生過大擾動，有利于維持圍巖的整體性，而且無需實施過多挖掘作業(yè)，有利于整體施工安全性以及效率的提高。施工時為有效控制超欠挖，盡量采用直眼掏槽，通過減少周邊眼間距和減少周邊眼裝藥量?？此圃黾恿耸┕さ墓ぷ髁?，其實減少了支護時間與噴射混凝土的噴漿量。

3.2.3 支護

結(jié)合新奧法有關(guān)理論可知，在開展隧道前期施工時進行有效的支護尤為重要。一般來說開展隧道施工時，對其部分初期支護要求都比較保守，由于在初期，作業(yè)人員都無法全面的了解施工所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境情況，因此在施工初期都是采取強化支護措施來處理隧道施工區(qū)域中的斷層以及存在較大塑性變形的施工。根據(jù)圍巖不通的結(jié)構(gòu)合理需用錨桿的形式，增加拱架與巖體的錨固力。噴漿作業(yè)時建議采用濕噴機械，由拱腳到拱頂，先墻后拱式噴射，減少噴射混凝土的回彈量。

3.2.4 二襯

二襯施工時拌和站做好充分準備。二襯臺車選用10m，因為中隔墻模板為9m，控制好中隔墻施工縫與二襯的施工縫。開盤時假如初期支護背后存在空洞，必須進行處理，直至合格后，方可澆注二襯。圍巖收斂和相對位移變化速率應滿足規(guī)范要求，圍巖變形較大的，應及早施作仰拱和二次襯砌。認真做好二襯前的防水、排水工作，對明顯的圍巖滲水點要增加環(huán)向透水管將水引入縱向排水管里。二次襯砌拱部、邊墻及仰拱混凝土抗?jié)B等級不低于P8，隧道初期支護與二次襯砌之間拱部及邊墻部位鋪設防水板加無紡土工布防水，防水板厚度不小于1.5mm，每一單焊縫寬不小于15mm，搭接寬度不小于15cm，無紡土工布重量≥400g/m2，防水材料應滿足設計及驗標要求。隧道拱墻環(huán)向施工縫設中埋式橡膠止水帶，隧道縱向施工縫設中埋式橡膠止水條。二襯拱部每隔3~5m預留回填注漿孔，待混凝土達到設計強度后進行充填注漿。軟式透水管盲溝：布設位置。透水管盲溝設在初期支護與復合防水層之間，環(huán)向透水管盲溝在邊墻底部與隧道洞內(nèi)水溝相連，縱向間距10m/環(huán)?？v向透水管盲溝在防水卷材下端泄水孔標高處與側(cè)溝相連?？v向盲溝每10m設一段。按設計位置布設盲管。為防止透水管侵占襯砌厚度，噴混凝土時預埋一根φ100mm鋼管，噴畢后拆下鋼管，在噴混凝土上形成一圓槽以利透水管安設。夾心式中隔墻連拱隧道的優(yōu)點就是二襯施工時防水層更加連續(xù)，能夠直達拱底，防水板能夠直接鋪到中隔墻角，達到很好的防水效果。

3.3 隧道變形控制技術(shù)

部分隧道所處區(qū)域存在粉質(zhì)砂巖與泥質(zhì)頁巖，則極易有軟化的情況出現(xiàn)，大大增加塌方發(fā)生率。所以，要想實現(xiàn)隧道承載能力得提升，則要求使用有效得技術(shù)來將隧道的抗塌方與抗變形能力提升。如若在施工中通過前期監(jiān)測將出現(xiàn)較大塌方概率的地段判斷出來，隧道水平收斂在2mm/d以上，或是已經(jīng)發(fā)生變形情況下，要求作業(yè)人員能夠進行藥卷錨桿，且基于此將鋼筋網(wǎng)掛上，隨后將一定數(shù)量的混凝土進行補噴，以達到約束隧道變形的情況，從而對變形與塌方等情況進行有效阻止。除此之外，還需要實施收斂觀測，每日觀測不得少于3次。如若出現(xiàn)巖體順層滑動或者V形塌方情況，就需要往隧道四周增打化學藥卷錨桿，結(jié)合塌方范圍來將鋼筋網(wǎng)掛上，并實施焊接連接整體，最后進行混凝土噴射實施支護。在進行爆破與鉆孔時，需要采用長度約4.5m的化學藥卷錨桿用在邊墻部位。而且需要結(jié)合爆破威力來合理增設減震孔數(shù)量并采取隔孔裝藥的方式。

4 結(jié)束語

總而言之，在實施公路隧道施工時不可避免會遇到復雜地質(zhì)環(huán)境，這就需要工作人員能夠正確掌握常見的復雜地質(zhì)環(huán)境類型，并采取有效的施工技術(shù)進行處理，以提高公路隧道工程的施工安全與質(zhì)量。