山嶺地區(qū)特長公路隧道巖溶段落施工技術(shù)研究

陸成海

摘要：在山嶺地區(qū)進行特長公路隧道施工階段，很容易發(fā)生塌方、突水突泥等情況，使用常規(guī)方法無法順利完成施工。本文主要論述了山嶺地區(qū)特長公路隧道巖溶段落施工技術(shù)，具體內(nèi)容包括巖溶處理、溶洞挖掘、支護施工、混凝土噴射、拆模與養(yǎng)護等方面，要根據(jù)實際情況，采取合適的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：山嶺地區(qū);特長公路隧道;巖溶段落施工

引言：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路隧道建設(shè)工程項目越來越多，能夠大幅度提高道路運行速度，縮短距離，在具體施工過程中，有很多因素會影響到正常施工，增加了施工難度，要采取必要措施提高工程整體的質(zhì)量與安全性，降低施工風(fēng)險，節(jié)省施工成本，助力我國交通事業(yè)發(fā)展。

一、巖溶的發(fā)現(xiàn)

巖溶是可溶性巖石經(jīng)過化學(xué)溶解與機械破壞作用而引起的地質(zhì)現(xiàn)象，巖溶的存在容易導(dǎo)致引發(fā)工程事故，面對特殊的地質(zhì)條件，需要創(chuàng)建應(yīng)急處理機制，深入分析地質(zhì)預(yù)報與監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，因為巖溶發(fā)育的控制因素較為復(fù)雜，發(fā)育形態(tài)有多種，對巖溶隧道設(shè)計施工安全構(gòu)成威脅。這種情況下，可以運用新奧法進行挖掘，挖掘前要運用超前地質(zhì)預(yù)報手段，提前掌握巖溶情況，制定應(yīng)對方案，防止發(fā)生塌方、突泥、涌水等現(xiàn)象，預(yù)報方法具體分為紅外探水、TSP、超前及環(huán)向風(fēng)槍探孔、超前水平鉆孔、加深炮孔等[1]。

紅外探測適用距離達到30米，可以探測出前方是否存在儲水結(jié)構(gòu);TSP的探測距離較長，一般為150米，獲知前方圍巖的完整程度;超前水平探孔每次能夠探測60米，按照探孔的鉆進速度、返水顏色做出判斷;超前及環(huán)向風(fēng)槍探孔可以精準測出隧道附近大概6米范圍;加深炮孔需要適當(dāng)加深炮眼，可確定前方是否有溶洞。

二、隧道巖溶段落施工技術(shù)

（一）巖溶處理

在處置溶腔壁過程中，需要先將內(nèi)部雜物清除，初期支護要在護拱成型以后再開展后續(xù)施工，安裝臺架，大管棚超前支護，根據(jù)溶洞大小，可使用Φ108和Φ089管棚，每次支護長度達到30米，搭接5米，或者使用雙層大外插角小導(dǎo)管的超前支護模式。在操作完成后，需要進行注漿，起到強化支撐的功能，要固定好四周巖體，調(diào)整圍巖環(huán)境。

一般情況下，加強支護要和超前支護共同進行，巖溶位置多使用環(huán)向型鋼架，鋼材型號可選用I18、I20、I22與I25幾種，達到加強拱部的效果，還要充分利用桿、網(wǎng)片、噴射砼等，達到更好的支護效果。

（二）工程準備

在施工開始前，要事先準備要所有原材料，并保證材料合格，配備好機械設(shè)備，讓風(fēng)管、空壓機和風(fēng)鉆始終處于最好的工作狀態(tài)，符合施工標準，工作人員應(yīng)全面掌握工程的具體情況和施工技術(shù)，明確注意事項，清晰自身責(zé)任，技術(shù)人員做好技術(shù)交底，保證各施工環(huán)節(jié)都能符合技術(shù)要求[2]。

排水方法包括暗管、涵洞、小型過橋等，可將溶洞積水與暗河水排出，在面臨不能排水的情況時，可選擇使用封堵的方式。若溶洞處于隧道底部時，可使用旋噴，在邊墻和拱部時，可運用注漿與管棚，對于無水的中、小型溶洞，要按照和隧道相交的位置和填充狀況，要填充進干砌片石、漿砌片石或低等級混凝土。

當(dāng)碰到很難處理的溶洞時，為避免工程陷入停滯，可采取迂回繞行的方式，盡量避開溶洞。

（三）溶洞開挖

首先應(yīng)開展全斷面爆破施工，采用注漿小導(dǎo)管加強整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，采用鑿巖機以及人工風(fēng)鎬相結(jié)合的方法進行施工，在爆破之前，精準計算炸藥用量，確定炸眼位置與數(shù)量，在施工之前應(yīng)對所在部位做好支護，防止影響到周圍圍巖。

根據(jù)勘測資料和施工現(xiàn)場觀測，當(dāng)?shù)乇碜匀粶洗?，匯水洼地發(fā)現(xiàn)有溶穴、落水洞、漏斗、豎井等現(xiàn)象時，這些均是隧道地下水補給來源，補給量根據(jù)時間有所變化，需要將地表水?dāng)r截。如為自然溝槽，采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作漿砌片石排水溝。若地表是一溶蝕封閉洼地，可采用截水溝，用泄水暗管將水引到隧道滲泄區(qū)以外。當(dāng)隧道掘進遇到溶洞有流水時，宜排不宜堵，首先應(yīng)查明水源，涌水量，流向及與隧道位置的關(guān)系，采取“以排為主、截引相結(jié)合”的措施，常年流量大的采用開鑿泄水的方法將水排除洞外，流量小的可采用攔截引排的方法將水引入隧道排水溝內(nèi)。

（四）支護施工

對開挖完畢的部分噴注C20混凝土，支護縱向鋼架，確保此部分的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。要確定好拱頂中線與錨桿位置，再進行測量放線，做好標準。鉆孔之前找準位置，通常情況下，應(yīng)設(shè)置在隧道附近的120°范圍內(nèi)，距離是40厘米，最好是人工作業(yè)，在施工結(jié)束后馬上清理干凈，把小導(dǎo)管直接放入至鋼架腹部，焊接牢固后，錨桿放入洞中。

讓小導(dǎo)管止?jié){閥和注漿管相連，現(xiàn)場配置漿液，確保參數(shù)達到規(guī)定標準。要嚴格遵照規(guī)定工藝展開施工，始終讓注漿壓力維持在合理范圍內(nèi)，速度不超過101/min，結(jié)束后，及時關(guān)閉閥門，對全部工程機械和原材料進行整理，保證清潔度滿足要求[3]。

選擇最合適的工藝，若施工過程中出現(xiàn)和巖面平行的狀況，要控制好角度，減小深度誤差，一般低于0.5厘米。

嚴格挑選泥漿類型，標號通常在C20以上，水灰比在0.8至1.0區(qū)間，按照工程標準加入氧化鎂膨脹劑以加強材料性能，不可放置過長實踐，造成性能減弱。

在錨桿布置階段，要盡量確?？锥粗胁淮嬖陔s質(zhì)，并滿足深度要求，錨桿底端放置墊板，以保證穩(wěn)定性。

在注漿階段，要盡可能的讓錨桿和注漿管固定好，注漿壓力不超過0.4兆帕，施工前，工作人員要仔細檢測強度，保證符合規(guī)定標準，在施工后的三天內(nèi)不可放置任何重物，不可搖晃錨桿。

（五）設(shè)置鋼拱架

挖掘到指定平面后再開展噴射施工，厚度為4厘米，工作人員測量好中線和拱腳，所有部分牢固連接，按照方案要求見鋼拱架安排在合適位置，這時一般采用Φ22鋼筋，交錯布置，環(huán)向距離是1米，確保拱腳的穩(wěn)定性，在底端放置墊板，若出現(xiàn)欠挖情況，不可隔斷鋼筋，馬上清理欠挖位置，將錨桿與鋼筋焊連，提高支護效果。

在鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)之前，要將表面的銹蝕清理干凈，要保證相鄰位置搭接長度不小于2厘米，根據(jù)巖面的變化放置鋼筋網(wǎng)，均勻噴射混凝土，為防止出現(xiàn)弦震情況，應(yīng)確保全部支護結(jié)構(gòu)均連接完好，焊接位置沒有問題，質(zhì)量達標。

（六）噴射混凝土

先備齊噴射裝置與原材料，確定速凝劑的加入計量。噴射階段要確保水灰比參數(shù)合理，檢查壓力情況，觀察噴水形狀，若為霧狀則正常，整個噴射過程要分段進行，嚴格遵照施工工藝，確保密實度達到要求。防止發(fā)生回彈、粉塵過量等情況，各段噴射長度小于6米，從下向上進行，科學(xué)設(shè)計施工流程。不管鋼筋過大或過小，均會造成回彈量的上升，噴水要和噴射面呈垂直放置，按照實際要求，應(yīng)在終凝后采取復(fù)噴，避免出現(xiàn)低洼不平的現(xiàn)象。

（七）拆模與養(yǎng)護

施工人員不可忽視溫度與濕度兩個指標，采用自然與人工相結(jié)合的方式開展，噴射完畢后的一天內(nèi)拆卸擋板，在混凝土強度上升至2.5兆帕后撤掉支撐，若附近圍巖壓力過大，需要在達到規(guī)定強度后再拆除臺車，脫模后馬上做養(yǎng)護處理，可以有效提升混凝土強度，養(yǎng)護時間至少一周，并將清理模板上的脫模劑，再做后續(xù)施工。

結(jié)論：在山嶺地區(qū)開展公路隧道巖溶段施工是較為復(fù)雜的，要與巖溶處理工作存在較大的復(fù)雜性，因此，需要對巖溶問題給予足夠的重視，保證施工的安全性與可靠性，應(yīng)創(chuàng)建科學(xué)的項目管理制度、監(jiān)控管理機制、反饋機制等，嚴格遵照規(guī)定施工，制定突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)案，提高工程質(zhì)量。

參考文獻：

[1]朱林.鐵路隧道溶巖區(qū)的溶洞處理施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019（4）：2.

[2]崔鵬杰.某鐵路隧道穿越溶蝕漏斗區(qū)施工技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2019（8）：5.

[3]楊了.貴廣高鐵油竹山隧道高風(fēng)險巖溶施工安全技術(shù)應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2020（5）：3.