基于公路隧道工程巖溶施工技術(shù)探討

李保祥

廊坊市中鐵物探勘察有限公司 河北 廊坊 065000

隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，鐵路、公路等山嶺隧道的建設(shè)越來(lái)越多。但由于隧道施工前的工程地質(zhì)勘察的詳細(xì)程度不夠及其結(jié)果在精度和可靠性上都存在著一定誤差，導(dǎo)致隧道在掘進(jìn)中經(jīng)常會(huì)遇到斷層、破碎帶、溶洞、采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象。特別是在巖溶地區(qū)的隧道工程建設(shè)中，由于對(duì)掌子面前方地質(zhì)情況了解不清，施工帶有很大的盲目性，經(jīng)常因巖溶涌水、突泥而帶來(lái)不可估量的災(zāi)害損失。

1 巖溶隧道施工原則

巖溶隧道施工的重點(diǎn)在于對(duì)巖溶的處理，因此要充分考慮巖溶隧道的實(shí)際情況，并嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工原則展開(kāi)施工。

（1）巖溶地層中含有大量的地下水，在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)充分秉持疏導(dǎo)為主的原則，對(duì)地下水進(jìn)行合理疏導(dǎo)。這樣不但能保障地下水不會(huì)對(duì)整個(gè)巖溶隧道施工造成嚴(yán)重影響，也能充分維持地下水的原有狀態(tài)，減少地下水的流失。

（2）當(dāng)隧道內(nèi)涌入了地下水時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮地下水的含量及其對(duì)隧道施工造成的影響，采取堵排結(jié)合的施工原則，將堵水與排水工作相結(jié)合，從而充分降低所涌入的地下水對(duì)巖溶隧道施工造成的影響。這樣一來(lái)，隧道的防滲漏能力將得以大幅提高，在巖溶隧道工程完工之后，也可以避免地下水滲透進(jìn)入隧道，影響隧道正常使用。

（3）防止隧道坍陷也是施工時(shí)必須要謹(jǐn)記的重要原則。巖溶地質(zhì)本身較為松軟，受到施工時(shí)的外力作用很容易發(fā)生塌陷現(xiàn)象。因此在施工時(shí)，施工隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)充分遵守防治為本，處理為先的施工原則，將解決施工安全問(wèn)題的重心放在防治上，從根本上解決巖溶隧道施工的安全問(wèn)題。

（4）當(dāng)安全事故出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取正確、有效的處理手段加以應(yīng)對(duì)，將事故造成的破壞降到最低，同時(shí)盡可能保證隧道施工的正常進(jìn)行[1]。

2 巖溶地質(zhì)對(duì)公路隧道施工的危害

我國(guó)面積廣闊，有山川河流各種地形，同時(shí)我國(guó)也是巖溶地質(zhì)世界上分布最廣的國(guó)家之一，約占國(guó)土面積的三分之一。巖溶地質(zhì)對(duì)于公路隧道的建設(shè)會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。隨著我國(guó)公路建設(shè)不斷向偏遠(yuǎn)山區(qū)推進(jìn)，巖溶地質(zhì)對(duì)于隧道施工的影響也越來(lái)越大。巖溶地質(zhì)對(duì)公路隧道施工的危害主要有突水現(xiàn)象、隧道塌方和巖溶堆積三種情況。

（1）突水現(xiàn)象。突水現(xiàn)象在公路巖溶地段隧道施工中是一種比較常見(jiàn)的情況，因隧道巖層的高壓導(dǎo)致水不斷地涌出，這會(huì)直接對(duì)施工場(chǎng)地造成破壞，甚至?xí)斐扇藛T傷亡的。如果巖溶隧道地質(zhì)的裂縫比較多，突水現(xiàn)象會(huì)比較嚴(yán)重，導(dǎo)致較大規(guī)模的水土流失，容易出現(xiàn)漏洞等自然災(zāi)害。

（2）隧道塌方。在進(jìn)行公路巖溶地段隧道施工時(shí)，因?yàn)橛腥芏吹刭|(zhì)的存在，這樣會(huì)使整個(gè)巖層出現(xiàn)無(wú)法持力的情況，隨著施工的不斷深入進(jìn)行，公路巖溶地段隧道極易發(fā)生塌方的安全事故。嚴(yán)重的甚至?xí)绊懼苓吔ㄖ锏陌踩?，威脅著居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（3）巖溶堆積。公路巖溶地段隧道施工發(fā)生巖溶堆積的情況，一般是突發(fā)狀況。因?yàn)榈刭|(zhì)層填充比較滿，造成土體間的摩擦力較小，公路巖溶地段隧道施工的施工對(duì)土層施加外力就容易導(dǎo)致巖溶的堆積，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，造成極大的安全隱患。在進(jìn)行公路巖溶地段隧道施工時(shí)，很容易出現(xiàn)突水、塌方等質(zhì)量事故，直接導(dǎo)致公路巖溶地段隧道內(nèi)巖溶水的高壓，進(jìn)而導(dǎo)致安全危險(xiǎn)的出現(xiàn)[2]。

3 巖溶隧道施工技術(shù)

3.1 巖溶水處理

對(duì)巖溶水進(jìn)行處理的過(guò)程中，遵循宜疏不宜堵的手段。其中的疏就是在施工過(guò)程中，盡可能地對(duì)巖溶水的徑流以及滲流路徑進(jìn)行維護(hù)，對(duì)地下水的原始循環(huán)以及儲(chǔ)存狀態(tài)進(jìn)行保持。所實(shí)施的最佳方案是在摸清水流路徑的情況下，在隧道外的合適位置鋪設(shè)相應(yīng)的過(guò)水通道，進(jìn)而使水的損失被降低，建設(shè)相應(yīng)的綠色循環(huán)工程。通常情況下，和水流特點(diǎn)以及露出位置科學(xué)結(jié)合，可以設(shè)置暗溝、預(yù)埋管道、修筑涵洞并開(kāi)鑿泄水洞等排水建筑物，利用橫洞、經(jīng)橫洞、平行導(dǎo)坑或者其他坑道將水向洞外排出。

3.2 溶洞的處理技術(shù)

對(duì)隧道巖溶中溶洞的處理需要具有綜合的技術(shù)。對(duì)于溶洞處理使用的一般方法是超前預(yù)加固的方法。是當(dāng)隧道的開(kāi)挖線的邊墻等地方有充填型的溶洞的時(shí)候，可以按照其中填充物的性質(zhì)或者溶洞的大小，使用適合的尺寸的導(dǎo)管和管棚來(lái)對(duì)其進(jìn)行超前注漿預(yù)加固。一般使用超前管棚進(jìn)行預(yù)加固使用的管棚的長(zhǎng)度為10～40m左右，主要適用于溶洞的縱向長(zhǎng)度在6m以上，同時(shí)需要保證搭接的長(zhǎng)度大于或等于2m。如果溶洞具有比較大的規(guī)模和范圍，同時(shí)其中含有豐富的地下水或者有很多的泥沙淤積，需要使用全斷面的注漿封堵的方法，保證在揭穿溶洞之后，不會(huì)發(fā)生突水或者突泥的現(xiàn)象。其次對(duì)溶洞處理的方法還有置換注漿法，主要適用于掌子面中是具有水分的黏土或者粉細(xì)砂等物質(zhì)，這些物質(zhì)使用擠密注漿或者滲透注漿的方法都不易達(dá)到預(yù)期的效果，因此需要使用置換注漿法來(lái)進(jìn)行施工。這種方法主要是預(yù)留幾個(gè)排泄的孔道在距離注漿孔大約2cm的位置，之后在這個(gè)位置安裝閥門(mén)以及孔口管，充分的排除泥沙，而留下的空隙則可以使用注漿進(jìn)行填充，以此來(lái)加固地層，降低注漿的壓力保證漿液的循環(huán)和擴(kuò)散。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于巖溶地區(qū)隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，勘察資料有時(shí)存在較大偏差。為了保證公路隧道的安全，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生，勘察單位必須采用有效的方法保證巖溶地區(qū)勘察的準(zhǔn)確性。施工單位要采取先進(jìn)的手段，做好巖溶地區(qū)的預(yù)報(bào)，編制先進(jìn)的、可實(shí)施的專項(xiàng)施工方案。