基于现阶段复杂地质条件刍议公路隧道施工主要技术要点

陈昶

摘 要：随着现代城市整体发展规模的不断扩大对交通道路需求也越来越多，公路建设范围也不断扩大。在公路工程项目建设过程中，常常会遇到复杂地质条件，如软土地质和隧道施工，其中隧道施工条件较为恶劣，且需要借助不同的施工技术依据实际地质状况予以合理应用。本篇文章主要针对现阶段复杂地质条件下公路隧道施工主要技术要点作出简要研究，首先介绍复杂地质条件相关类型，再结合实际案例，从隧道顶加固、管棚注浆、隧道支护等几个部分谈一谈公路隧道施工主要技术要点。

关键词：复杂地质条件;公路工程;隧道施工;技术要点

近些年来，随着我国城市化建设规模的不断扩大和建设进程持续加快，特别在道路交通网络建设方面。由于我国地形地貌相对较为复杂且多种多样，部分公路工程修筑过程中往往需要进行隧道施工，而公路隧道工程项目本身具有着施工周期较长、施工难度较大、施工技术繁杂等特点，一旦遇到复杂地质条件，例如岩溶地质、流沙地质、松散破碎地质、膨胀土地质等，会更加增大施工难度，这就需要根据复杂地质条件和隧道施工实际，合理进行施工技术的应用和各要点的明确，如此方能确保公路工程项目的质量。

1 复杂地质类型及影响

复杂地质类型主要包括松散破碎地质条件、岩溶地质条件、流沙地质条件和膨胀土地质条件。根据不同复杂地质条件下，公路隧道施工会受到不同的影响。

破碎地质条件下，主要表现为施工地点围岩较为松散，不具备很好的稳定性，会威胁施工安全;

岩溶地质条件则主要是指流水岩溶，这一条件下进行公路隧道施工会发生质量变形问题，同时也容易产生渗水情况;

流沙地质条件下的公路隧道施工会产生较高的施工难度，尤其流沙地质条件下，地质稳定性不足，较为容易在后续长期应用过程中发生明显的变形，甚至导致隧道坍塌;

膨胀土地质条件下，公路隧道施工不利于其建设质量保证，会提高公路隧道施工难度，而且最为明显的是导致隧道围岩发生变形，严重威胁使用安全。

2 复杂地质下公路隧道施工技术要点

2.1 工程概况

某公路工程隧道项目设计为双向四车道，隧道全长3 520

米，设计最大开挖宽度为14.12米，最大开挖高度为10.41米，最大开挖面积为118.32平方米。隧道穿越位置主要地形属于低山丘陵，地势起伏相对较大，在工程勘察前期发现，地质存在断层破碎带，主要为三处，且分别与隧道斜交叉，断层区域岩体破碎，隧道通过该段处易发生渗水、突泥等地质问题。而通过物探勘察发现存在物探的阻带，利用布孔验证后发现该段为泥岩夹灰岩粘土层，以泥岩为主，岩体基础在边界线为可溶性岩，岩石表面存在溶蚀情况，可判定岩体整体的稳定性较差。

2.2 各部分隧道施工主要技术要点

2.2.1 隧道顶加固施工技术要点

本案例项目施工过程当中，对于隧道顶加固施工部分主要采用深孔顶注浆技术。

（1）具体施工参数为：注浆原材料选用水玻璃与水泥混合物，水玻璃选择波美度为35。材料比例为2：5，水灰比为1：1，孔间距设定为3米，注浆扩散半径2.4米，向深孔进行注浆施工过程中，初始注浆压力控制在0.4 Pa，其中压控制在2.5 Pa。

（2）具体施工技术操作：基本流程为施工区域清理——排水设施布设——划线后止浆岩盘施工——布孔——钻孔——钢花管植入——灌浆施工。

（3）止浆岩盘施工当中所必须注意的要点为：预设钢筋网，防止止浆岩盘发生开裂问题，在钻孔施工当中，需采用回旋转与转孔机相结合的工艺方法来予以施工，钻孔时需要注意以泥浆保护钻孔内壁，防止钻孔当中产生塌孔的问题，依据先外后内的方式来进行注浆施工，首先灌注外侧两排深孔，再逐步进行内部深孔关注，灌注时应确保一次完成，中途不可出现中断。深孔注浆量需精确控制在25 L/mi，注浆总量与设计注浆总量需保持统一，注浆施工结束后，注浆压力与设定值需保持一致，且持续时间为10 min以上。

2.2.2 管棚注浆施工技术要点

（1）孔洞定位。公路隧道工程洞口位置上石方挖掘施工完成后，需要在仰坡进行止浆墙的修筑，要確保边坡稳定性，防止发生滑坡灾害。

隧道拱部需提前规划挖掘轮廓，并以设计轮廓为中心，逐渐延伸30 cm为孔洞位置，此时需重点注意提前进行沉降量和误差量的预留。

（2）钻孔施工。钻孔施工过程中，必须要重点注意精准性，尤其要保证钻机方向的精确控制和孔洞直径的精准，钻孔需依据奇偶数来予以分类，按照性质和用途不同，奇数孔为无缝钢管孔，偶数孔为灌浆孔，需严格按照由下至上的顺序来予以钻孔施工。沿拱线底部逐渐向隧道拱顶位置钻孔，偶数孔施工为先，奇数孔施工为后。

（3）管棚安装施工。钻孔施工完成后，即需要进行钻孔清理，要保证无杂质，再进行无缝钢管植入，实际施工时，为防止因受力不均而发生钢管偏差问题，施工中要注意无缝钢管纵向相互错开。

（4）注浆施工。偶数孔钻孔完成后即可开始进行注浆施工，每一深孔注浆量需控制在25 L/min，注浆总量需保证与设计注浆量一致，注浆完成后，注浆压力要与设定值相符，并持续10 min以上。

2.2.3 隧道施工初期支护施工要点

在进行隧道工程支护施工之前，为了能够保证岩体与混凝土可以达到充分结合的状态，必须要对岩体做出清理，清除岩体表面浮尘物和有机物以及污垢与其它杂物，可以运用高压水枪来进行清理，如在清理施工过程中发现渗水情况，要根据渗水量来采取针对性措施，如水流相对较小，但水压较大，则可使用水凝胶进行强制堵水，如水流较大，可将水流引至排水系统。

（1）湿喷施工技术。在进行喷射施工过程中，首先需要进行送风，再进行喷射混凝土，其中必须注意的是：要依据喷射面实际和混凝土喷出状态进行喷水量的适度调整，在进行喷射时需要严格依据纵向分割，每段为4 m，依据墙面喷射、拱面喷射和分片喷射的顺序来予以施工执行，在进行分片喷射施工时，每片宽度需确保超过2 m，由下而上进行旋转喷射，喷射头与喷射面距离需控制在1 m，要保证其垂直度喷射效果最佳。喷射施工完成后，要保证喷射面具有较高的附着性，表面要具备较好的光泽，并无回弹。

（2）钢支撑支护。钢支撑支护在公路隧道工程当中的主要作用在于短时间内给予围岩强有力的支护，约束围岩的位移、控制围岩塑性区的发展。但钢支撑支护的刚性、耐久性和整体性以及接触性能相比混凝土而言较弱。从施工角度来说，施工中钢支撑支护与围岩的接触点要多布设，并且施工时间越短越佳。此外，钢支撑支护与围岩之间空隙需使用喷射混凝土来进行填充，保证密实度，促使钢支撑支护被混凝土包裹严实，增强其整体受力体系的作用。

3 结束语

结合上述文章内容所述，我国国土疆域辽阔，公路工程项目建设范围较广，常会遇到公路隧道施工，面临着复杂的地质情况，导致其施工难度较大、危险系数较高。因此，在实际的施工过程当中，必须要针对复杂地质条件下施工区域特点以及地质情况，制定科学有效的施工方案，并确保其可执行性，要严格针对每一施工环节进行施工技术要点的明确，做到规范施工操作，确保施工质量达到工程设计相关要求标准，如此才能够保证公路隧道工程具备较高的经济效益与社会效益。

参考文献：

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