復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)研究

竇亞楠

山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250014

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工技術(shù)

1.1 超前注漿改良

對(duì)于施工區(qū)域地質(zhì)條件出現(xiàn)穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度不足等情況，可在正式施工前先通過向地質(zhì)注漿的方式對(duì)不良地質(zhì)條件進(jìn)行改良，使其各方面性能達(dá)到工程施工標(biāo)準(zhǔn)。為確保改良效果，工作人員還需嚴(yán)格控制漿液質(zhì)量，合理配比漿液，均勻拌制，確保漿液的均勻性、黏稠度等符合施工要求。

1.2 超前支護(hù)

在復(fù)雜地質(zhì)條件下，超前支護(hù)是隧道施工的重要措施。應(yīng)用超前支護(hù)技術(shù)提前對(duì)一些不穩(wěn)定因素進(jìn)行防護(hù)，從而為隧道開挖施工提供更多安全條件。如在圍巖松散破碎的施工區(qū)域，利用超前支護(hù)技術(shù)可提升圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，盡可能減少隧道施工與使用過程中出現(xiàn)變形、坍塌等問題，保障隧道工程施工質(zhì)量與安全。在實(shí)際施工過程中，相關(guān)工作人員需根據(jù)地質(zhì)類型、地下水變化規(guī)律選用合適的支護(hù)方式[1]。目前在隧道施工中常用的超前支護(hù)技術(shù)有超前小導(dǎo)管支護(hù)、超前鋼插管支護(hù)、超前錨桿支護(hù)等，工作人員可根據(jù)具體的地質(zhì)情況合理選擇與應(yīng)用，有效提升整體施工質(zhì)量與效果。

1.3 隧道洞身開挖

根據(jù)隧道開挖支護(hù)情況，結(jié)合其地質(zhì)條件與施工要求等，可采用三臺(tái)階法進(jìn)行隧道開挖施工。即以三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑開挖作為隧道施工的基礎(chǔ)，在對(duì)各臺(tái)階核心土保留的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)開挖斷面的穩(wěn)定提升，同時(shí)采用多個(gè)開挖面開展縱向流水作業(yè)，靈活進(jìn)行作業(yè)工序轉(zhuǎn)換，以確保隧道開挖施工的工作效率。在此基礎(chǔ)上，通過預(yù)留臨時(shí)仰拱以促進(jìn)隧道開挖施工的推進(jìn)，在“短進(jìn)尺、弱爆破、快封閉、強(qiáng)支撐、勤測量”施工原則指導(dǎo)下，避免隧道開挖施工中坍塌的發(fā)生，以確保整個(gè)隧道開挖施工的進(jìn)度和安全。

1.4 鉆孔排水

在對(duì)隧道施工時(shí)，若某地段存在松散破碎地質(zhì)和流沙地質(zhì)，含水量較大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，選用鉆孔排水法來對(duì)該段地質(zhì)進(jìn)行處理，起到良好的排水加固效果。相關(guān)工作人員須結(jié)合實(shí)際情況合理確定孔位和孔數(shù)，保證鉆孔位置適宜，排水孔數(shù)量適當(dāng)。施工過程中，相關(guān)工作人員可找到洞內(nèi)出水量較大的點(diǎn)，準(zhǔn)確定位后，在進(jìn)行仰拱施工時(shí)預(yù)留出涌水管至洞內(nèi)仰拱面。此外，在一些隧道施工中，還可根據(jù)工程實(shí)際情況，組織相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及隧道地下水變化情況，向溝槽內(nèi)填入碎卵石，在橫向溝槽內(nèi)設(shè)置集水井，以此提高工程基礎(chǔ)部位的整體承載力，增強(qiáng)工程施工效果[2]。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工安全管理

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘查工作

加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查，復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)隧道施工有很大的影響。因此，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查，全面了解隧道施工質(zhì)量，對(duì)隧道施工地質(zhì)條件應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：一是施工前對(duì)隧道地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)測，對(duì)可能出現(xiàn)的滑坡、軟巖崩塌、巖溶、瓦斯涌出等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，使用專業(yè)測量儀器，保證隧道施工的可行性；二是對(duì)巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害分析，深入隧道，分析預(yù)測圍巖狀況，為施工提供合理指導(dǎo)，確保施工安全。

2.2 選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)

要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選擇合適的施工工藝，掌握施工效率和背筋質(zhì)量。一是，在進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作時(shí)，應(yīng)掌握井壁前部地質(zhì)條件和地下水情況，并采取有效的防治措施。二是，完善輸送技術(shù)，實(shí)施地質(zhì)超前支護(hù)，確保施工人員的人身安全；三是，對(duì)隧道施工過程進(jìn)行全面控制，對(duì)于地質(zhì)條件較為敏感的夾層，可采用其他加固方法，如小管、大管組等，提高其強(qiáng)度和承壓能力，提高施工安全性；排水宜采用帶芯土主步板圓形排水，雙線、多線排水宜采用中墻法、橫墻法或雙墻表示法。在碳源斷開后，應(yīng)加強(qiáng)氣體監(jiān)測，避免氣體濃度過高對(duì)山區(qū)巖溶地貌造成的影響，應(yīng)采取以下措施：按設(shè)計(jì)要求，對(duì)溶洞內(nèi)的巖溶充填、軟巖進(jìn)行回填，鋪設(shè)加固地基，采取防水層；對(duì)溶洞內(nèi)的邊墻采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施，加強(qiáng)端部，改善水質(zhì)。對(duì)溶洞側(cè)壁的處理，可采用錨桿形狀的支護(hù)水面，用鋼混凝土結(jié)構(gòu)加固邊墻，避免邊墻受壓力、應(yīng)力破壞或變形，確保背筋的安全。抗巖敏感地層的施工應(yīng)采用灑水軟化圍巖、鉆孔等措施來消除或抑制內(nèi)部應(yīng)力，施工中應(yīng)采取超前加固措施。

2.3 加強(qiáng)技術(shù)管理和隧道施工管理

嚴(yán)格的技術(shù)控制和管理是工程設(shè)計(jì)中保證工程質(zhì)量的重要因素，應(yīng)根據(jù)不同圍巖的地質(zhì)條件，采用先進(jìn)的地質(zhì)預(yù)測方法，對(duì)不同類型的圍巖進(jìn)行地質(zhì)速繪、鉆孔、放射等地質(zhì)設(shè)計(jì)，根據(jù)地質(zhì)條件和輻射效應(yīng)，及時(shí)調(diào)整輻射系統(tǒng)或參數(shù)，編制施工組織設(shè)計(jì)，經(jīng)專業(yè)人員批準(zhǔn)后才能實(shí)施，如地質(zhì)條件有變化，拆除方法必須與設(shè)計(jì)要求相一致，按程序改變降壓方法，修改設(shè)計(jì)。

2.4 加強(qiáng)安全管理

健全風(fēng)險(xiǎn)防范制度，最有效地規(guī)范員工行為，使員工按規(guī)定的程序工作，減少事故的發(fā)生。其次，要實(shí)施施工工程師管理，對(duì)典型案例進(jìn)行安全培訓(xùn)，以安全操作為主要內(nèi)容，提高施工人員的安全意識(shí)。在開采過程中，每一步都嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，清除了山上的不穩(wěn)定物質(zhì)，確保山體隧道施工中的安全性。施工方需要在能夠基本了解地質(zhì)條件，能夠有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。為了解決這一問題，就必須根據(jù)不同的地質(zhì)條件，制定相應(yīng)的安全措施，并建立相應(yīng)的制度，例如在隧道內(nèi)外設(shè)置電子監(jiān)控設(shè)備，對(duì)隧道中的施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)嚴(yán)密監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，立即采取防范措施。

3 結(jié)語

綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道開挖施工具有一定難度，施工質(zhì)量與安全性難以保障。為此，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道開挖施工時(shí)，相關(guān)單位與工作人員應(yīng)先做好地質(zhì)勘查工作，通過勘查全面了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件，在此基礎(chǔ)上選用合理的施工技術(shù)，從而保障隧道施工的質(zhì)量與安全。