复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术陈志军--中国期刊网

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复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术陈志军

发表时间：2020/6/29 来源：《基层建设》2020年第6期作者：陈志军

[导读] 摘要：伴随我国隧道工程施工技术不断创新，不良地质及处治技术作为当下我国山岭隧道工程施工重要趋势及创新手段，其重要性不言而喻。

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        摘要：伴随我国隧道工程施工技术不断创新，不良地质及处治技术作为当下我国山岭隧道工程施工重要趋势及创新手段，其重要性不言而喻。为此，应当加强研究不良地质灾害因素对隧道工程产生的危害，从而合理选择并应用施工技术，积极应对复杂条件，保证隧道工程施工顺利完成。
        关键词：复杂条件；山岭隧道；不良地质；处治
        引言
        不良地质及处治技术是当下我国山岭隧道工程重要保障模式之一，具有较大的意义影响。因此，本次研究对复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术进行分析。
        1隧道施工常见不良地质灾害
        1.1岩爆
        在公路隧道工程施工种常见的地质灾害之一就是岩爆。在建设隧道工程过程中，周围岩石的强度如果小于周围岩石的压力那么就容易突然发生岩石断裂问题，在断裂的过程中会突然释放出岩层的内部力，导致迸溅很多岩石碎石。岩爆会从一定程度上破坏已建成的公路隧道项目，还会直接威胁到施工过程中人员的生命财产安全。
        1.2岩溶
        岩溶地质有着较为广泛的分布区域并且有着较多的类型。在隧道工程建设过程中如果存在岩溶地质就非常容易出现突泥、涌水等地质灾害问题，此外，在开挖过程中，岩溶地质的区域还非常容易发生变形问题，进而可能会造成隧道工程出现落石、塔防等问题，导致隧道工程建设进度、安全、质量难以得到充分保障。
        1.4黄土洞穴
        在公路隧道施工经过黄土地区时，容易遇到黄土洞穴不良地质问题。如果需要经过洞穴上方完成隧道工程建设那么在后期或者施工中可能会存在公路隧道地基下沉的问题。如果公路隧道需要从洞穴下方经过那么在施工中可能会出现冒顶的问题。如果公路隧道从洞穴旁边经过可能会由于隧道内部受力过大出现偏压问题，隧道中可能会灌入地表水，导致浸泡侵蚀隧道工程，对工程建设产生严重不利影响。
        2对于不良地质灾害的预测方法
        2.1塌方的预测方法
        虽然人为控制塌方问题十分困难，但是施工单位还是可以预测并采取一定的应对措施的。经过多年的施工经验及教训总结能够发现塌方隧道存在一定规律。首先，出现塌方事故的隧道中在开挖隧道过程中顶部会有岩石发生掉落。其次，开挖隧道之后，支架钢筋负责固定，隧道坍塌前支架钢筋会出现扭曲变形的情况，同时会有大面积混凝土裂纹和混凝土脱离问题。最后，通过监测设备能够发现隧道坍塌前变形速率水平很高，同时会出现速率突然增大的情况。可见，在隧道工程施工中，为了保证隧道工程安全，可以做好监控量测、超前地质预报等隧道勘测工作，对比勘测结果和前文所述现象情况，从而对出现塌方的可能性进行预判，利用勘测到的形变速率和形变值判定隧道是否安全，此外，预判勘测还可以采用声学测量法、微地震学测量法等先进的勘测方式[1]。
        2.2涌水的预测方法
        涌水问题是大多隧道都会面临的问题，为了避免涌水问题对工程产生严重威胁可以对涌水量进行预测。当前在涌水量预测中可以采用多种预测方法，比如常见的包括水平衡原理、地下水动力公式、数值方法、参考其他类似地貌、建立数学模型等。
        2.3偏压的预测方法
        偏压的预测较为简单。隧道两侧壁如果负荷量大小出现差异就会出现偏压，为了保证隧道施工安全可以对山体形状对称性进行目测，如果对称那么不会存在偏压问题，如果不对称就需要检测山体两侧的土壤以及岩石，同时使用断面仪测量开挖后的轮廓线，从而对隧道偏压问题进行判断。

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        2.4岩爆的预测方法
        在预测岩爆问题时，需要在开展施工前利用超前钻孔方法检测山体岩石结构、性质，根据探测结果对公路隧道施工是否会出现岩爆问题进行预测。此外，还可以积极应用先进的探测技术，比如常见的地质雷达检测技术、岩体电磁辐射监测器、红外线检测等。此外，微重力法、数值分析法也是岩爆预测中常用的探测方法。
        2.5岩溶的预测方法
        预测岩溶过程中需要充分对各个区间预报结果进行考虑。地质素描法适合应用于距离在两百米以上的地质预报。声波反射法适合应用于距离在三十米到两百米的地质预报中。地质钻探法、地质素描法可以应用于距离在三十米以内的地质预报中。
        3复杂条件下山岭隧道地质处治技术
        3.1塌方崩破处治技术
        塌方崩坡处治技术主要从以下几方面开展工作。第一，在隧道工程开挖前，首先在垂直线路相关轴线进行排抗性滑桩的设置，从而避免在施工中出现洞口下滑的问题，避免出现洞口滑坡。第二，在选择隧道洞口距离和角度时要保证尽量洞口靠前，同时有效控制仰坡，科学合理地设计高度，建议避免开挖仰坡。此外，应当加强并完善周边堵排水工作，保证周围排水顺畅，避免洞口仰坡开挖中受到水的影响出现滑移等问题[2]。第三，充分了解并掌握洞顶上的土质、水文条件等情况，对是否存在蓄水等情况进行充分了解。第四，有效控制隧道爆破振动程度，同时合理监控振动情况，避免主观臆断。应当以实际施工情况为基础监控振动速度，同时应当保证机械和人工的充分配合。
        3.2超前支护施工技术
        在具体支护施工中应当做好现场实际情况的调查研究，合理设计工作面，合理选择支护方式，通常采用的支护形式包括素喷、临时管缝锚网等。可以采用全断面一次爆破掘进的方式处理砂岩、页岩等不稳固岩层段，及时跟进临时喷浆、长锚索、临时锚网工作，在工作面30m外滞后平行完成永久性浇灌支护工作。可以利用钢拱架支护或者超前管棚支护方式完成特殊不良底端的支护工作，完成地坪及水沟浇灌等巷道贯通支护后，可以根据岩层具体情况做好进一步支护工作。第一，如果所在施工区域存在白云岩或者灰岩等地质情况，支护方式可以选择全断面混凝土技术，喷厚和强度分别为70mm和C30。在施工过程中要保证和掘进平面平行完成喷射施工，有效控制喷射角度，确保拱顶的混凝土喷射厚度满足规范标准要求，将杂物清理干净，保障混凝土施工质量。第二，如果施工段存在白云岩、砂岩、页岩等不稳固岩层，支护方式可以选用全断面锚网喷施工技术，锚杆选择使用Φ40@1800开缝式，用Φ6.5圆钢编制的锚网，网格和间距分别为150mm×150mm和800mm×1000mm，为保证其支护稳定性要将搭接长度进行合理控制，通常至少为200mm。
        3.3喷浆料搅拌技术
        用搅拌机将混凝土材料充分搅拌均匀，加强对原材料的配合比控制，保证计量的精准性以及备料的科学性。在误差控制中应当做到如下规定：水、水泥、外加剂、相关混合材料的误差都要控制在1%左右。为了确保材料配置的合理性和误差，可以从以下几方面加强重视：其一，控制原材料。山岭隧道施工的主要原材料为混凝土，应当在混凝土原材料使用前严格检查其质量，例如水泥出厂日期如果超过三个月并且存在结块等质量问题那么杜绝其投入使用。国家相关部门对水泥、沙子等材料检测有着明确规定，应当进行随机取样并且做好试验检测。其二，有效控制配合比。合理计算各种材料的配合比，并且生产试块送样检测，对基准配合比进行提交，由检测机构进行审核验证后方可将配比清单投入到生产当中。通过这种方式能够将混凝土生产规范化，更好地保障施工质量。
        结语
        我国交通运输行业的发展以及人民生命财产安全都和隧道工程施工质量息息相关。为了保证公路隧道施工的顺利完成，保证工程质量安全，应当加强研究不良地质问题，确保施工中能够有效解决不良地质带来的一些难题，确保可以顺利地完成施工工作，同时为我国社会的进一步发展奠定基础。
        参考文献
        [1]张宁.公路隧道施工中不良地质判断与处理技术[J].西部交通科技,2018(12):85-90.
        [2]孙建超.不良地质下小净距隧道施工监测技术[J].低温建筑技术,2018,40(10):98-99+112.