高速公路隧道不良地质条件下施工技术要点分析--中国期刊网

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高速公路隧道不良地质条件下施工技术要点分析

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：邓佳

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国的交通行业有了很大进展，高速公路隧道工程建设越来越多。隧道施工环境更为不良，具有安全隐患多、难度大等特点，因此，围绕其施工技术展开探讨极具必要性。

        广东华路交通科技有限公司广东省广州市 510000
        摘要：随着社会经济的发展，我国的交通行业有了很大进展，高速公路隧道工程建设越来越多。隧道施工环境更为不良，具有安全隐患多、难度大等特点，因此，围绕其施工技术展开探讨极具必要性。文章针对其不良地质条件，对其公路隧道施工技术展开了详细的探讨。
        关键词：不良地质；公路隧道；开挖施工；隧道支护
        引言
        高速公路隧道工程施工中会遇到多种不同类型的不良地质情况，对整个隧道工程施工质量产生了一定的影响，为此施工前针对不良地质条件进行了全面分析和勘察，并提出针对性的处理措施。
        1不良地质条件下公路隧道施工难点
        公路隧道工程对于施工现场环境和地质条件等方面有很高要求，应在公路隧道工程施工之前对各项基础因素展开研究，规划符合我国交通运输行业发展要求的公路隧道施工模式，避免公路隧道工程施工出现问题。而在不良地质条件下开展公路隧道施工时，还存在以下几方面难点：第一，由于公路隧道工程施工现场地质条件不良，导致公路隧道施工中各类材料运输难度大，如果不能有效改善这一现状，不良地质条件下公路隧道施工效果和质量安全大幅度降低。加上公路隧道工程施工程序错综不良，不同施工环节对于材料物资需求量和其他要求存在很大差异，如果因地质条件原因影响各类物资材料运输及时性，必然导致公路隧道工程施工停滞不前，不良地质条件下公路隧道施工效率和综合质量也会受到一定影响。第二，为降低复杂地质条件下公路隧道施工难度，需借助各类仪器设备提高公路隧道工程施工效率，严防公路隧道施工出现问题。但是受不良地质情况干扰，各类仪器设备在公路隧道工程施工中很难得到高水准应用，无形中加大不良地质条件下公路隧道施工难度，工程项目施工质量和安全效果难以得到保障。不仅如此，不良地质条件对于公路隧道工程原有施工方案应用效果也有极大影响。在公路隧道工程施工现场地质环境变化时，原有施工方案也需要做出相应改变，造成施工人员对相关施工方案不够了解，无形中加大不良地质条件下公路隧道施工出现问题的可能，直接影响相关工程质量。
        2不良地质段施工方案
        2.1明洞软弱基础处理
        针对明洞软弱基础结构，在施工过程中需要依照现场的实际施工状况，选用钢花管注浆和软土换填等相关方法进行处理。在隧道开挖之前，彻底清除危岩体并进行局部锚喷防护处理，然后进行后续隧道开挖工作。隧道洞口段开挖使用弱爆破施工方法，最大限度地降低隧道爆破开挖对隧道仰坡结构产生的影响。
        2.2膨胀性地质隧道施工技术
        在膨胀性地质隧道施工阶段中，施工团队应该使用分步开挖隧道施工工艺和搭建隧道支护体系的方式，来削弱因为膨胀性地质条件的变化给隧道施工造成的影响。设置隧道施工导坑的时候，要采取灵活施工的原则，不能一成不变，应该根据施工具体情况适当的调整开挖的先后顺序，从而可以有效增加开挖顺序的合理性。
        2.3岩溶处理过程中的注意事项
        第一，在具体的岩溶处理过程中，处理方案一定要严格根据实地勘察结果来进行确定，因为溶洞大小存在很大差异，位置也存在差异，且含水情况和填充物情况各不相同。所以在具体的施工过程中，一定要根据实际情况来进行不同施工方案的制定。第二，在具体施工中，如果遇到隧道或者是岩溶水在岩溶管道中穿越的情况，应该通过拦截、封堵、排放以及预防等的措施来实现综合处理，同时也应该对附近的小桥、涵洞以及排水沟等加以合理利用，以此来保障岩溶隧道处理效果，提升整体施工质量及其安全性。

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        2.4揭煤及煤层瓦斯防治方案
        当隧道洞体自身作为煤系地层条件时，由于地质条件的构成比较复杂，存在诸多安全隐患，比如煤矿瓦斯突出、煤层崩塌及地下涌水等安全问题，因此在具体施工中必须做好煤层瓦斯的相关监测和预报工作。通过使用钻孔勘测的方法，对施工区域的地质条件进行准确勘探，充分掌握煤层结构厚度及瓦斯储存状态，为后续隧道施工提供良好的依据。对于存在煤层的地段，在揭煤前 30m 和煤层开挖后20m，需要进行相应的瓦斯检测工作，有效防止瓦斯大量溢出。在工作面的每一层和瓦斯突出的危险性预测中，主要使用ATY瓦斯突出预测仪设备或钻屑指标法，对施工区域的地质条件进行详细勘测。当预测煤层存在大量煤矿或煤层瓦斯突出危险程度相对较高的情况下，要有效降低揭煤工作中的一次漏煤量，充分缓解工程施工的通风压力。为了有效防止煤尘出现爆炸现象，需要对开挖工作面20m范围内的拱顶和墙体，使用高压水进行彻底冲洗，有效清除爆破过程中产生的煤尘，提高作业环境的安全性。如果隧道内部出现瓦斯爆炸事故，将会对整个隧道工程及相关施工人员的人身安全造成很大影响。因此，需要采取必要的防治措施进行处理。
        2.5地表滑坡隧道施工技术
        应在公路隧道施工之前，对地表滑坡地质具体表现和固有缺陷展开有效分析，之后结合各方面分析结果采取措施，以降低地表滑坡地质对公路隧道施工产生的影响。而且在地表滑坡地质条件下开展公路隧道施工时，必须要求施工人员遵循“先治理、后进洞”和“先超支、后开挖”等施工原则，避免在开展相应施工时地表滑坡区域公路隧道结构出现塌落和地基损坏等质量问题。另外，在隧道施工之前，施工单位要提前整治滑坡体，可以设置一定数量抗滑柱，在滑坡体前部设置挡护，并做好地表加固工作，避免地表径流渗入到隧道内部，降低滑坡灾害发生概率。在隧道施工期间，可以采取大管棚超前支护方式，在指定区域堆放施工材料，施工用水必须全部排出到滑坡体外部。由于地表滑坡处公路隧道施工程序较为不良，应要求有关部门按照特定施工程序以及基础因素对相关施工展开有效监测，一旦发现地表滑坡地质条件下公路隧道施工出现问题，就应要求相关人员及时处理。
        2.6采空区处理
        （1）当采空区位于隧洞正上方时，要加强支护措施。在隧道的拱部，需要通过超前小导管预注浆技术或超前小管棚预支护处理措施，对上方区域出现的松散岩体进行有效加固。（2）当采空区位于横跨隧道的中部区域时，要对其中的废弃土壤进行彻底清理。对于两端塑性区域范围内的采空区，需要使用浆砌片石或素混凝土进行填充，有效保证隧道开挖工作完成之后，塑性区域范围内的整体支护工作强度，防止出现大面积变形。（3）当隧道工程处于倾斜层及倾斜层中后部时，煤层穿过采空区域将位于隧道断面的顶部或底部，此时需要对顶部和底部分别进行处理，同时对拱部区域需要超前小导管的管棚和管体内部进行注浆填充。除此之外，可以在拱顶部的空缺区域设置混凝土护拱。（4）如果采空区位于隧道底板以下，没有在隧道断面内出漏，但距离隧道底部较近，则可以采用洞内注浆或洞内挖孔桩基础施工方法加以处理。如果采空区的埋深相对较浅，则可以使用地表注浆施工方法对隧道底部进行加固处理，防止隧道发生整体下沉。
        结语
        综上所述，不良地质条件下组织隧道建设工作时难度较大，需以实际情况为立足点，采取相适应的施工技术，施工人员根据规范将各项工作落实到位，加强对各项技术要点的控制。文章通过采取针对性的不良地质条件控制方法，提高了隧道工程的整体施工质量和安全性，使得各种不良地质条件影响因素得到了充分的预防和处理，加快了公路隧道工程的施工效率，提高了施工单位的经济效益。
        参考文献：
        [1]黄小东，王力.超前地质预报技术在隧道不良地质方面的应用[J].四川建材，2020（4）：124-125，127.
        [2]王文芳.不良地质隧道初期支护变形特征及处理对策[J].特种结构，2020（1）：31-34.
        [3]张建国.不良地质隧道涌突水处理施工技术研究[J].价值工程，2019（9）：127-130.
        作者简介：
        邓佳（1993.03—），男，湖北省蕲春县，硕士研究生，助理工程师，公路工程安全保障技术。