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复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析王宝健

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：王宝健

[导读] 摘要：城市化脚步的加快，在一定程度上提升了公路工程的建设压力，公路工程建设期间，合理的应用隧道施工技术，可以加快工程的施工进度，提高公路工程的安全性，尤其是在复杂地质环境下，公路隧道工程施工作业可以得到保障。

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        摘要：城市化脚步的加快，在一定程度上提升了公路工程的建设压力，公路工程建设期间，合理的应用隧道施工技术，可以加快工程的施工进度，提高公路工程的安全性，尤其是在复杂地质环境下，公路隧道工程施工作业可以得到保障。
        关键词：复杂地质；高速公路；隧道施工技术
        1复杂地质环境
        高速公路的快速发展，使其覆盖范围不断扩大，许多高速公路都建设在复杂的条件和地质环境中，这对高速公路工程的建设产生直接影响，增加高速公路公路的建设难度，情况严重时会对施工人员的生命造成威胁。地质复杂环境主要保留以下两个方面：
        （1）施工地区自身地质环境差。地下岩层结构复杂，并且其坚固性低，处于断层地带，在这些区域开展高速公路工程建设面临着较大困难，岩石过硬，施工中难以打通，若岩石硬度低，在施工中，岩石则会发生较为严重的变形，情况严重时，可能会引起坍塌事故，造成的影响十分严重。
        （2）高速公路周围的地质复杂。我国高速公路工程的范围不断扩大，部分高速公路工程在建设中会遇到一些特殊区域，例如矿洞、黄土地；还有一些高速公路隧道施工会遇到地下水管道、天然气管道等，施工期间，一旦发生接触，容易使地面结构发生改变，这将会导致发生坍塌等事故，这都增加了工程施工难度。
        2复杂地质环境下高速公路隧道施工存在的问题
        2.1地质环境过于复杂
        随着高速公路发展越来越迅猛，导致高速公路的覆盖范围越来越大，使高速公路开始在山区或者地貌奇特的地区进行修建，因为地质环境与条件的发展，会直接影响高速公路的施工进度，甚至对施工工作人员的人身安全造成极其严重的影响。同时在高速公路隧道的施工过程中，主要是由于施工地区自身地质环境较差，地下岩层的结构不仅十分复杂，坚固性也较低，还位于断层地带等，在上述这些地区对高速公路工程进行施工具有较大的困难，如果岩石的硬度较低，会导致岩石发生变形，从而发生隧道倒塌的情况。并且我国会在有效特殊地段，例如矿洞、黄土地等，对高速公路工程进行开展，所以在对高速公路隧道进行施工时，会接触地下水管道、天然气管道等基础设施，会使地表结构发生改变，极其容易使地面发生坍塌的情况，从而直接威胁人们的人身安全。
        2.2隧道施工技术较低
        在高速公路隧道的施工过程中，施工技术极其重要，能够有效保障高速公路隧道施工的整体质量，主要是因为施工技术的实施与高速公路隧道施工质量、施工安全具有紧密的联系。为了确保对高速公路隧道施工过程中存在的问题进行解决，需要对掘进机法、钻爆法进行引进，再与原有的支护技术、通风技术进行结合，但是这些技术由于某些原因无法充分发挥其最大的效用与功能，资金投入的不够充足、施工人员的技术水平较低等，都会导致无法准确地勘测地质环境，从而会增加高速公路隧道工程的施工成本。
        3复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析
        3.1地质勘测隧道施工技术
        面对复杂地质环境，为推动高速公路隧道施工顺利进行，还应当运用先进的施工技术手段提高施工质量，其中地质勘测隧道施工技术是常用的一种手段。复杂地质环境本身会对隧道施工造成一定的影响，仅依靠传统技术手段已经不能满足施工作业需求，严重者还会造成不必要的问题发生，如隧道坍塌、岩石变形或瓦斯爆炸等事故，这将直接危害施工人员的生命财产安全，可借助地质勘测施工技术来提高施工质量。施工人员也要结合实际地貌特点，对施工地质情况进行进一步勘测，运用精密的测量仪器，对地质构造情况进行科学的预测，为后续施工作业打下良好基础。

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        施工人员要分析隧道施工实际状况的可行性，对隧道施工范围内的地质情况加以预测，进一步制订切实可行的隧道施工方案，切实提高公路隧道施工水平，为我国高速公路发展提供有力保障。此外，要确保公路隧道施工范围内岩溶的稳定性，降低高速公路隧道工程施工成本，确保公路建设行业朝着更好的方向快速发展。
        3.2断层与破裂带施工技术
        首先，施工单位要认识到复杂地质条件对施工作业的阻碍性，需在施工作业前充分对施工地质情况进行科学预测，以便于选择一个有效的施工技术手段来辅助施工作业，如在断层区域内进行施工过程中，需运用到相应的仪器设备来展开施工，通常情况下，会运用到42超前注浆导管对隧道进一步支护，这不仅为施工人员提供安全施工作业环境，也可减少不必要的施工问题发生。同时也要做好水泥柱体灌注环节，因为这是提高围岩强度的重要举措。
        其次，施工单位在对隧道进行开发时，还可使用光面爆破技术确保施工质量安全，此技术最大优势就是在爆破过程中不会对隧道周边的岩石造成影响，进一步确保岩石的整体性，为后续施工作业提供有力的保障，全面提高施工效率及安全系数。
        3.3隧道变形控制施工技术
        隧道变形控制施工技术，是高速公路隧道施工技术的一种，特别适用于复杂地质环境下的施工作业。高速公路隧道施工区域本身就存在着大量的盐质泥岩，盐质泥岩在遇到强烈施工振动作用下容易发生软化，引发施工坍塌等问题，进而威胁到施工人员生命安全。施工单位可以运用隧道变形控制技术，提高公路隧道内部炭质泥岩的变形能力，进一步规避隧道坍塌等问题的发生，为施工作业人员提供一个安全稳定的施工环境，提高公路隧道施工质量和效率。
        此外，为了更好地防止塌方和变形等问题的发生，施工人员还应当做好相应的预防措施，进一步对相关隧道施工地段进行管理和保护。如在进行药卷锚杆支护过程中，可将相应的钢筋网片挂在支护上面，并进行喷射混凝土施工，以此提高其抗压能力，这也是提升高速公路隧道施工水平的一种方式。在充分发挥隧道变形控制技术作用的同时，也能为施工单位带来最大化的经济效益。
        3.4钻孔排水、动力支架技术
        在复杂地质环境下进行高速公路隧道施工过程中，往往会由于地质情况的复杂性，致使含水率过高或是水土流失等问题发生，为更好地推动隧道施工得以顺利有序进行，施工单位还应灵活运用钻孔排水动力支架技术，这也是隧道施工技术中的一种，特别适用于复杂地质环境下隧道施工作业。钻孔排水技术的应用，能最大限度提高隧道施工区域的取水效率，也需结合实际施工环境来合理处理取水。同时确保钻井位置的科学与合理性，这样才能在发挥排水技术作用的同时，还可以高效完成取水作业。而动力支架技术则可以降低施工难度系数，而不同地质条件下需选择不同的支护方法。常用支护方法有锚杆支护、超前小导管支护等，每种支护方法都发挥着不同的作用，其最终的应用价值也是为了降低施工风险，且提高施工质量。
        3.5超前注浆改良地质
        鉴于复杂地质条件的影响，高速公路隧道施工作业难度系数较高，施工单位在实际施工作业前，可借助超前注浆改良施工区域的地质状况。现如今，此方法也成为隧道施工中常用的一种技术手段，能最大限度提升施工效果和质量。该技术手段可以确保公路隧道内部结构的稳定性，进一步提高整体结构的强度，为施工作业人员提供一个相对安全的施工环境，以便于高效进行相关隧道施工作业，为后续施工建设打下良好基础。
        结束语
        高速公路工程建设是一项复杂的工作，特别是遇到复杂地质环境情况时，会进一步增加高速公路隧道工程的建设难度。因此，在高速公路工程建设中，要针对复杂地质环境进行分析，依据分析结果采取合理的施工技术进行施工，确保高速公路隧道工程施工作业的顺利进行，最终为人们提供一个良好的交通环境，方面人们出行。
        参考文献：
        [1]尹彪，李德杰.高速公路隧道施工技术及控制要点的思考[J].价值工程，2019，（13）：112-115.
        [2]张会峰.超前支护施工技术在高速公路隧道施工中的应用[J].交通世界，2019，（08）：117-118，122.