复杂地质状况下公路隧道施工的关键技术分析

关键技术分析于晓泳(中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连116000)［摘要］我国不同的地区地质条件以及地形等都存在较大差异，如何在复杂地质状况下有效保障隧道的施工质量非常关键, 这也给公路建设带来了更大的战。如浅埋偏压隧道、软弱围岩隧道等一些复杂地质状况下的隧道施工，不但会影响隧道的施 工质量和进度，给隧道的施工带来危险，因此选择合理的隧道施工技术非常关键。分析施工技术及存在的问题，介绍浅埋偏压 隧道施工技术、软弱围岩隧道施工技术等技术方法，并分析施工要点。［关键词］复杂地质状况；公路隧道施工；勘察监测［中图分类号］TU74 ； U455.49 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 05-0120-02Analysis on Key Technologies of Highway Tunnel Construction

under Complex Geological ConditionsYu Xiao-yong［Abstract ］ In China, the construction of highway tunnels has become more and more, but there are great differences in geological conditions and topography in different regions of China. How to effectively guarantee tunnels under complex geological conditions construction quality is very critical, which also poses greater challenges for road construction. Tunnel construction under complex geological conditions such as shallow buried tunnels and weak surrounding rock tunnels will not only affect the construction quality and progress of the tunnel, but also bring danger to the construction of the tunnel. Therefore, the selection of reasonable tunnel construction technology is very pivotal. This paper analyzes the construction technology and the existing problems, introduces the shallow buried bias tunnel construction technology, soft surrounding rock tunnel construction technology and other technical methods, and analyzes the key points of construction.［Keywords ］ complex geological conditions ； highway tunnel construction ； survey and monitoring一些先进的公路隧道施工技术在公路建设的过程中起到 了非常重要的作用，面对复杂的地质状况如何有效克服困难 变得非常关键，如高温地、岩溶、游泥质粘土以及湿陷性泥 土等，只有选择了合适的隧道施工技术才能保障工程的顺利 进行，对于施工人员的安全以及隧道的质量都有了极大的 保障。但面对复杂地质的隧道施工就表现出技术不够先进，需要不 断创新提高并引进一些更加先进的设备来复杂完成施工。(3) 安全以及质量意识比较单薄，施工企业在进行公路 隧道施工整个过程中，必须完善施工设计、计划、组织以及 管理。在施工管理中，由于一些施工人员专业技术水平较低， 缺乏丰富的施工经验，导致工种间协调沟通不到位，工作衔 接不够紧密，部分施工环节在进行施工时充满随意性，未能 按照规范要求进行，结果造成工作质量不理想。(4) 施工单位地质勘测技术人员的专业水平也有待进一 步提高，在公路隧道施工中，部分地质勘测技术人员制订的 地质设计方案不能切实符合施工现场情况，加上没有施工人 员的专业指导，最后造成地质勘测质量不高，安全防范措施 设置不够完善，易造成公路隧道出现塌方等安全事故。2关键施工技术1施工技术及存在问题公路隧道施工过程中遇到的地质灾害也多种多样，面对 一些特殊的地质条件，对于整体隧道的施工进度和质量都产 生直接的影响，因此必须釆取有效的措施来保障隧道施工的 顺利完成。(1) 地质环境比较复杂，随着交通建设的快速发展，更 多的公路将面对特殊地形以及山区，对于施工的难度以及相 关技术都提出了更为严峻的挑战，如果在施工的过程中不能 够及时的解决问题，就很容易威胁到施工人员的人身安全以 及财产安全。一方面是地层结构对于围岩的稳定性不是非常 有利，如岩层的自稳性能比较差或者存在喀斯特地貌等都直 接影响围岩的稳定性；另一方面就是地质病害对于隧道施工 的影响，如岩溶地区、地下的暗河暗沟、软土等都给隧道施 工带来的诸多负面影响，部分地质条件下的隧道施工支护很 困难，容易产生塌坍等一些安全事故。(2) 施工技术需要不断提高，隧道施工质量以及安全的 重要保障就是优秀先进的施工技术，如超前预报技术、地质 勘测技术、施工工艺、组织设计水平等。目前我国对于普通 地质的公路隧道施工主要釆用挖掘机法、钻爆法开挖技术等；收稿日期：2018-11-16作者简介：于晓泳(1980—)，男，辽宁大连人，工程师，主要研究方向

为公路与铁路隧道工程。

2.1浅埋偏压隧道施工技术在公路隧道施工中，浅埋偏压地质属于复杂地质中十分 常见的一种情况，由于其性质软、变化性较大，其不仅对公 路隧道施工的效率和质量产生着严重的影响，而且对人类的 生命安全财产构成了很大的安全隐患。因此，在面对浅埋偏 压地质时，必须釆取有效技术和措施，在最大程度上降低浅 埋偏压地质对公路隧道施工带来的不良影响。(1) 由于该地质土壤制程能力差，在施工后容易在短时 间内出现坍塌，其很容易对施工人员以及车辆造成安全隐患， 因此，在施工前必须全面、系统地了解和掌握该地质的特殊 特点以及可能造成的事故以及灾害，进而才能釆取有效措施。(2) 在公路隧道施工正式开挖以前，分析施工段围岩地质， 做好地质变形检测工作，同时，在深入分析围岩变形特点后， 掌握其变形规律以及实践，并有效设置相关施工参数。(3) 在施工过程中，结合现场施工条件随时、及时调整

• 120 •建筑技术开发Building Technology Development道路桥梁Roads and Bridges第46卷第5期2019年3月施工参数，严格按照公路隧道施工规范要求施工，防止发生 不必要的地质灾害。2.2软弱围岩隧道施工技术软弱围岩对公路隧道产生支撑作用，进而提高公路隧道 的稳定性并延长其使用年限。不过由于软弱围岩并不在人工 施工范围内，其无法被有针对性的控制，因此，一旦其特性 发生改变，易对公路隧道施工效率和质量带来风险。因此，在具体施工过程中，应结合隧道施工具体条件以 及地质环境，准确确定围岩隧道荷载量，确保其能够满足保 障隧道结构的稳定性。同时，全面深入地了解和掌控衬砌类型以及尺寸，进而 明确劳动定额以及围岩隧道的消耗标准。另外，需要注意的是，在软弱围岩施工过程中，为了保 障公路隧道施工能够顺利、稳定进行，应在施工中设置可以 维护拱顶稳定性的锚杆支护，通常在支护锚杆时主要包括系 统锚杆、超前锚杆、斜锚杆以及正面锚杆4种形式，具体如 图1所示。在具体施工中，应结合施工现场条件有针对性选择 锚杆支护形式。3.2持续优化施工技术3.2.1施工规划设计考虑到复杂地质状况下公路隧道施工的难度较大，因此 在隧道施工中必须做好施工规划设计工作。在整体规划上， 在保障施工质量以及施工如期完成的前提下，细致规划施工 各个环节，对于施工顺序、施工衔接、施工期限、施工工艺 以及技术、施工进度、施工设备以及施工安全等方面都要进 行全面详细的规划，对于复杂地质状况下极易出现的突发状 况进行有效地前期预测，并设置相应防范措施。在保障施工 安全的基础上，合理协调管理施工人员、技术、设备等，提 高施工效率以及质量。3.2.2预加固技术优化优化公路隧道施工预加固技术，针对脆弱层必须进行注 浆加固，提高其稳定性。现阶段大部分公路隧道出现塌方的 原因在于围岩强度低，稳定性不高，因此在具体施工中通过注 浆加固或者釆用超前小导管、超前长管棚注浆等措施，有利 于改善岩层的强度，进而提高其稳定性。3.2.3优化支护技术优化支护技术可有效保障施工人员以及车辆安全，在瓦 斯环境中一般施工人员均釆用钻孔排放的方法减小隧道内瓦 斯压力，为了保障施工安全，还应定时合理检测隧道内瓦斯 浓度。3.2.4优化控制方法充分借力先进超前的自动化检测设备，对施工全程进行 实时监控，如在隧道施工中当地下水位较高或者施工中出现 渗漏水现象时，应及时通过先进的测量设备进行详细地监测 分析，在得到准确数据的基础上及时采取排水措施，确保施 工顺利进行。3.2.5规避风险在复杂地质状况下进行的公路隧道施工面临着复杂多样 的地质灾害风险，其只有针对地质特点釆取有效的施工技术， 才能切实保障施工质量和效率。因此，施工人员应不断强化 自身技术水平，及时学习掌握新技术以及新工艺，并不断丰 富自己的施工经验，进而为规范施工、合理施工提供坚实 保障。(a)(b)(c) (d)图1锚杆支护形式(a) 一般系统锚杆；(b)超前锚杆；(c)斜锚杆；(d)正面锚杆4结束语综上所述，在具体的复杂地质状况下的公路隧道施工中， 由于施工方法具备一定程度的单一性，很满足实际施工特点， 因此，在具体施工中，应充分结合各种科学、合理、有效的 方法进行复杂地质状况下的公路隧道施工工作。全方面熟悉和了解施工具体条件，因地制宜，确保施工 技术以及方法能切实符合施工条件，并严格监管和控制施工 中的各个环节，进而为确保复杂地质状况下公路隧道施工的 安全性、效率以及质量，并有效改善公路隧道使用寿命。参考文献3复杂地质状况下公路隧道施工技术要点3.1提高地质勘察工作质量在复杂地质状况下的公路隧道施工，地质的特殊性对于 整个公路隧道的安全性、稳定性产生着至关重要的影响，因此, 复杂地质状况施工必须提高地质勘查工作质量。3.1.1勘查过程在前期勘测时，设置专门的地质勘测小组，并由地质专 家以及隧道施工人员共同组成，充分利用先进勘测器械有效 地进行施工条件实地考察，全方面全方位掌握施工条件以及 地质特点，并针对勘察结果进行深入分析、研究，进而制订 切实可行的施工方案。3.1.2开挖过程在公路隧道正式开挖前，做好实时、超前地质预报工作， 重点针对掌子面前方的围岩地质展开，并结合具体预报情况 及时完善施工方案，在超前地质预报时常釆用的方法有TSP、 超前探孔以及地质雷达等方法，其能够有效保障预报结果的 准确性。3.1.3施工监测过程在整个施工过程中，全程实时监测围岩动态，可以通过 地质素描等方法，全面了解围岩的具体受力情况、水文地质 环境等信息，并结合围岩变化情况及时完善施工方案，确保 支护参数的有效性。[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.[2] 张力.复杂地质下公路隧道施工问题及处置建议之研究[J].建筑技术开 发，2017, 44 (15) : 87-88.[3] 李瑞军.复杂地质条件下公路隧道施工技术[J].江西建材，2017 (5): 179, 182.[4] 邓陈富.复杂地质下公路隧道施工问题及对策研究[J].珠江水运，2015 (2) : 66-67.[5] 张连成•复杂地质条件下公路隧道建设安全保障技术研究[D],西安：长 安大学，2011.[6] 杨开艮•复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].四川水泥，2016(4) : 57.[7] 张明亮，江波，黎志明，等•复杂地质条件下桩基选型及施工技术探讨 [J].建筑技术，2018, 49 (8) : 803-806.・121・