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复杂地质环境下隧道施工技术秦云锋

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：秦云锋

[导读] 摘要：随着经济的发展和社会的进步，人们对生活的要求越来越高，基础设施建设的脚步逐渐深入，时常涉及地质情况较为复杂的施工，特别是隧道施工，其具有要求较高、耗时较长、难度较大的特点。

        中铁三局集团第三工程有限公司陕西省神木市 719319
        摘要：随着经济的发展和社会的进步，人们对生活的要求越来越高，基础设施建设的脚步逐渐深入，时常涉及地质情况较为复杂的施工，特别是隧道施工，其具有要求较高、耗时较长、难度较大的特点。鉴于公路隧道施工质量效果对于整个工程成败具有至关重要的作用，文章简要分析了复杂地质条件下公路隧道施工的原则以及相关技术，希望能给有关人员可供参考之处。
        关键词：复杂地质；隧道；施工技术
        引言
        随着我国经济的发展，工程建设也越来越频繁。在社会发展的推动下，传统的交通方式已无法满足人们的交通出行需求，在一定程度上限制了经济的发展步伐。因此，交通部门明确社会发展的需求，制定相关交通发展方案，使我国在相关的交通工程施工技术方面位于世界前列，具备高度的技术性。我国的地理环境因素较为复杂多样，隧道施工条件往往不确定因素居多，比如天气因素。隧道交通建设在各式的交通建设工程中占有重要地位，在我国复杂的自然环境下，研究更好的隧道施工技术是我国交通建设工程发展的必然性。
        1复杂地质环境下隧道施工应遵循的原则
        近年来，我国的基础设施建设不断增加，为促进社会发展发挥着重要作用。但是，我国地形多样，地质条件复杂，很多地质条件复杂地区的基础建设变得比平时更为困难，尤其是道桥建设中涉及隧道施工的部分，对施工技术的要求非常高，一旦某一环节、某一部分出了问题，可能会给整个工程带来严重不良影响。所以，复杂地质环境下的隧道施工，应该遵循几个基本原则，以保障施工的顺利进行。①保持岩层稳定，复杂地质环境下，岩层的稳定性是施工必须首先考虑的问题，只有确保岩层稳定，才能保障施工的安全性和施工质量。所以，施工团队在施工之前，一定要认真研究复杂地质环境施工段的基本情况，撰写详细的施工报告，彻底勘察清楚施工段的地质水文条件、围岩性质、地质变化，影响因素，施工可能引发的地质问题，做好安全预案等，具体施工时，要根据设计图纸的要求进行施工，同时，随时注意施工中遇到的新问题、新情况，及时与设计方进行沟通，避免大规模的岩石变动，保障岩层的结构稳定，促进施工的顺利进行。②灵活选择开挖方式，复杂地质环境下，隧道施工难度较高，技术要求也比较高，为了更好的提高隧道开挖的质量和效率，应结合隧道施工组织设计，充分的分析隧道不同施工段的不同特点，结合施工作业的可行性、安全性、施工难度、现有的技术能力，科学、灵活的选择最佳施工方案，提高隧道施工的安全性、质量和效率。
        2复杂地质环境下隧道施工技术
        2.1膨胀性地质环境
        膨胀性地质环境主要指的是膨胀土这种灾害性土质。当气候发生变化时会导致膨胀土土体的强度变化，从而影响工施工边坡和路基。在此情况下，要全面勘查施工区域的膨胀性地质环境，通过相应的隧道施工技术来降低断面发生，从而防止地基发生下沉问题。通常来说，膨胀土对于湿度和温度都较为敏感，因此要确定隧道施工的合理次序，进而保证施工速度，使各个施工环节能够较好地衔接起来，而且完工后要进行一定的加固处理。要注重防止岩石结构受到风化和水化的影响，从而减少膨胀和收缩。在膨胀地质条件下进行公路隧道施工，可以通过搭建支撑结构、分布开挖的方式来加快施工速度；进行导坑的设置时要保证开挖顺序合理；如果有必要，可以通过换土法来更换成具有较高强度的土体；另外，可以在施工开始前将土体预湿，使其保持湿润状态，再进行压实，并通过一定程度的化学处理来使膨胀土的土体强度有效提高。
        2.2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。

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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。
        2.3隧道台阶开挖技术
        复杂地质环境下，很多隧道岩石结构并不稳定，那么就可以使用隧道台阶开挖技术。施工人员首先要将整个隧道工程按具体情况分成一些断层，使用从上到下的顺序。在隧道开挖的阶段，可以结合隧道上部台阶钻研和隧道下部台阶出渣这两个工作流程在一起，提高工作效率。需要注意的是，隧道第一层需要钻较多的井眼来保障隧道断层结构是足够稳定，避免隧道出现坍塌。因为隧道台阶开挖技术存在施工作业相互交叉的情况，所以施工管理人员需要充分考虑隧道整体的稳定性是否满足要求。
        2.4断层与破裂带施工技术
        为确保高速公路隧道施工得以安全有序进行，应当使用断层与破裂带施工技术为施工作业保驾护航，具体从以下几点展开分析。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Φ42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挖时，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。
        2.5突水突泥地质条件施工技术
        隧道施工中地下水的影响也较为明显，由于水压的作用，很大几率会使岩层结构发生断裂，从而导致地下水渗漏或者加剧渗漏情况，进而地质环境稳定性被破坏，地下水地理位置攀升，造成突水、突泥的不利情况。在地质条件构成相对较差的区域里，突水突泥的现象有很大的概率发生，而且相关预测手段较少，增加了安全施工的难度。隧道施工的位置一般较深入地底，而且隧道狭长，若发生突水突泥的意外情况，相关的救援工作也难以展开，对施工危害较大。在前期的勘测工作中，需对可能发生突水突泥的地质结构进行钻探研究，对地下水的分布结构有充分了解，之后根据相关分析结果，采用对应防渗漏措施以及配备工作人员防窒息的设备等，防止发生灾害。
        结语
        复杂地质环境下进行隧道施工，需实行全过程、精细化的管理。通过采取做好地质勘察、编制施工方案、加强现场管理等措施，确保隧道施工高质量推进。同时，还需重视安全管理，营造安全的作业环境，确保施工顺利进行。只有管理工作到位，隧道施工质量才能得到保障，这也是维护施工单位及现场人员利益的有效措施。
        参考文献：
        ［1］曾浩．公路复杂地质环境下的隧道施工技术探讨［J］．四川水泥，2018（1）：114－114．
        ［2］戴伟．复杂地质环境下的隧道施工技术分析［J］．工程建设与设计，2017（8）：150－151．
        ［3］佚名．复杂地质环境下的隧道施工技术分析［J］．科技经济导刊，2018，v．26；No．648（22）：51－52．