复杂地质条件下公路隧道施工技术分析

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:王亚昭
[导读] 多数情况下,公路隧道工程需要在复杂地质进行,对工程造成了较大的影响
        王亚昭
        中铁隧道集团二处有限公司        河北廊坊    065201
        摘要:多数情况下,公路隧道工程需要在复杂地质进行,对工程造成了较大的影响,为了保证施工工艺的有效利用,需要对施工过程进行严格把控。基于此,本文对常见的复杂地质类型以及公路隧道施工技术进行分析。
        关键词:复杂地质;公路隧道施工;施工技术

        在公路隧道施工阶段,通常情况下其地址条件较为复杂,变化幅度较大,伴随一定的施工风险因素,比如说岩溶地带、软弱破碎带以及一些其他特殊岩层等,导致变形、坍塌等风险事故发生率提高,因此施工阶段需要加强重视,否则将会严重影响施工的顺利进行。基于此,相关工作人员需要根据具体施工情况,加强对公路隧道施工技术的应用,明确技术类型,优化技术水平,保证技术的合理应用,为公路隧道施工的安全性和稳定性提供保障。
1.常见复杂地质类型概述
1.1膨胀土地质
        同普通土地质进行比较,膨胀土地质发生围岩变形的概率更高。在实际施工阶段,工作人员需要做好前提勘察工作,充分了解导致围岩发生变形的主要原因、变形的具体程度以及造成的不利影响,在这一前提下通过相关措施进行有效处理与控制。多数情况下,在该类地质情况下进行公路隧道施工,尽量不要使用全断面开挖施工方法,应结合区域实际水文情况、地质情况,采取侧壁导坑法、台阶法等施工工艺方法[1]。除此之外,还需要加强对流变因素的重视,减少其对施工造成的不利影响,保证施工的安全性、连续性和稳定性。
1.2岩溶地质
        在岩溶地质条件下开展公路隧道施工的难度系数较高,特别是如果施工区域存在流水溶蚀的情况会导致施工困难重重。相关实践经验显示,在该地质条件下施工发生安全、质量问题的风向较大,如果施工前期阶段未做好充分的准备工作,如对岩溶地质进行勘察,了解地下水实际情况以及相关不利因素等,则会无法有效保障施工过程中人员、设备及其他财产物资的安全。通常情况下需要采取超前地质预报法对公路隧道进行施工,对施工范围200m之内的地质情况进行全面勘察,掌握相关安全隐患因素,制定有效的解决措施,保证施工的顺利进行。
1.3松散破碎地质
        在公路隧道施工阶段经常存在松散破碎地质情况。在实际施工阶段,通常情况下存在部分区段围岩松散、稳定性不佳的情况,后续施工阶段坍塌情况十分严重。相关施工经验显示,如果某区段围岩松散破碎情况较为严重,会导致该区域水侵害问题严重。主要原因为破碎松散岩层内部结构稳定性不佳,存在较大空隙,因此含水量较高,导致施工难度骤增。所以在施工阶段需要使用超前支护技术,避免松散破碎地质情况对工程造成的不利影响,进而保证施工的连续性。该项技术的主要作用在于保护围岩,减少其受损程度,强化结构的整体稳定性[2]。另外钻孔排水技术也具有一定的效果,在松散破碎地质施工过程中应用广泛。
1.4流沙地质
        流沙地质也是公路隧道施工过程中的一种常见复杂地质类型,其主要问题表现在稳定性较差,在施工阶段容易发生坍塌、变形等严重事故情况。所以施工前期阶段需要做好水文、地质勘察工作,了解施工范围内流沙的分层情况、流沙层粒径等相关信息。施工前还需要明确施工的要点、重点,在这一前提下制定科学合理的施工方案,保证工程的稳定性和安全性。多数情况下,在施工过程中施工人员需要加强对土方开挖施工的重视,先防护后开挖,遵循由上至下的挖掘流程,进而保证隧道结构的整体安全性和稳定性。


2.复杂地质条件下公路隧道施工技术分析
2.1超前注浆改良
        如果施工区域存在稳定性不佳、刚度不足、强度不足等问题,可以在正式开展施工前对地质进行注浆处理,该措施有助于改善不良地质条件,进而保证其性能满足施工要求[3]。为了确保改良的具体效果,施工人员还需要对浆液的质量进行严格把控,做好浆液配比工作,保证拌制的均匀性以及浆液的均匀性,确保其黏稠度满足施工要求。
2.2超前支护
        对复杂地质条件来说,在公路隧道施工阶段采取超前支护具有重要的作用。通过对超前支护技术的合理应用能够实现对不稳定因素的防护,进而有效保证隧道开挖施工的安全性和稳定性。比如说,对围岩松散破碎区域进行施工的过程中,采取超前支护技术能够有效确保围岩整体结构的稳定性,最大程度避免施工和应用阶段发生变形、坍塌等不良情况,确保公路隧道公路施工的稳定性和安全性。在具体施工阶段,工作人员需要结合地质情况、地下水变化规律等明确合理的支护形式。现如今公路隧道施工中应用较为广泛的超前支护技术类型主要包括小导管支护、钢插管支护以及锚杆支护等,施工人员需要结合施工现场的地质情况进行合理选择,这样才能确保工程的质量,提供施工效率。
2.3隧道洞身开挖
        结合隧道开挖支护的实际情况以及地质情况和工程要求等,需要通过三台阶法进行隧道洞身开挖施工作业。其主要指将三台阶弧形导坑开挖当作施工的基础,在保留各台阶核心土的前提下提高开挖断面的稳定性,同时通过多个开挖面进行纵向流水作业,对施工工序进行灵活转化,有效提高施工的整体效率。在这一前提下,采取预留临时拱的方法能够保证隧道开挖施工的有效进行,遵守相关施工标准要求及原则,最大程度避免坍塌等风险事故发生,保证开挖施工的连续性和安全性。
2.4钻孔排水
        在实际施工阶段,如果某区域存在松散破碎地质或流沙地质,含水量较高,地质结构稳定性不佳,可以采取钻孔排水法进行有效处理,具有排水加固的作用。工作人员需要根据具体情况明确孔位、孔数,保证位置和排水孔数量的合理性。施工阶段,需要找到出水量较大的点,定位后,在仰拱施工阶段预留出涌水管道洞内仰拱面。另外,还需要结合具体情况,根据设计图纸和地下水情况,将碎卵石填入沟槽并设置集水井,有效强化基础位置的综合承载性能,进而提高施工质量[4]。
3.提高施工质量的具体措施
        同其他常规工程项目相比,公路隧道工程对质量要求较高,如果存在质量问题会对后续线路运行造成不利影响,因此需要保证施工质量。首先,需要保证施工技术的针对性。因为施工阶段地质条件复杂,同一区域可能存在多种复杂地质并存的情况,所以需要保证施工效果和工程设计的同一性[5]。正式施工前,工作人员需要全面勘察施工现场,对不同的复杂地质情况进行明确划分,了解其具体范围和相关措施,制定合理的施工方案,以防对后续施工形成阻碍。其次,需要对施工操作加以规范。在复杂地质条件下进行施工的难度系数较高,伴随一定的安全隐患,同时施工程序相对复杂,其难度不单表现在技术方面,在具体施工阶段对施工操作也具有一定的要求。因此在实际施工阶段,需要保证施工人员具备良好的专业能力,对其操作进行规范,加大质量管控力度,坚决杜绝违规施工情况。
4.结语
        综上所述,在复杂地质条件下进行公路隧道开挖施工的难度系数较高,难以确保施工的稳定性和安全性。因此在实际施工过程中,工作人员需要进行全面勘察,了解工程区域的地质情况,在这一基础上合理选择施工技术,提高施工质量及效率。

参考文献:
[1]胡 龙. 复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析[J]. 建筑工程技术与设计,2018(18):185.
[2]张瑞. 复杂地质条件下公路隧道施工技术要点分析[J]. 山西建筑,2018,44(1):158-159.
[3]张力. 复杂地质条件下公路隧道施工关键技术及质控要点阐述[J]. 房地产导刊,2017(20):120.
[4]廖加和. 现阶段复杂地质条件下公路隧道施工技术关键点研究[J]. 黑龙江交通科技,2019,42(4):174-175.
[5]杨夏松. 关于复杂地质条件下公路隧道施工技术管理的研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2014(7).
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