基于現階段復雜地質條件芻議公路隧道施工主要技術要點

陳昶

摘 要：隨著現代城市整體發展規模的不斷擴大對交通道路需求也越來越多，公路建設范圍也不斷擴大。在公路工程項目建設過程中，常常會遇到復雜地質條件，如軟土地質和隧道施工，其中隧道施工條件較為惡劣，且需要借助不同的施工技術依據實際地質狀況予以合理應用。本篇文章主要針對現階段復雜地質條件下公路隧道施工主要技術要點作出簡要研究，首先介紹復雜地質條件相關類型，再結合實際案例，從隧道頂加固、管棚注漿、隧道支護等幾個部分談一談公路隧道施工主要技術要點。

關鍵詞：復雜地質條件;公路工程;隧道施工;技術要點

近些年來，隨著我國城市化建設規模的不斷擴大和建設進程持續加快，特別在道路交通網絡建設方面。由于我國地形地貌相對較為復雜且多種多樣，部分公路工程修筑過程中往往需要進行隧道施工，而公路隧道工程項目本身具有著施工周期較長、施工難度較大、施工技術繁雜等特點，一旦遇到復雜地質條件，例如巖溶地質、流沙地質、松散破碎地質、膨脹土地質等，會更加增大施工難度，這就需要根據復雜地質條件和隧道施工實際，合理進行施工技術的應用和各要點的明確，如此方能確保公路工程項目的質量。

1 復雜地質類型及影響

復雜地質類型主要包括松散破碎地質條件、巖溶地質條件、流沙地質條件和膨脹土地質條件。根據不同復雜地質條件下，公路隧道施工會受到不同的影響。

破碎地質條件下，主要表現為施工地點圍巖較為松散，不具備很好的穩定性，會威脅施工安全;

巖溶地質條件則主要是指流水巖溶，這一條件下進行公路隧道施工會發生質量變形問題，同時也容易產生滲水情況;

流沙地質條件下的公路隧道施工會產生較高的施工難度，尤其流沙地質條件下，地質穩定性不足，較為容易在后續長期應用過程中發生明顯的變形，甚至導致隧道坍塌;

膨脹土地質條件下，公路隧道施工不利于其建設質量保證，會提高公路隧道施工難度，而且最為明顯的是導致隧道圍巖發生變形，嚴重威脅使用安全。

2 復雜地質下公路隧道施工技術要點

2.1 工程概況

某公路工程隧道項目設計為雙向四車道，隧道全長3 520

米，設計最大開挖寬度為14.12米，最大開挖高度為10.41米，最大開挖面積為118.32平方米。隧道穿越位置主要地形屬于低山丘陵，地勢起伏相對較大，在工程勘察前期發現，地質存在斷層破碎帶，主要為三處，且分別與隧道斜交叉，斷層區域巖體破碎，隧道通過該段處易發生滲水、突泥等地質問題。而通過物探勘察發現存在物探的阻帶，利用布孔驗證后發現該段為泥巖夾灰巖粘土層，以泥巖為主，巖體基礎在邊界線為可溶性巖，巖石表面存在溶蝕情況，可判定巖體整體的穩定性較差。

2.2 各部分隧道施工主要技術要點

2.2.1 隧道頂加固施工技術要點

本案例項目施工過程當中，對于隧道頂加固施工部分主要采用深孔頂注漿技術。

（1）具體施工參數為：注漿原材料選用水玻璃與水泥混合物，水玻璃選擇波美度為35。材料比例為2：5，水灰比為1：1，孔間距設定為3米，注漿擴散半徑2.4米，向深孔進行注漿施工過程中，初始注漿壓力控制在0.4 Pa，其中壓控制在2.5 Pa。

（2）具體施工技術操作：基本流程為施工區域清理——排水設施布設——劃線后止漿巖盤施工——布孔——鉆孔——鋼花管植入——灌漿施工。

（3）止漿巖盤施工當中所必須注意的要點為：預設鋼筋網，防止止漿巖盤發生開裂問題，在鉆孔施工當中，需采用回旋轉與轉孔機相結合的工藝方法來予以施工，鉆孔時需要注意以泥漿保護鉆孔內壁，防止鉆孔當中產生塌孔的問題，依據先外后內的方式來進行注漿施工，首先灌注外側兩排深孔，再逐步進行內部深孔關注，灌注時應確保一次完成，中途不可出現中斷。深孔注漿量需精確控制在25 L/mi，注漿總量與設計注漿總量需保持統一，注漿施工結束后，注漿壓力與設定值需保持一致，且持續時間為10 min以上。

2.2.2 管棚注漿施工技術要點

（1）孔洞定位。公路隧道工程洞口位置上石方挖掘施工完成后，需要在仰坡進行止漿墻的修筑，要確保邊坡穩定性，防止發生滑坡災害。

隧道拱部需提前規劃挖掘輪廓，并以設計輪廓為中心，逐漸延伸30 cm為孔洞位置，此時需重點注意提前進行沉降量和誤差量的預留。

（2）鉆孔施工。鉆孔施工過程中，必須要重點注意精準性，尤其要保證鉆機方向的精確控制和孔洞直徑的精準，鉆孔需依據奇偶數來予以分類，按照性質和用途不同，奇數孔為無縫鋼管孔，偶數孔為灌漿孔，需嚴格按照由下至上的順序來予以鉆孔施工。沿拱線底部逐漸向隧道拱頂位置鉆孔，偶數孔施工為先，奇數孔施工為后。

（3）管棚安裝施工。鉆孔施工完成后，即需要進行鉆孔清理，要保證無雜質，再進行無縫鋼管植入，實際施工時，為防止因受力不均而發生鋼管偏差問題，施工中要注意無縫鋼管縱向相互錯開。

（4）注漿施工。偶數孔鉆孔完成后即可開始進行注漿施工，每一深孔注漿量需控制在25 L/min，注漿總量需保證與設計注漿量一致，注漿完成后，注漿壓力要與設定值相符，并持續10 min以上。

2.2.3 隧道施工初期支護施工要點

在進行隧道工程支護施工之前，為了能夠保證巖體與混凝土可以達到充分結合的狀態，必須要對巖體做出清理，清除巖體表面浮塵物和有機物以及污垢與其它雜物，可以運用高壓水槍來進行清理，如在清理施工過程中發現滲水情況，要根據滲水量來采取針對性措施，如水流相對較小，但水壓較大，則可使用水凝膠進行強制堵水，如水流較大，可將水流引至排水系統。

（1）濕噴施工技術。在進行噴射施工過程中，首先需要進行送風，再進行噴射混凝土，其中必須注意的是：要依據噴射面實際和混凝土噴出狀態進行噴水量的適度調整，在進行噴射時需要嚴格依據縱向分割，每段為4 m，依據墻面噴射、拱面噴射和分片噴射的順序來予以施工執行，在進行分片噴射施工時，每片寬度需確保超過2 m，由下而上進行旋轉噴射，噴射頭與噴射面距離需控制在1 m，要保證其垂直度噴射效果最佳。噴射施工完成后，要保證噴射面具有較高的附著性，表面要具備較好的光澤，并無回彈。

（2）鋼支撐支護。鋼支撐支護在公路隧道工程當中的主要作用在于短時間內給予圍巖強有力的支護，約束圍巖的位移、控制圍巖塑性區的發展。但鋼支撐支護的剛性、耐久性和整體性以及接觸性能相比混凝土而言較弱。從施工角度來說，施工中鋼支撐支護與圍巖的接觸點要多布設，并且施工時間越短越佳。此外，鋼支撐支護與圍巖之間空隙需使用噴射混凝土來進行填充，保證密實度，促使鋼支撐支護被混凝土包裹嚴實，增強其整體受力體系的作用。

3 結束語

結合上述文章內容所述，我國國土疆域遼闊，公路工程項目建設范圍較廣，常會遇到公路隧道施工，面臨著復雜的地質情況，導致其施工難度較大、危險系數較高。因此，在實際的施工過程當中，必須要針對復雜地質條件下施工區域特點以及地質情況，制定科學有效的施工方案，并確保其可執行性，要嚴格針對每一施工環節進行施工技術要點的明確，做到規范施工操作，確保施工質量達到工程設計相關要求標準，如此才能夠保證公路隧道工程具備較高的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]廖加和.現階段復雜地質條件下公路隧道施工技術關鍵點研究[J].黑龍江交通科技，2019（4）：180-181.

[2]邢二英.復雜地質條件下公路隧道施工技術[J].科學與財富，2020（12）：33.

[3]劉志剛.復雜地質條件下公路隧道施工技術研究[J].商品與質量，2019（34）：116.