復雜地質(zhì)條件下隧道施工技術研究

竇亞楠

山東省路橋集團有限公司 山東濟南 250014

1 復雜地質(zhì)條件下隧道施工技術

1.1 超前注漿改良

對于施工區(qū)域地質(zhì)條件出現(xiàn)穩(wěn)定性、剛度和強度不足等情況，可在正式施工前先通過向地質(zhì)注漿的方式對不良地質(zhì)條件進行改良，使其各方面性能達到工程施工標準。為確保改良效果，工作人員還需嚴格控制漿液質(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

在復雜地質(zhì)條件下，超前支護是隧道施工的重要措施。應用超前支護技術提前對一些不穩(wěn)定因素進行防護，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，利用超前支護技術可提升圍巖結(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。在實際施工過程中，相關工作人員需根據(jù)地質(zhì)類型、地下水變化規(guī)律選用合適的支護方式[1]。目前在隧道施工中常用的超前支護技術有超前小導管支護、超前鋼插管支護、超前錨桿支護等，工作人員可根據(jù)具體的地質(zhì)情況合理選擇與應用，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)隧道開挖支護情況，結(jié)合其地質(zhì)條件與施工要求等，可采用三臺階法進行隧道開挖施工。即以三臺階弧形導坑開挖作為隧道施工的基礎，在對各臺階核心土保留的基礎上實現(xiàn)開挖斷面的穩(wěn)定提升，同時采用多個開挖面開展縱向流水作業(yè)，靈活進行作業(yè)工序轉(zhuǎn)換，以確保隧道開挖施工的工作效率。在此基礎上，通過預留臨時仰拱以促進隧道開挖施工的推進，在“短進尺、弱爆破、快封閉、強支撐、勤測量”施工原則指導下，避免隧道開挖施工中坍塌的發(fā)生，以確保整個隧道開挖施工的進度和安全。

1.4 鉆孔排水

在對隧道施工時，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該段地質(zhì)進行處理，起到良好的排水加固效果。相關工作人員須結(jié)合實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。施工過程中，相關工作人員可找到洞內(nèi)出水量較大的點，準確定位后，在進行仰拱施工時預留出涌水管至洞內(nèi)仰拱面。此外，在一些隧道施工中，還可根據(jù)工程實際情況，組織相關技術人員根據(jù)設計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)設置集水井，以此提高工程基礎部位的整體承載力，增強工程施工效果[2]。

2 復雜地質(zhì)條件下隧道施工安全管理

2.1 加強地質(zhì)勘查工作

加強地質(zhì)調(diào)查，復雜的地質(zhì)條件對隧道施工有很大的影響。因此，應加強地質(zhì)調(diào)查，全面了解隧道施工質(zhì)量，對隧道施工地質(zhì)條件應從以下幾個方面進行檢查：一是施工前對隧道地質(zhì)條件進行預測，對可能出現(xiàn)的滑坡、軟巖崩塌、巖溶、瓦斯涌出等地質(zhì)災害進行監(jiān)測，使用專業(yè)測量儀器，保證隧道施工的可行性；二是對巖體結(jié)構(gòu)進行隨時監(jiān)測，加強地質(zhì)災害分析，深入隧道，分析預測圍巖狀況，為施工提供合理指導，確保施工安全。

2.2 選擇適當?shù)募夹g

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，在進行超前地質(zhì)預報工作時，應掌握井壁前部地質(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，實施地質(zhì)超前支護，確保施工人員的人身安全；三是，對隧道施工過程進行全面控制，對于地質(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，應加強氣體監(jiān)測，避免氣體濃度過高對山區(qū)巖溶地貌造成的影響，應采取以下措施：按設計要求，對溶洞內(nèi)的巖溶充填、軟巖進行回填，鋪設加固地基，采取防水層；對溶洞內(nèi)的邊墻采取適當?shù)闹ёo措施，加強端部，改善水質(zhì)。對溶洞側(cè)壁的處理，可采用錨桿形狀的支護水面，用鋼混凝土結(jié)構(gòu)加固邊墻，避免邊墻受壓力、應力破壞或變形，確保背筋的安全?？箮r敏感地層的施工應采用灑水軟化圍巖、鉆孔等措施來消除或抑制內(nèi)部應力，施工中應采取超前加固措施。

2.3 加強技術管理和隧道施工管理

嚴格的技術控制和管理是工程設計中保證工程質(zhì)量的重要因素，應根據(jù)不同圍巖的地質(zhì)條件，采用先進的地質(zhì)預測方法，對不同類型的圍巖進行地質(zhì)速繪、鉆孔、放射等地質(zhì)設計，根據(jù)地質(zhì)條件和輻射效應，及時調(diào)整輻射系統(tǒng)或參數(shù)，編制施工組織設計，經(jīng)專業(yè)人員批準后才能實施，如地質(zhì)條件有變化，拆除方法必須與設計要求相一致，按程序改變降壓方法，修改設計。

2.4 加強安全管理

健全風險防范制度，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，要實施施工工程師管理，對典型案例進行安全培訓，以安全操作為主要內(nèi)容，提高施工人員的安全意識。在開采過程中，每一步都嚴格按照要求進行，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，能夠有效地應對突發(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，制定相應的安全措施，并建立相應的制度，例如在隧道內(nèi)外設置電子監(jiān)控設備，對隧道中的施工情況進行實時嚴密監(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，在復雜地質(zhì)條件下進行隧道開挖施工時，相關單位與工作人員應先做好地質(zhì)勘查工作，通過勘查全面了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件，在此基礎上選用合理的施工技術，從而保障隧道施工的質(zhì)量與安全。