復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下高速公路隧道施工技術(shù)分析探究實(shí)踐

文／鄭坤 安徽省交通控股集團(tuán)有限公司 安徽合肥 230000

引言：

隧道工程作為高速公路工程中的重要組成，具有地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜度高、施工技術(shù)要求較高、施工協(xié)調(diào)難度較大等特征，尤其是處于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的高速公路隧道工程，同時(shí)也是整個(gè)工程施工過(guò)程的重點(diǎn)項(xiàng)目。通過(guò)整理復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的基本特點(diǎn)，篩選相匹配的高速公路隧道施工技術(shù)，不僅可以縮減工程項(xiàng)目的施工工期，而且也可以降低工程施工成本，增加高速公路隧道工程所帶來(lái)的綜合效益。

1、常見(jiàn)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境種類

基于以往的施工經(jīng)驗(yàn)，常見(jiàn)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境類型如下：（1）不良地質(zhì)條件。通常情況下不良地質(zhì)條件包括了濕陷性黃土、煤層瓦斯、巖溶、泥石流、粉砂層、滑坡等。如若在該類地質(zhì)上進(jìn)行公路隧道的施工極易引發(fā)下沉、突泥、突水、瓦斯爆炸、圍巖變形以及塌方等事故。（2）巖溶。巖溶在我國(guó)部分地區(qū)較為常見(jiàn)，其會(huì)對(duì)于公路隧道的施工產(chǎn)生較大影響，并且可能會(huì)導(dǎo)致突泥、突水等問(wèn)題出現(xiàn)。（3）大斷層帶。在實(shí)施深隧道施工時(shí)可能會(huì)有部分區(qū)域性斷層問(wèn)題，從而影響到了整體施工。通常該種工程規(guī)模較大，而且無(wú)法判斷大斷層帶的風(fēng)險(xiǎn)，致使施工成本高、作業(yè)難度大。（4）膨脹巖。在膨脹巖中往往存在許多親水物質(zhì)，只要與水接觸便會(huì)發(fā)生膨脹，如果環(huán)境中含有較多水分，則會(huì)導(dǎo)致其體積變大，產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力。（5）軟弱圍巖。軟弱圍巖的黏結(jié)力與承載力較小，只要遇水就極易出現(xiàn)軟化，從而引發(fā)隧道工程滑坡、裂縫以及塌方等情況。

2、復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下高速公路隧道施工難點(diǎn)

2.1 地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜度高

在高速公路隧道施工技術(shù)體系不斷成熟的背景下，高速公路工程的覆蓋范圍也在不斷擴(kuò)大，如山區(qū)、奇特地貌等。這類區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜度較高，存在較多的潛在風(fēng)險(xiǎn)，如瓦斯氣體泄漏、溶洞塌陷、滑坡等，降低了施工環(huán)境的安全性，而且在高速公路工程的施工期間，由于所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境較差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較高，在受到外部作用力時(shí)，巖層微弱平衡便會(huì)被打破，帶來(lái)圍巖變形甚至坍塌事故，在影響施工進(jìn)度的同時(shí)，也威脅到施工人員的生命安全。

2.2 施工協(xié)調(diào)難度較大

在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下展開(kāi)隧道工程施工時(shí)，也面臨著施

技術(shù)展開(kāi)施工。（2）在二次襯砌施工過(guò)程中，單次襯砌的長(zhǎng)度不能超過(guò)12.0m，在襯砌時(shí)也會(huì)先進(jìn)行邊墻澆筑，等待兩側(cè)邊墻完成澆筑后再進(jìn)行拱頂澆筑。（3）混凝土澆筑完成后會(huì)存在水化熱問(wèn)題，這也需要在混凝土終凝后2.0h 內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行，做好保溫保濕工作，養(yǎng)護(hù)周期不低于14d，以降低結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題的發(fā)生幾率。

3.5.5 注漿施工技術(shù)

復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，也面臨著地下涌水、圍巖滲水威脅，為了降低這些因素帶來(lái)的負(fù)面影響，也會(huì)使用到注漿施工技術(shù)進(jìn)行加固，以提高隧道結(jié)構(gòu)的防水性和穩(wěn)固性。該技術(shù)在具體的施工中需注意以下幾點(diǎn)：（1）做好水泥漿的拌和工作，水泥漿的水灰比控制在0.45-0.50。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)內(nèi)容，在合適位置進(jìn)行鉆孔，控制好鉆孔孔徑、深度、間距等參數(shù)，復(fù)核滿足要求后進(jìn)入注漿施工階段。（3）注漿時(shí)的壓力控制在0.6MPa-0.8MPa，保持勻速進(jìn)行注漿，等待注漿孔溢出泥漿后停止注漿，等待其凝固后會(huì)和周圍土層形成整體，提升結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和抗?jié)B性。

4、高速公路隧道施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

4.1 做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作

做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，能夠提高所選施工技術(shù)的合理性，為后續(xù)工作的高效推進(jìn)奠定良好基礎(chǔ)。在具體的實(shí)踐活動(dòng)中，需要注意以下內(nèi)容：（1）對(duì)高速公路隧道工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境進(jìn)行整理，包括區(qū)域地形、氣候條件、水文條件、復(fù)雜地質(zhì)種類、具體分布等，同時(shí)也會(huì)對(duì)該地區(qū)的歷史資料進(jìn)行整理，為施工方案的擬定提供良好參考。（2）在BIM 技術(shù)輔助下，可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)來(lái)建立三維模型，在模型中會(huì)對(duì)該隧道工程所在區(qū)域的地形進(jìn)行直觀展示，幫助設(shè)計(jì)人員更加直觀的判斷出該區(qū)域復(fù)雜地質(zhì)種類和施工難度，據(jù)此來(lái)完成施工方案的擬定，選擇契合此類地形的施工技術(shù)，以營(yíng)造良好的工程作業(yè)環(huán)境，加快隧道工程施工活動(dòng)的推進(jìn)速度。

4.2 梳理施工技術(shù)流程

梳理施工技術(shù)流程，可以確定各環(huán)節(jié)技術(shù)作業(yè)要點(diǎn)，充分發(fā)揮施工技術(shù)的應(yīng)用效果。在具體的實(shí)踐活動(dòng)中，需要注意以下內(nèi)容：（1）基于高速公路隧道工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境來(lái)篩選出最為合適的開(kāi)挖技術(shù)、支護(hù)技術(shù)等，對(duì)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程、各節(jié)點(diǎn)質(zhì)量控制要點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行整理，并以此來(lái)擬定相匹配的技術(shù)監(jiān)督管理計(jì)劃。（2）在工程作業(yè)開(kāi)始前，需要做好施工技術(shù)交底工作，幫助施工人員明確施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要注意的內(nèi)容，提高施工人員工作過(guò)程的目的性。第三，在施工技術(shù)交底過(guò)程中也需要做好安全意識(shí)培訓(xùn)，搭配著績(jī)效考核體系，提高人員對(duì)培訓(xùn)活動(dòng)的重視度，減少個(gè)人不合規(guī)行為，提高作業(yè)環(huán)境的安全性。

4.3 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督

加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，能夠提高施工問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的時(shí)效性，降低施工問(wèn)題的發(fā)生概率。從具體的施工情況來(lái)看，也需要注意以下內(nèi)容：（1）利用安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，對(duì)于隧道工程作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別，利用量化體系來(lái)排序各類風(fēng)險(xiǎn)源的優(yōu)先級(jí)，擬定相應(yīng)的預(yù)防和治理措施，并將其融合到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理體系中，提升現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督活動(dòng)的全面性。（2）利用信息技術(shù)對(duì)隧道工程施工過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，根據(jù)整理結(jié)果來(lái)查看問(wèn)題改進(jìn)情況、是否存在新問(wèn)題，在每周例會(huì)上也會(huì)總結(jié)上周遇到的問(wèn)題和處理進(jìn)度，若持續(xù)未得到改進(jìn)，也會(huì)根據(jù)獎(jiǎng)懲體系對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行處罰，以此來(lái)營(yíng)造良好的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，減少不確定因素對(duì)隧道工程施工進(jìn)度的影響性。

4.4 擬定應(yīng)急處理計(jì)劃

擬定應(yīng)急處理計(jì)劃，可以降低問(wèn)題發(fā)生后帶來(lái)的負(fù)面問(wèn)題，減少隱患問(wèn)題帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。在具體的實(shí)踐活動(dòng)中，需要注意以下內(nèi)容：（1）利用信息技術(shù)來(lái)整理往年突發(fā)事故種類、應(yīng)對(duì)措施，結(jié)合該工程所在區(qū)域的基礎(chǔ)環(huán)境，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)源的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，在日常中做好預(yù)防工作，將故障發(fā)生概率控制在較低狀態(tài)。（2）在突發(fā)事故發(fā)生后，也需要及時(shí)組織救援隊(duì)伍、專業(yè)隊(duì)伍前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理，各部分負(fù)責(zé)人需保持良好的協(xié)作關(guān)系，加快突發(fā)問(wèn)題的處理速度，并將問(wèn)題危害控制在較小范圍內(nèi)，縮減工程的復(fù)工間隔。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，能夠提高所選施工技術(shù)的合理性，梳理施工技術(shù)流程，可以確定各環(huán)節(jié)技術(shù)作業(yè)要點(diǎn)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，能夠提高施工問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的時(shí)效性，擬定應(yīng)急處理計(jì)劃，可以降低問(wèn)題發(fā)生后帶來(lái)的負(fù)面問(wèn)題。通過(guò)整理復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下開(kāi)展高速公路隧道工程施工時(shí)需要注意的內(nèi)容，不僅可以加快工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度，而且能夠提升工程作業(yè)質(zhì)量的可靠性，延長(zhǎng)隧道工程的使用壽命。