復雜地質環(huán)境下高速公路隧道施工技術

陳敏

（中交一公局集團有限公司、中交隧道局華中工程有限公司 北京 100000）

引言

我國南北東西跨度大，地理面積廣大，東西呈現(xiàn)出不同的地勢，平原、山地、丘陵、山脈等豐富多樣，自然而然地，不同的地形所呈現(xiàn)的地質條件往往是千差萬別，千變萬化的，這在不同程度上為我國公路施工建筑人員的施工工作增加了難度。對于那些地勢復雜、山脈眾多的地區(qū)，如何通過修筑隧道來確保人們的正常出行、使他們的交通更加便利已經成為當前隧道施工工作人員和團隊迫切需要解決的問題。因此，對于他們來說，充分認識到這一施工過程中存在的缺陷和不足問題及掌握相應的施工技術和手段是重中之重。

1 我國高速公路隧道施工過程中遇見復雜地質環(huán)境時存在的缺陷和不足問題

1.1 地質環(huán)境多樣，復雜多變

這些年來，為了滿足不同地區(qū)和人群的出行需求，高速公路的修筑朝著現(xiàn)代化的方向飛快發(fā)展，且由于其修筑的范圍在不斷的擴大、空間限制在不斷地縮小，越來越多的高速公路被要求在山區(qū)和一些地質環(huán)境極為復雜的地區(qū)修建，比如山脈、卡斯特地貌等，這些地區(qū)相對于東部地區(qū)來說其地質條件和地勢地貌都是極其復雜的，地理環(huán)境和地理條件的影響為高速公路施工團隊和人員帶來了極大的困擾，影響著他們的施工進度，自然而然地就在一定程度上延長了高速公路隧道施工工作的進程，也影響著這一施工工作的順利展開和進行，甚至倘若缺乏一定的監(jiān)管和保護意識，還會威脅到施工人員的生命安全，在這一過程中地質環(huán)境復雜主要表現(xiàn)為以下兩方面：

1.1.1 該地區(qū)本身的地質環(huán)境較差

倘若該地區(qū)本身就處在地質環(huán)境復雜、地貌風化嚴重、地下巖層結構千變萬化，且具有牢固性較低、不易施工、處在斷裂帶或斷層地區(qū)等特點的區(qū)域，那么，當公路施工隧道修筑團隊在這一地區(qū)進行施工工作時就不可避免的會遇到很大的難題，其工作的難度也會隨之而增加。比如當施工團隊在這些地區(qū)遇到巖石較大、硬度較高的石塊時會存在難以將其打通的情況。但倘若此時石塊的硬度較低，又會出現(xiàn)在敲打的過程中使巖石變形破碎、隧道出現(xiàn)坍塌摧毀的情況發(fā)生。

1.1.2 高速公路設計路線周圍地質環(huán)境較差

在對高速公路進行設計時，其路線會考慮到周圍人群的聚居地、商業(yè)環(huán)境等，在經過綜合考量之后才會確定路線。然而在實地考察的過程中這些提前設計好的路線可能會遇到一些比較特殊的地段，這些特殊地段的高速公路隧道施工難度將會前所未有的增加，比如一些黃土地、礦洞等。另外，在高速公路隧道挖掘和施工的過程中，還容易出現(xiàn)遇見與天然氣管道、地下水管道、城鄉(xiāng)建筑物等一些與城鎮(zhèn)基礎設施建設有關的各種建筑和設施相沖突的情況，這一過程中必然會使二者相互接觸，那么在接觸的過程中就不可避免的會讓地表結構發(fā)生動蕩和改變，此時就容易造成城鄉(xiāng)地區(qū)出現(xiàn)地面塌陷的情況，這直接對當?shù)厝嗣竦纳詈途幼‘a生極大的影響，甚至還會威脅著他們的生命安全[1]。

1.2 施工團隊的施工技術有待提高

對于高速公路隧道施工，尤其是在復雜地質條件環(huán)境下的施工技術來說，優(yōu)質良好的施工技術是確保隧道施工順利進行、隧道施工完成后使用周期和年限及質量可觀的有效保證，一旦施工技術不到位，將會直接影響施工的進程，甚至竣工后的使用也會對沿途經過的出行人員帶來人身安全問題。就目前來說，在高速公路隧道施工過程中針對復雜地質條件下的施工工作主要采用的現(xiàn)代技術有鉆爆發(fā)和挖掘機法，同時也結合了之前長期使用的通風技術和支護技術，然而在實際高速公路隧道施工的過程中卻并沒有將這些技術真正的運用在施工過程中，他們的最大功效和功用并沒有及時充分的發(fā)揮出來。導致這一問題出現(xiàn)的原因是多方面的，主要有施工團隊的資金投入不夠充分、所使用的設施和工具不夠健全、施工人員的技術水平有待提高和加強等，以上這些因素和問題都會使得在對復雜地質條件進行勘測的過程中所測量的結果存在誤差，這必然會導致具體的施工過程中出現(xiàn)相應的問題，進而帶來不同程度上的經濟損失。

1.3 施工企業(yè)對這一施工過程的重視程度有待加強

對于施工企業(yè)來說在進行復雜地質條件下高速公路修筑工作之前，要做好一定的準備工作，不論是這一過程的設計、計劃，還是組織和管理工作都要提前進行規(guī)劃和籌備，畢竟復雜的地質多樣的地貌等因素都要求施工企業(yè)要加強對這一區(qū)域的地質環(huán)境的考察，只有充分認識到復雜地質條件下高速公路隧道施工技術對公路質量的重要性，才能夠有效避免施工過程中和竣工之后的安全事故和人身事故問題。就目前來說，很多的高速公路施工企業(yè)都認為導致高速公路隧道施工出現(xiàn)坍塌事件、發(fā)生安全事故問題的首要因素就是當?shù)氐牡刭|條件和地理環(huán)境，他們認為這些地質條件是不可避免的因素，也是無法抗拒和更改的條件，在這一認知下，這些施工企業(yè)往往會漠視地質條件對道路工程的影響，沒有能夠做好及時的勘察和檢測工作。再加上其團隊人員的勘測技術不過關、技術水平較低、專業(yè)性有待提高、缺乏專業(yè)性的設計人員和科學性的指導人員，盡管其配備了較高的施工設備但卻并不能將該工作計劃和準備階段做到最好，在施工過程中還是會不可避免的出現(xiàn)問題。這些都是由施工企業(yè)沒有重視復雜地質環(huán)境和條件下高速公路隧道施工的勘測工作而引起的[2]。

2 復雜地質條件下進行高速公路隧道施工的技術措施

2.1 施工準備階段的技術

對于復雜的地質環(huán)境來說，要想更好地確保隧道的質量和效果，施工前的準備工作是極其關鍵和重要的。此時施工團隊就要充分做到以下幾個方面：首先，對于山脈等地區(qū)來說，要做好一定的排水工作，建構一套強有力的排水系統(tǒng)，確保排水設施的完善，只有這樣才能夠在施工的過程中確保隧道施工不會出現(xiàn)滲水漏水的情況，保證其質量；然后，施工地段的氣候條件也需要加強關注，查看其水文特征等；最后，對施工過程中會出現(xiàn)的危石、懸石進行及時的處理，同時在施工前加強對巖石穩(wěn)定性的排查，確保施工的順利展開和進行[3]。

2.2 針對淺埋偏壓地質進行施工使用的隧道施工技術

在復雜地質地貌的高速公路隧道施工進程中，淺埋偏壓是一種極其常見的地質地貌，這一地質地貌的主要特點就是土層性質較軟、變化性極強，遇見該地質地貌時是極難操作的，它不僅會對高速公路隧道施工的進度和質量帶來不利的影響，操作不當還會是施工人員受到生命威脅。因此，當施工團隊遇到淺埋偏壓地質的情況是，必須采取科學恰當?shù)氖侄魏拖冗M的技術，盡可能的將淺埋低壓地質對公路隧道施工過程中帶來的不利影響降到最低。此時施工團隊為了避免施工過程中的坍塌情況就需要在施工全面開展之前，系統(tǒng)整體的對當?shù)氐牡刭|環(huán)境和地質條件進行勘察和了解，掌握其主要的特點，對其容易帶來的一些事故和危害進行及時的預防。同時，具體詳細的分析施工路段周圍的地質地貌環(huán)境，收集相關的資料和數(shù)據(jù)，對這一地質易產生變形的特點進行監(jiān)測和分析，提前擬定好相關的施工流程，降低安全隱患問題[4]。

2.3 洞身開挖技術

復雜地質條件下的高速公路隧道施工包括很多環(huán)節(jié)，其中處在主體地位的工程就是挖掘洞身。在這一施工項目實施的過程中，需要值得關注的是：首先，洞身的挖掘工作要嚴格按照之前設計的圖紙進行和展開，根據(jù)特有的間隔距離來實施循環(huán)進尺的工作，在開挖之后還需要進行定時定期的質量檢查并確保硂液的及時澆灌和擦筑，同時，也要對鋪桿孔的定位和清孔環(huán)節(jié)引起重視，做好水泥沙漿的填充工作，以確保挖掘的質量。其次，要想進行左右洞的開挖工作，必須以硂液的澆筑工作達標為先決條件，利用臺階式的由拱腳依次到拱頂?shù)钠叫型诰蚴侄?。對于最上面臺階的開挖主要是先圍繞著隧道開挖環(huán)形的導坑，然后在這一基礎之上慢慢延伸到中核，在這一過程中，要確保他們的有效高度在1.6m～2.0m。最后在上面的工作完成之后，就需要對已經挖掘的工程進行及時的檢查處理，確保其挖掘的質量，一旦發(fā)現(xiàn)不符合的情況，要及時的修正和完善，只有這樣才能夠確保隧道的安全性[5]。

3 結語

眾所周知，不同地區(qū)地質條件和地質環(huán)境也以及地殼構造的都有著極大的差異性，這也就意味著公路修建的過程中不可能是一帆風順難度相當且適宜的，必然會存在一些斷崖山脈阻礙公路修建的地區(qū)，此時就需要挖鑿隧道來確保公路的正常修建。在這些地質條件較為復雜的地區(qū)通過隧道來修筑公路的方法有著極強的技術性，因此，相關的建筑團隊必須要充分掌握這以上所描述的施工技術，以便能夠在應付不同地質條件將隧道公路修好的情況下又能確保公路的質量性、實用性和長期性。