高速公路隧道不同圍巖施工工藝及對(duì)策研究

葉偉平

摘 要：高速公路在現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐中的價(jià)值表現(xiàn)突出，積極的強(qiáng)調(diào)地區(qū)高速公路建設(shè)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域溝通和聯(lián)系的加強(qiáng)，這于當(dāng)?shù)匕l(fā)展經(jīng)濟(jì)有重要意義。在山地較多的區(qū)域，隧道工程是高速公路建設(shè)中需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容，基于施工安全和高速公路使用穩(wěn)定的考慮，需要在隧道施工的時(shí)候針對(duì)不同的巖體結(jié)構(gòu)類型采用針對(duì)性圍巖施工工藝。分析研究高速公路隧道不同圍巖施工工藝以及對(duì)策，旨在為當(dāng)前的施工實(shí)踐提供指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道;圍巖施工工藝;對(duì)策

高速公路作為地區(qū)聯(lián)系和溝通的重要渠道，在目前的區(qū)域發(fā)展實(shí)踐中發(fā)揮著重要的作用，所以加快高速公路的建設(shè)，穩(wěn)定其價(jià)值的發(fā)揮現(xiàn)實(shí)意義顯著。結(jié)合目前的高速公路建設(shè)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在部分地區(qū)進(jìn)行高速公路建設(shè)的時(shí)候，要考慮到地形以及時(shí)效性，合理安排隧道的開挖。因?yàn)椴煌貐^(qū)的地理環(huán)境和巖體結(jié)構(gòu)存在著顯著的差異，因此在隧道開挖的過程中需要針對(duì)不同的圍巖類型采用針對(duì)性的施工工藝，并且要基于施工工藝對(duì)施工建設(shè)的具體對(duì)策進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，這樣，施工安全和持續(xù)才能夠得到保障，高速公路的后續(xù)應(yīng)用穩(wěn)定和安全效果也會(huì)更加的突出。

1 當(dāng)前隧道在不同圍巖施工中存在的問題

結(jié)合目前的高速公路隧道施工實(shí)踐做分析會(huì)發(fā)現(xiàn)在面對(duì)不同圍巖的時(shí)候，實(shí)際開挖工作在推進(jìn)的過程中會(huì)存在原巖應(yīng)力影響，這種受力狀態(tài)是保持原始狀態(tài)下圍巖穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因?yàn)樵瓗r應(yīng)力自身的大小和方向存在著明顯的差異性，所以在公路隧道開挖工程的具體開展過程中，不同圍巖所承受的力量情況會(huì)發(fā)生明顯的變化，此時(shí)的圍巖會(huì)受到破壞。

在圍巖施工的過程中，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)圍巖造成破壞。在地殼發(fā)生穩(wěn)定性不確定的運(yùn)動(dòng)時(shí)，圍巖自身的穩(wěn)定性會(huì)出現(xiàn)明顯的下降。為了在高速公路隧道施工建設(shè)的過程中保證圍巖施工穩(wěn)定性，相關(guān)的施工單位在進(jìn)行隧道選址的時(shí)候需要強(qiáng)調(diào)地質(zhì)構(gòu)造層的規(guī)避。如果遇到難以規(guī)避的情況，那么在施工規(guī)劃的過程中需要讓隧道盡可能的貼近硬巖層[1]。結(jié)合實(shí)踐發(fā)現(xiàn)地質(zhì)本身所具有的斷帶層也會(huì)對(duì)圍巖本身的穩(wěn)定性造成顯著影響，而且穩(wěn)定性會(huì)隨著隧道的距離增加而出現(xiàn)逐漸降低的情況。換言之，圍巖本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)對(duì)施工建設(shè)的穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著影響，因此在實(shí)踐中需要對(duì)圍巖自身的脆性和塑性所分析與強(qiáng)調(diào)。就脆性來看，其質(zhì)硬且具有比較突出的力學(xué)強(qiáng)度，而塑性正好與之相反。在實(shí)際施工的過程中，針對(duì)不同的巖體類型特征對(duì)施工的方法進(jìn)行選擇和利用意義顯著。

除去上述的因素之外，高速公路隧道在施工的過程中還會(huì)受到水文因素的影響，主要是流經(jīng)施工區(qū)域的地下水因素會(huì)導(dǎo)致隧道施工問題發(fā)生。結(jié)合目前的工程實(shí)踐，隧道施工過程中出現(xiàn)的塔防事故以及穩(wěn)定性失衡問題等多與地下水因素有關(guān)系?；诖?，在隧道施工的過程中需要對(duì)不同圍巖類型的地下水要素進(jìn)行分析。就地下水的具體分析來看，其影響主要表現(xiàn)在兩方面：（1）地下水會(huì)導(dǎo)致巖體發(fā)生軟化情況，在巖體被軟化之后，其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)明顯下降，這對(duì)于巖體自身的穩(wěn)定性有顯著影響。（2）地下水流會(huì)帶走夾層物質(zhì)，從而降低相互的摩擦力，這種情況會(huì)導(dǎo)致巖體活動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。

2 高速公路隧道不同圍巖施工的工藝對(duì)策

面對(duì)目前高速公路隧道施工遇到的不同問題提出積極的問題解決策略，這對(duì)于提高隧道施工質(zhì)量和安全性有積極意義，對(duì)高速公路后期使用以及維護(hù)也有顯著的價(jià)值。基于此，針對(duì)高速公路公路隧道施工過程中的不同圍巖提出科學(xué)、有效的施工工藝對(duì)策便有了突出的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。以下是基于實(shí)踐總結(jié)的高速公路對(duì)到不同圍巖施工的工藝對(duì)策。

2.1 基于圍巖的級(jí)別和類型針對(duì)性選擇施工工藝

結(jié)合高速公路隧道施工實(shí)踐會(huì)發(fā)現(xiàn)在施工建設(shè)的過程中會(huì)面臨不同路段存在不同級(jí)別和類型圍巖的情況，所以在具體施工的過程中，施工單位需要工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上基于實(shí)際情況對(duì)施工的工藝和方案進(jìn)行有效調(diào)整，使其達(dá)到最佳狀態(tài)?；谀壳暗墓こ虒?shí)踐可知不同的施工方法適合在不同的圍巖級(jí)別和類型中進(jìn)行使用，比如中隔壁法，其主要應(yīng)用于雙線隧道Ⅳ級(jí)圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道地段。就這種施工方法的具體分析來看，其主要指的是在施工的環(huán)節(jié)中，將鋼支撐和噴射混凝土進(jìn)行合理的分割，然后在進(jìn)行施工的技術(shù)類型。在這種施工工藝的具體使用中，施工參數(shù)的穩(wěn)定是非常重要的工作。一般來講，利用此種施工方法施工的時(shí)候需要在隧道的拱部運(yùn)用注入水泥漿的小導(dǎo)管做超前預(yù)支護(hù)，從而使工程開挖進(jìn)尺能夠控制在0.5米的范圍內(nèi)。不僅如此，施工過程中的臺(tái)階高度需要控制在4.5米到5米的范圍之間，而且控制臺(tái)的接近距離需要在3～5米之間。除了上述的參數(shù)保持之外，支護(hù)措施的完善也是必須要強(qiáng)調(diào)的，一般是將114型鋼和118型鋼分別中隔壁時(shí)和初期支護(hù)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。

在進(jìn)行正式施工的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員需要首先強(qiáng)調(diào)的是左側(cè)導(dǎo)坑的上臺(tái)階開挖工作。當(dāng)上臺(tái)階開挖的長(zhǎng)度在3～5米這個(gè)范圍之后便可以進(jìn)行下臺(tái)階開挖工作。需要注意的是，在左側(cè)導(dǎo)坑開挖距離達(dá)到5～10米之間的時(shí)候，右側(cè)上臺(tái)階開挖工作便可以進(jìn)行了。同樣，右側(cè)上臺(tái)階的開挖長(zhǎng)度達(dá)到了3～5米的范圍之后可知實(shí)施下臺(tái)階開挖工作[2]。在上述工作進(jìn)行的時(shí)候，為了保證施工的穩(wěn)定與安全，施工人員需要對(duì)初期的支護(hù)工作進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，同時(shí)要完善鎖腳錨桿工作。在施工的過程中，如果隧道的斷面呈現(xiàn)的是環(huán)狀，而且施工整體的狀態(tài)呈現(xiàn)穩(wěn)定性，那么臨時(shí)的支護(hù)便可以拆除，此時(shí)可以進(jìn)行混凝土的二次襯砌工作。結(jié)合中隔壁法的應(yīng)用實(shí)踐做分析會(huì)發(fā)現(xiàn)中隔壁拆除是非常重要的工作，需要強(qiáng)調(diào)其在隧道基本成型且穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行拆除操作，這樣可以規(guī)避中隔壁拆除對(duì)未成型隧道的破壞。

臺(tái)階法在隧道施工實(shí)踐中的利用也比較的普遍，其具體指的是在隧道實(shí)際開挖的過程中，將完整的工作面進(jìn)行上下部分的劃分，然后進(jìn)行開挖支護(hù)工作的強(qiáng)調(diào)。在具體的操作中，施工單位首先應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是上臺(tái)階的開挖工作，且上臺(tái)階的開挖長(zhǎng)度需要保持在3～10米范圍。就具體的開挖進(jìn)尺來看，需要基于施工環(huán)節(jié)所面對(duì)的圍巖穩(wěn)定性等特性做具體的判斷，一般來講，最多不能超過1米。在進(jìn)行下臺(tái)階開挖的時(shí)候，長(zhǎng)度保持需要維持在20～30米之間，同時(shí)還要將開挖進(jìn)尺的長(zhǎng)度控制在1米范圍之內(nèi)。當(dāng)臺(tái)階開挖工作結(jié)束之后，施工人員需要對(duì)初噴戶工作進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。為了保證初噴護(hù)工作的實(shí)際效果，需要在施工實(shí)踐中基于工作的具體需要進(jìn)行預(yù)先施工，最后再完成環(huán)封閉工作。

在針對(duì)不同圍巖的施工工藝?yán)弥校A(yù)留核心土技術(shù)也有顯著應(yīng)用。結(jié)合目前的施工實(shí)踐，其廣泛應(yīng)用在Ⅴ級(jí)圍巖的深埋施工階段。就Ⅴ級(jí)圍巖的特征分析來看，其最為主要的表現(xiàn)是整體性比較強(qiáng)，且呈現(xiàn)干燥性。就預(yù)留核心土技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用來看，技術(shù)人員需要在上臺(tái)階挖掘的過程中利用挖掘機(jī)進(jìn)行核心土的預(yù)留，一般為2～3米的長(zhǎng)度，在核心土預(yù)留挖掘的過程中，循環(huán)進(jìn)尺的長(zhǎng)度要控制在1米范圍內(nèi)。就此階段的施工實(shí)踐分析來看，技術(shù)人員需要盡可能的規(guī)避爆破開挖施工，這樣可以最大限度的保證施工的安全性。

2.2 強(qiáng)調(diào)施工過程中的安全保護(hù)工作

結(jié)合目前的高速公路隧道施工實(shí)踐可知，不管是何種技術(shù)的利用，在施工中均有可能出現(xiàn)安全事故，所以為了保證施工安全，對(duì)施工過程中的安全防護(hù)工作進(jìn)行強(qiáng)調(diào)非常必要?；诰唧w的施工要求，安全防護(hù)工作的加強(qiáng)需要從如下方面開展：（1）在實(shí)際施工的過程中，施工企業(yè)和施工單位需要將安全施工作為施工基礎(chǔ)，在施工前需要做好安全培訓(xùn)工作，更需要制定相應(yīng)的安全防護(hù)措施以及安全預(yù)案，尤其是針對(duì)隧道開挖比較常見的塌方問題，相關(guān)的技術(shù)人員必須要在隧道施工區(qū)域地理地質(zhì)結(jié)構(gòu)明確的基礎(chǔ)上，基于相關(guān)經(jīng)驗(yàn)制定科學(xué)有效的防護(hù)策略，以此來保證施工的安全。（2）需要規(guī)避施工過程中忽視工程質(zhì)量和施工安全保障的情況。在部分隧道工程施工中，為了保證施工的進(jìn)度，或者是為了控制施工的成本會(huì)忽略對(duì)施工質(zhì)量的控制，也會(huì)忽略安全保障工作的完善性建設(shè)，這種情況容易引發(fā)施工安全事故，所以在實(shí)踐中，施工單位或者是企業(yè)需要正確的處理施工安全、工程質(zhì)量以及施工進(jìn)度等方面的關(guān)系，做好具體工作的協(xié)調(diào)。（3）在工作實(shí)踐中，施工單位和企業(yè)需要基于安全施工制度進(jìn)行詳細(xì)的施工章程以及獎(jiǎng)懲制度的制定，并在施工的過程中對(duì)安全施工進(jìn)行監(jiān)督，這樣，安全事故的出現(xiàn)會(huì)得到有效的控制。

除了上述的工作之外，在正式施工環(huán)節(jié)開展之前，工程施工單位需要利用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行了解，并生成地質(zhì)情況報(bào)告，這樣，施工的具體開展會(huì)獲得更加準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)報(bào)。相關(guān)技術(shù)人員和施工單位對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)進(jìn)行科學(xué)分析，制定針對(duì)實(shí)際情況的施工安全防控策略，并在施工的過程中基于報(bào)告的具體情況做好監(jiān)管，及時(shí)的掌握地質(zhì)變化情況和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)，并對(duì)安全防護(hù)工作進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，這樣，施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和專業(yè)性表現(xiàn)會(huì)更加的突出，最終的施工有效性和安全性會(huì)明顯加強(qiáng)。

3 結(jié)束語

綜上所述，在高速公路隧道施工實(shí)踐中，隧道的穩(wěn)定性會(huì)受三個(gè)方面的顯著影響，分別是原巖應(yīng)力、巖體結(jié)構(gòu)的塑性和脆性以及地下水，這三方面的因素影響會(huì)導(dǎo)致隧道施工發(fā)生不安全事故，所以在隧道安全施工和穩(wěn)定施工的過程中，需要結(jié)合具體的影響因素，討論分析不同圍巖等級(jí)和類型下的施工工藝對(duì)策使用。文章對(duì)現(xiàn)階段針對(duì)不同圍巖類型和等級(jí)的安全施工工藝對(duì)策進(jìn)行了分析與討論，明確了施工對(duì)策實(shí)施過程中需要注意的具體實(shí)現(xiàn)和具體要控制的細(xì)節(jié)，最終的目的就是要指導(dǎo)當(dāng)前的高速公路隧道施工，從而實(shí)現(xiàn)施工安全保證。

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