复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析

分析

摘要：随着我国高速公路建设水平的不断提高，高速公路隧道项目工程的建设数量日趋增多，高速公路隧道施工技术的不断发展，使我国高速公路隧道工程建设的质量也得到了进一步的提升。复杂地质条件是高速公路隧道建设过程中相对特殊的环境条件，对高速公路隧道施工技术提出了巨大的挑战。本文以高速公路隧道施工技术作为切入点，重点探讨复杂地质环境背景下公路隧道核心施工现状，旨在完善隧道施工技术体系，为施工质量与作业安全提供技术支持，为同类工程项目现场施工提供技术参考。

关键词：复杂地质环境；高速公路隧道；施工技术 引言

高速公路隧道工程是现代经济社会发展的基础性工程，具有规模大、周期长、投入多、施工复杂等特点。隧道施工的隐秘性很强，并具有一定的危险性。施工中一般会受到很多因素的影响，并以复杂地质条件的影响最为严重，这就要求施工人员从施工技术的角度切入，做好总体性地把控。高速公路隧道工程的建设一方面能够降低来自路堑深挖的技术风险，提高安全效益；另一方面也能够缩短铁路工程的长度，降低工程造价。我国幅员辽阔，地质地形条件十分复杂，在面对复杂地质条件时，必然伴随着大的技术难度和更高的安全风险。因此，这就要求在施工前做好现场地质条件的勘察，明确施工技术的要点，针对性设计施工技术应用方案。本文以此为前提，进行如下讨论。

1复杂地质环境下高速公路隧道施工现状

1.1施工现场本身地质环境较差，加大了铁路隧道施工难度

这种情况一般是高速公路隧道施工项目周围岩石层的硬度相对较小，比较脆弱，如岩溶、软弱破碎带、特殊岩层等，在这种地质条件下作业，极易出现岩爆等施工事故，极大地增加了施工难度。另外，还有一些相对复杂的地质条件，如软土地基，这种施工条件也会进一步增加隧道挖掘工作的难度系数，可能导致一些地质灾害的发生。因此，对于这些相对复杂的地质条件，在隧道施工前期，勘察人员一定要在施工现场做好实地勘探调研工作，对于复杂程度不同的地质条件，选用合理的施工技术，进一步降低隧道施工的难度。

1.2施工现场地质条件的特殊性带来的负面影响

如部分高速公路隧道施工现场下方存在洞穴或施工项目处于城市的正下方，在高速公路隧道施工的过程中，容易受限于地下交叉的管线、复杂的洞穴环境，严重影响了高速公路隧道建设工作的开展，不仅如此，还增加了施工的风险系数。因此，施工人员需要不断克服这种复杂的地质条件，攻克技术难关，才能有效地改善这种负面影响。

1.3施工人员对信息化技术应用的积极性不高

隧道施工建设具有很高的工作强度，也是作为劳动密集型的一个行业。其中，相关的施工人员水平参差不齐，大部分人文化水平不高。虽然将信息化技术应用在具体的隧道施工中，在一定程度上能提高施工人员的安全意识，让他们认识到安全教育的重要性，以此来保障自身的安全。但定位技术及现场视频监控的应用让现场施工人员认为自己的一言一行时刻被监控中，没有隐私可言，从心里抵触信息化技术的应用。另外，由于现场管理人员缺乏创新意识。信息化技术对他们来说是新型事务，对他们来说相当于从新开始。与信息化技术相比，他们更喜欢用自己沿用了几十年的管理模式进行管理，因为熟悉，因为习惯。从而导致在隧道施工的过程当中，没有运用新的技术和相关的管理措施，导致整体的效率不高。

2复杂地质环境下高速公路隧道施工技术 2.1浅埋偏压隧道的施工过程中的技术要点分析

浅埋偏压隧道是高速公路隧道建设项目中的一种典型案例，也是一种相对复杂的地质条件类型。在浅埋偏压隧道的建设过程中，要进一步克服施工技术的难题，不断打破地质条件对施工的限制和束缚，这样才能更好地保证施工的进度和质量。在浅埋偏压这种复杂地质条件的施工过程中，最容易出现的危险就是地质变形。而且，浅埋偏压发生地质变形的幅度非常大，容易发生严重的工程安全事故。不仅影响施工的开展进度，甚至对工人的生命安全构成了巨大的威胁。浅埋偏压隧道的埋深以及覆盖层深度都是相对较浅的，这就直接导致了浅埋偏压隧道难以独立成拱，进而在后续的施工以及使用过程中，容易出现塌方及地表塌陷等安全事故的发生，这不仅给高速公路隧道的施工带来技术难题，也对施工项目周围的环境造成了不同程度的损害。所以，针对浅埋偏压隧道的施工建设，要采用合理的施工技术，并且要严格遵循施工技术要点，进一步降低施工建设的难度系数和危险系数。

2.2软弱膨胀易流变围岩施工

软弱膨胀易流变围岩结构挖面自稳性较差，难以自行成洞，在施工期间易出现流变现象。当公路隧道工程现场存在此类地层时，需要采取劈裂注浆、超前导管引流和预留核心土开挖三项技术。第一，劈裂注浆是在围岩结构中钻设若干孔径为80～100mm的孔洞，在孔内灌满封闭泥浆并插入单向阀管，待泥浆强度达标后，通过阀管线孔内分层注浆，浆液在土体中出现劈裂现象，沿裂缝向四周扩散，重复多次注浆后，即可完成劈裂注浆作业，并在开挖面上施作厚度在10cm左右的混凝土止浆墙，以强化围岩结构稳定性能。第二，超前导管引流是在隧道内部挖设下导坑与布置排水管，通过排水管在重力坡度作用下疏导水流，避免围岩结构因长时间遇水浸泡而出现岩石松脱、体积膨胀变形现象。第三，预留核心土开挖是把隧道断面划分为两侧壁坑与掌子面中部核心等部分，施工人员提前挖设上弧形导坑，施作拱部初期支护，在掌子面中部采取台阶挖开挖成型，并采取大管棚预注浆形式进行超前支护，随后挖设上台阶拱部核心土以及下台阶核心土，在围岩结构表面喷射混凝土层进行封闭处理，由此即可完成隧道开挖作业。

2.3隧道变形控制

当高速公路隧道现场存在炭质泥岩及粉质砂岩等地层时，施工期间可能出现岩层软化现象，极易导致隧道大变形，严重时出现塌方事故。因此，在施工监测过程中出现隧道变形状况时，需要采取相应技术手段来强化隧道结构承载性能和抗变形能力。一般情况下，当出现高速公路隧道水平收敛值超过2mm/d，以及初期支护结构变形明显的情况，应采取药卷锚杆支护形式，造孔完毕后在孔内灌注速凝型水泥锚固剂药卷，待药卷打入后安装预应力锚杆，并对孔口进行封口处理，使用快凝砂浆对孔口外部进行找平处理，这将起到约束隧道变形、避免隧道塌方的作用。在施工期间出现岩体顺层滑动现象时，则需要在隧道周边额外打入若干化学药卷锚杆，在药卷锚杆表面紧固绑扎钢筋网与喷射混凝土面层。而在隧道施工期间无异常状况时，也需要采取相应措施来预防隧道变形，如在隧道光面爆破环节，在边墙处设置若干长度为4.5m的化学药卷锚杆，优化原有施工技术方案，尽量采用隔孔装药方式，通过预估爆破威力程度确定减震孔布设数量。

结束语

综上所述，高速公路隧道工程是我国经济社会发展的基础性工程，有着规模大、周期长、投入多和施工内容及地质复杂的特点。我国目前所使用的常规施工技术在施工中不同程度地会受到外界因素的影响，这就加剧了工程质量通病和安全隐患的发生几率。对此，当务之急是从复杂地质条件的角度切入，针对性完善高速公路隧道工程施工技术方案。

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