洞庫(kù)隧道施工方法與技術(shù)要點(diǎn)研究

孫 悅

（中國(guó)交建軌道交通分公司，北京 100000）

洞庫(kù)隧道施工與常規(guī)隧道施工存在顯著區(qū)別，其重點(diǎn)在于處理截面多和工藝復(fù)雜的問(wèn)題。特別是在高原地區(qū)，洞庫(kù)隧道施工面臨更為復(fù)雜的地質(zhì)條件和更高的技術(shù)要求。文章將著重探討高原地區(qū)洞庫(kù)施工的地質(zhì)情況、產(chǎn)狀、復(fù)雜性、突泥涌水和高地壓等問(wèn)題，并介紹施工中采取的措施和非常規(guī)做法，最后總結(jié)技術(shù)難點(diǎn)的突破方法。

1 洞庫(kù)隧道施工概述

1.1 洞庫(kù)隧道施工的定義和特點(diǎn)

洞庫(kù)隧道施工不同于常規(guī)隧道，其特點(diǎn)在于截面多樣性和工藝復(fù)雜性。尤其在高原地區(qū)，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，增加了施工難度。高原地區(qū)巖石硬度高、產(chǎn)狀多變，存在突泥涌水和高地壓等問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，施工團(tuán)隊(duì)采取了多種措施。首先，進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘察，為施工方案提供依據(jù)。其次，采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，如高硬度的鉆頭和爆破器材、自動(dòng)化施工設(shè)備等。同時(shí)，加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制，及時(shí)解決問(wèn)題。在處理突泥涌水和高地壓等問(wèn)題時(shí)，采取針對(duì)性措施。如預(yù)先進(jìn)行注漿加固、采用適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施等。通過(guò)這些措施和技術(shù)手段，克服高原地區(qū)洞庫(kù)隧道施工的挑戰(zhàn)，確保工程順利進(jìn)行。這有助于推動(dòng)隧道施工技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，為人類發(fā)展提供更好的服務(wù)。

1.2 洞庫(kù)隧道施工的基本原則和要求

洞庫(kù)隧道施工與常規(guī)隧道的主要區(qū)別在于其截面多樣性和工藝復(fù)雜性。在高原地區(qū)，這些特點(diǎn)更為顯著，同時(shí)還要面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，如高硬度巖石、多變的產(chǎn)狀、突泥涌水以及高地壓等問(wèn)題。安全與質(zhì)量是施工的首要原則，為確保安全，需進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，并采取一系列安全措施。質(zhì)量方面，需采用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備，確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)性也是重要的考量因素，優(yōu)化施工方案、提高工作效率和加強(qiáng)成本管理是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

針對(duì)高原地區(qū)的挑戰(zhàn)，采取預(yù)先注漿加固、支護(hù)措施和降溫措施等非常規(guī)做法來(lái)應(yīng)對(duì)突泥涌水和高地壓等問(wèn)題。同時(shí)，利用自動(dòng)化和智能化的施工設(shè)備來(lái)提高施工效率和質(zhì)量。洞庫(kù)隧道施工應(yīng)注重截面多樣性和工藝復(fù)雜性，特別是高原地區(qū)的特殊地質(zhì)條件。通過(guò)技術(shù)突破和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，不斷提升施工技術(shù)和管理水平，為人類發(fā)展提供更好的服務(wù)。

2 高原地區(qū)洞庫(kù)施工的特殊性

2.1 高原地區(qū)的地質(zhì)條件

高原地區(qū)的地質(zhì)條件對(duì)洞庫(kù)施工的影響是多方面的。由于地層分布不均，施工團(tuán)隊(duì)需要面對(duì)不同硬度和結(jié)構(gòu)的巖石，這使得爆破和挖掘工作變得更為復(fù)雜。在處理硬巖時(shí)，需要采用高強(qiáng)度的鉆頭和爆破器材，同時(shí)還需要特別注意對(duì)巖石裂隙的處理，以防止隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響。此外，高原地區(qū)的地質(zhì)條件還可能存在其他的挑戰(zhàn)。例如，地下水豐富或溶洞發(fā)育的情況可能會(huì)增加突泥涌水的風(fēng)險(xiǎn)，給施工帶來(lái)很大的安全隱患。因此，在施工前進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察至關(guān)重要，以便了解地下水的分布和流動(dòng)特點(diǎn)，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，施工團(tuán)隊(duì)需要具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技能。他們需要熟悉高原地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，掌握相應(yīng)的施工技術(shù)和設(shè)備，并能夠根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整施工方案。通過(guò)科學(xué)合理的施工方案和技術(shù)手段的應(yīng)用，可以降低地質(zhì)條件對(duì)洞庫(kù)施工的影響，確保施工的安全和質(zhì)量。同時(shí)，與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)專家的合作也是必不可少的。他們可以提供更深入的地質(zhì)信息和專業(yè)建議，幫助施工團(tuán)隊(duì)更好地應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)條件帶來(lái)的挑戰(zhàn)。通過(guò)不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，可以不斷提高洞庫(kù)隧道施工的技術(shù)水平和管理水平，為人類的發(fā)展和進(jìn)步提供更好的服務(wù)。

2.2 高原地層的產(chǎn)狀與地應(yīng)力分布

高原地區(qū)的地層產(chǎn)狀和地應(yīng)力分布對(duì)洞庫(kù)施工影響重大。產(chǎn)狀決定了隧道截面設(shè)計(jì)、施工方法和支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇，而地應(yīng)力則影響巖體穩(wěn)定性和隧道承載能力。施工前需進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘察和地應(yīng)力測(cè)試，獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，制定合理施工方案。同時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道結(jié)構(gòu)變形和地應(yīng)力變化，確保施工安全和質(zhì)量?？萍歼M(jìn)步將推動(dòng)洞庫(kù)施工技術(shù)進(jìn)一步提升。

2.3 高原地區(qū)洞庫(kù)施工的復(fù)雜性

高原地區(qū)洞庫(kù)施工面臨多重復(fù)雜因素。地質(zhì)條件特殊，巖石硬且多裂隙，環(huán)保要求高，使得挖掘和爆破難度大。工藝流程和技術(shù)要求復(fù)雜，需綜合考慮多種因素制定施工方案。另外，工期緊張、資源調(diào)配難等問(wèn)題也增加了施工難度。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，需進(jìn)行詳細(xì)勘察和評(píng)估，制定科學(xué)合理的方案，加強(qiáng)資源調(diào)配和工期管理?？萍歼M(jìn)步將有助于提升洞庫(kù)施工技術(shù)。

2.4 高原地區(qū)洞庫(kù)施工中突泥涌水的預(yù)防與處理

高原地區(qū)洞庫(kù)施工時(shí)，突泥涌水是常見(jiàn)威脅，需采取預(yù)防措施，如細(xì)致地質(zhì)勘察、避免高壓力區(qū)域、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等。一旦發(fā)生，應(yīng)迅速應(yīng)對(duì)，暫停作業(yè)、排水，嚴(yán)重時(shí)需專業(yè)處理，如設(shè)置止水樁或注漿帷幕。經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)對(duì)處理這類問(wèn)題至關(guān)重要。綜合措施可確保施工安全和質(zhì)量。

2.5 高地壓對(duì)洞庫(kù)施工的影響及應(yīng)對(duì)措施

高原地區(qū)高地壓對(duì)洞庫(kù)施工穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。高地壓可能導(dǎo)致隧道坍塌、增加施工難度和成本、損壞施工設(shè)備。為應(yīng)對(duì)高地壓，可采取加強(qiáng)支護(hù)、控制開(kāi)挖速度、注漿加固和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等措施。同時(shí)，培訓(xùn)和演練提高施工人員應(yīng)對(duì)能力。綜合措施確保施工安全和質(zhì)量，科技的進(jìn)步將提供更多解決方案。

3 洞庫(kù)隧道施工方法與技術(shù)要點(diǎn)

洞庫(kù)隧道施工是一項(xiàng)復(fù)雜且技術(shù)要求高的工程。在施工過(guò)程中，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求，需要選擇合適的施工方法和技術(shù)。以下是常規(guī)的施工方法與技術(shù)要點(diǎn)、非常規(guī)的施工方法與技術(shù)要點(diǎn)以及截面多、工藝復(fù)雜的處理措施。

3.1 常規(guī)施工方法與技術(shù)要點(diǎn)

在洞庫(kù)隧道的常規(guī)施工中，鉆爆法、盾構(gòu)法和頂管法是三種主要的方法，它們各自針對(duì)不同的地質(zhì)條件和工程需求。鉆爆法，特別適用于巖石地層，通過(guò)精確鉆孔、裝填炸藥和控制爆破，實(shí)現(xiàn)高效挖掘。這一方法的關(guān)鍵在于選擇合適的爆破參數(shù)并精確控制爆破過(guò)程，以最小化對(duì)圍巖的擾動(dòng)，從而確保隧道的整體穩(wěn)定性。盾構(gòu)法，則主要用于軟土地層，借助盾構(gòu)機(jī)這一集成了挖掘、支撐和襯砌功能的設(shè)備，能夠安全、快速地推進(jìn)隧道建設(shè)。盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度、壓力控制以及襯砌管的拼裝質(zhì)量都是施工過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。而頂管法則常用于大直徑管道的施工，它通過(guò)千斤頂將管道準(zhǔn)確頂入預(yù)定位置。這種方法的成功與否很大程度上取決于導(dǎo)軌設(shè)置的準(zhǔn)確性和頂力控制的精確度，這些因素共同確保了管道頂進(jìn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。這三種方法各有特點(diǎn)，但都旨在提高施工效率、保障工程安全和質(zhì)量。

3.2 非常規(guī)施工方法與技術(shù)要點(diǎn)

在洞庫(kù)隧道的施工中，遇到地質(zhì)異常、斷層等復(fù)雜情況時(shí)，需采用非常規(guī)的施工方法和技術(shù)。注漿加固法適用于地層松軟或巖石破碎的情況。通過(guò)注漿加固，改善地層條件，提高圍巖穩(wěn)定性。例如，某隧道采用注漿加固后，圍巖穩(wěn)定性提高40%，沉降減少25%。預(yù)裂爆破法是在開(kāi)挖前進(jìn)行，目的是創(chuàng)造裂縫，減小主爆孔對(duì)周圍巖體的破壞。某隧道采用此法后，減少了對(duì)周圍巖體的破壞，提高了18%的施工效率。全斷面帷幕注漿技術(shù)適用于大斷面隧道和高水位地質(zhì)，此技術(shù)能止水、加固。例如，某隧道采用此技術(shù)后，地層滲透系數(shù)降低60%，開(kāi)挖過(guò)程中的滲漏現(xiàn)象減少70%?？萍嫉倪M(jìn)步為非常規(guī)施工方法和技術(shù)提供了更多可能性。如BIM技術(shù)能模擬施工過(guò)程，提前發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，提高施工效率和質(zhì)量。選擇和應(yīng)用非常規(guī)施工方法和技術(shù)需豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能，未來(lái)的發(fā)展將為隧道施工提供更多幫助。見(jiàn)表1。

表1 非常規(guī)施工方法與技術(shù)要點(diǎn)實(shí)例數(shù)據(jù)

3.3 截面多、工藝復(fù)雜的處理措施

在洞庫(kù)隧道施工中，面對(duì)截面多、工藝復(fù)雜的情況，需要綜合運(yùn)用多種措施確保安全與質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，考慮地質(zhì)、工程和環(huán)境因素，制定合理的截面和施工順序。例如，某隧道通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，截面尺寸增加15%，施工效率提高20%，成本節(jié)約15%。加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)是關(guān)鍵，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)，為決策提供依據(jù)。例如，某隧道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示圍巖變形量超預(yù)警值，及時(shí)調(diào)整方案避免事故。嚴(yán)格控制施工工藝也必不可少，確保各部分準(zhǔn)確對(duì)接，降低風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)高精度測(cè)量與培訓(xùn)考核，錯(cuò)位率降低30%，穩(wěn)定性提高。最后，制定應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)工程特點(diǎn)制定預(yù)案，包括應(yīng)急隊(duì)伍、物資等。定期演練提高應(yīng)對(duì)能力。科技進(jìn)步為施工提供更多可能性，施工單位應(yīng)不斷提升技術(shù)水平。見(jiàn)表2。

表2 隧道施工復(fù)雜情況應(yīng)對(duì)策略效果評(píng)估

綜合運(yùn)用多種措施是應(yīng)對(duì)截面多、工藝復(fù)雜情況的關(guān)鍵。優(yōu)化設(shè)計(jì)、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、控制施工工藝和制定應(yīng)急預(yù)案共同保障隧道施工的安全和質(zhì)量?？萍歼M(jìn)步為隧道施工提供更多可能性，應(yīng)持續(xù)關(guān)注并提升技術(shù)水平。

4 結(jié)論

洞庫(kù)隧道施工在處理截面多和工藝復(fù)雜的問(wèn)題上需采取特殊的施工技術(shù)和措施。在高原地區(qū)進(jìn)行洞庫(kù)隧道施工時(shí)，更需應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件和高地壓等技術(shù)難點(diǎn)。通過(guò)加強(qiáng)地質(zhì)勘察、制定合理的施工方案和采取適當(dāng)?shù)姆浅Ｒ?guī)做法，可以有效降低這些因素對(duì)施工的影響。同時(shí)，重視突泥涌水的預(yù)防與處理以及高地壓對(duì)隧道施工穩(wěn)定性的影響也至關(guān)重要。通過(guò)綜合運(yùn)用多種措施和技術(shù)手段，可以突破洞庫(kù)隧道施工中的技術(shù)難點(diǎn)，提高施工效率和質(zhì)量，為未來(lái)的工程建設(shè)提供更加可靠的保障。