摘要：在当前的公路隧道工程建设中，面临的地质情况越来越复杂，对施工技术提出了更高要求。施工中必须针对不同地质条件采取相应的施工技术措施，以施工安全和质量为核心，并在实际施工中予以严格执行。
关键词：复杂地质状况；公路隧道；隧道施工；关键技术
1隧道施工面临的问题
公路隧道施工过程中遇到的地质情况复杂多样，面对一些特殊的地质条件，对于隧道的施工进度和质量都产生直接的影响，因此必须采取有效的措施来保障隧道施工的顺利实施。
1.1地质环境比较复杂
随着社会经济及交通建设的快速发展，长大隧道、穿越复杂地质围岩的隧道越来越常见，对于施工安全质量、进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采取切实可行的措施，就很容易威胁到施工人员的人身安全以及财产安全。复杂地质条件隧道一方面是地层结构对于围岩的稳定性不利，如岩层产状、节理发育程度、岩体破碎程度及地下水发育程度都直接影响围岩的稳定性；另一方面就是特殊地质对于隧道施工的影响，如砂层、膨胀岩、断层破碎带、暗河暗沟、软土等都给隧道施工带来诸多不利影响，软弱围岩隧道对施工组织及管理要求较高，施工措施不当容易产生塌坍冒顶，严重影响施工安全。
1.2施工技术需要不断提高
隧道施工质量及安全的重要保障就是先进合理的施工技术，如超前地质预报技术、地质勘探技术、施工工艺、施工组织设计水平等。目前我国对于普通地质的公路隧道施工主要采用掘进机法、钻爆法开挖技术，对于复杂地质的隧道施工通过不断实践，也取得了较为丰富的施工经验，但仍需要不断创新提高并引进一些更加先进的设备来提高隧道施工的安全可靠性。
1.3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，必须完善施工方案、计划、组织以及管理。但在实际施工过程中，由于一些施工人员专业技术水平较低，安全质量意识较为薄弱，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。
2复杂地质状况下公路隧道施工的关键技术
2.1隧道超前地质预报
超前地质预报是设计阶段地质勘查的补充和延伸，在分析现有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探等手段，对开挖面前方的工程地质与水文地质条件、不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析和判断。超前地质预报采用地质调查与勘探相结合、物探与钻探相结合、长距离与短距离相结合。超前钻探法利用钻机在掌子面进行水平钻探获取前方地质信息，在富水软弱层破碎带、富水岩溶发育区、煤层瓦斯发育区等必须采用。物探法包括地震波反射法、地质雷达探测法、瞬变电磁法、红外探测等。其中地震波反射法适用于划分地层界线、查找地质构造、探测不良地质体的厚度和范围。地震波反射法连续预报时前后两次预报距离宜重叠10m以上。电磁波反射法用于探测浅部地层、岩溶、空洞、不均匀体等。红外探测适用于定性判断前方有无地下水存在及其位置。
2.2砂砾岩、松散砂层施工技术
某隧道位于云南省红河峡谷地带，其地形地貌多为构造侵蚀峡谷山地，横向沟谷发育，同时具有较深的切割。隧道洞身多为强风化砂砾岩，节理发育，围岩破碎，局部为砂层、圆砾，层间结合差。在面对砂砾岩及砂层时，需要高度重视地下水治理。如果地下水增加，则其结构面胶结程度下降，稳定性会随之大幅度降低。具体施工过程中，需要有效结合堵塞和引排，可结合超前支护对松散体进行注浆加固、封堵地下水。其主要施工技术措施如下。
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2.2.1开挖方法
砂砾岩、砂层多采用三台阶临时仰拱法、环形开挖预留核心土法、双侧壁或CD法。采用挖掘机配合人工开挖，局部胶结较好地段采用弱爆破，施工中严格控制开挖进尺，每循环开挖原则上1~2榀拱架间距，开挖后立即初喷、施作中空注浆锚杆、铺设网片、架设钢拱架。需要注意的是开挖前必须选择可靠的超前支护方式对围岩进行预加固，洞内通常采用小导管超前支护，两循环小导管搭接长度不小于1m，并按设计要求严格进行注浆，对松软砂层进行固结。开挖后尽快使初期支护封闭成环，必要时可采取临时封闭措施，以有效控制围岩变形。同时应该严格控制安全步距，仰拱距离掌子面开挖保持在30m左右为宜，在施工管理上需加强现场组织，尽量缩短工序衔接和围岩暴露时间。
2.2.2隧道支护技术
砂砾岩超前支护可采用大管棚及超前小导管。大管棚由于外插角的工艺要求，随着管棚长度的增加，管棚底部与隧道顶部形成一楔形体，施工中容易发生掉块脱落，实际施工中可增加超前小导管对楔形体进行注浆加固，可有效防范顶部脱空。松散砂层可采用水平旋喷桩，通过高压旋喷加固土体，在隧道轮廓线外形成相互咬合的帷幕体，在防流沙方面比大管棚支护安全性和可靠性更高。砂层隧道由于自稳性差，支护措施不当极易引起坍塌，支护参数应结合监控量测反馈数据进行动态调整。开挖后应尽快进行支护作业，缩短工序时间，减少围岩暴露时间，在砂层地段，由于砂层松散，直接初喷极易掉块，不易喷护。可先铺设网片后进行第一层喷护，形成喷射砼保护层后再安装拱架、施作中空注浆锚杆、分层复喷至设计厚度。拱架安装需重视缩脚锚管的注浆质量，并在拱脚支垫纵向槽钢以扩大受力面积，减少拱架沉降。
2.3破碎带、断层施工技术
断层破碎带应加强超前地质预报，采用TSP203地震反射法、超前钻探、地质雷达等手段进行超前地质预报，对围岩情况、富水程度进行预测和验证。根据地层、水文情况采取超前预注浆，常用的有径向注浆和超前小导管注浆、帷幕注浆等。通过揭示地层判断断层带情况，如宽度、填充物、地下水及断层走向与隧道轴线的关系等，开挖可采用短台阶法，当掌子面正面难以稳定时，可采用预留核心土环形开挖，严格控制开挖进尺，遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测、强支护”原则，尽量减少对围岩的扰动。开挖后立即进行喷锚网及钢架支护，及时封闭成环，拱架之间纵向连接牢固，施作锁锚杆或锚管并注浆加固，仰拱及二衬紧跟掌子面，严格控制安全步距，尤其是掌子面与仰拱之间的距离，确保施工安全。
2.4膨胀围岩施工技术
膨胀岩开挖后内部应力释放、遇水引起物理化学性质变化，围岩产生塑性变形,对隧道衬砌受力极其不利。膨胀性围岩施工时以排水和控制围岩变形为重点，开挖以机械开挖为主，宜采用正台阶、预留核心土环向开挖法或全断面法，尽量减少分部次数。遵循“刚柔并举、宁强勿弱”原则。在支护方式的选择上，要允许围岩应力适度释放，但又要控制其过大变形，在支护方式上采用先柔后刚，支护刚度上要有足够的安全系数。喷射砼宜添加微纤维或钢纤维，钢拱架采用可缩式钢架，每榀拱架设置3~5个可缩接头，同时加密锚杆，在膨胀压力加大地段预留喷射砼变形缝。为防止边墙挤入和底部上鼓，在边墙施作加长锚杆，长度超过塑性区范围，同时设置底部临时横撑，施作底部锚杆，缩短台阶长度，尽快施做拱，加强防排水，及时做好排水设施，防止隧底积水
3结束语
综上所述，当隧道工程地质情况比较复杂时，会使隧道施工中面临不同的安全风险，容易产生不同类型及严重程度的安全事故。因此在实际的施工中必须把握相关关键技术，通过合理的技术措施和现场管理，以此确保整个施工过程的安全性及稳定性。
参考文献
[1]杨坤.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].建筑技术开发，2017（5）：11-13+25.
[2]何永健.复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨[J].工程建设与设计，2019，399（01）：201-202+205.
[3]阳云.复杂地质条件下铁路隧道施工技术分析[J].价值工程，2018，50（24）：202-204+101.
论文作者:赵晓平
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：隧道论文; 地质论文; 围岩论文; 超前论文; 施工技术论文; 砂砾论文; 注浆论文; 《城镇建设》2019年第10期论文;