復(fù)雜地質(zhì)公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)研究

宋麗佳

山西路橋集團(tuán)左涉公路有限公司 山西晉中 030026

1 項(xiàng)目背景

此公路隧道工程項(xiàng)目的全線長(zhǎng)度是3.29km，采用的是雙向四車道，隧道最大開挖寬度、高度分別是12.88m、9.27m，隧道最大開挖面積是108.52m2。該隧道工程需要穿越低山丘陵段，地勢(shì)起伏比較大。通過(guò)分析實(shí)地勘探結(jié)果可知存在斷層破碎帶，其中F1 斷層處于ZK11+600/K9+585，F(xiàn)2 斷層處于ZK15+330/K12+883，F(xiàn)3 斷層處于ZK19+290/K13+662，各自與隧道呈現(xiàn)斜交狀態(tài)。斷層巖體表現(xiàn)為破碎，隧道穿越可能會(huì)出現(xiàn)突水以及突泥等相關(guān)地質(zhì)現(xiàn)象。此外，隧道F1、F2與F3利用布孔進(jìn)行驗(yàn)證是黏土、泥巖等，主體部分是泥巖，且?guī)r層接觸帶的分界線位置是可溶性巖，具有溶蝕現(xiàn)象，總體穩(wěn)定性表現(xiàn)比較差[1]。

2 隧道預(yù)加固技術(shù)

通過(guò)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)公路隧道工程進(jìn)行綜合分析，決定選擇的預(yù)加固技術(shù)為深孔注漿工藝。

2.1 施工參數(shù)

注漿原材料采用的是“水玻璃+水泥”組成的混合物，具體是水玻璃（波美度35）、水泥（水灰比是1:1），設(shè)計(jì)的深孔間隔距離為3m，注漿半徑是2.3m[1]。而在深孔注漿過(guò)程中需要對(duì)初始注漿壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般是0.4Pa，同時(shí)終壓為2.5Pa。

2.2 施工工藝

深孔注漿施工流程具體如下：現(xiàn)場(chǎng)清理→布設(shè)排水設(shè)施→劃線→止?jié){巖盤施工→布孔→鉆孔→安裝鋼花管→灌漿。

在進(jìn)行止?jié){巖盤施工時(shí)必須合理預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)，以免造成止?jié){巖盤出現(xiàn)開裂問(wèn)題；鉆孔施工選擇的是“回旋鉆+鉆孔機(jī)”的組合模式，且高度重視鉆孔內(nèi)壁保護(hù)處理，防止鉆孔出現(xiàn)坍塌問(wèn)題；嚴(yán)格根據(jù)由外至內(nèi)的順序?qū)嵤┳{，首先對(duì)外側(cè)的兩排深孔進(jìn)行灌漿，其次進(jìn)行內(nèi)部深孔灌漿，且保證一次注漿完成，各深孔注漿量大約為25L/min，保證注漿量和設(shè)計(jì)規(guī)定相同[2]。此外，注漿完成時(shí)的注漿壓力和設(shè)定值相同，同時(shí)保證持續(xù)時(shí)間＞10min。

3 管棚注漿技術(shù)

3.1 孔洞定位

隧道洞口區(qū)域土石方挖掘施工完成之后，應(yīng)選擇仰坡位置建立止?jié){墻，同時(shí)確保邊坡穩(wěn)定，防止發(fā)生滑坡問(wèn)題。此外，隧道拱部應(yīng)合理對(duì)挖掘輪廓進(jìn)行規(guī)劃，并以規(guī)劃輪廓作為中心，延伸距離30cm 設(shè)置孔洞，但必須注意一點(diǎn)提前預(yù)留出沉降量以及誤差量[3]。

3.2 鉆孔施工

在鉆孔施工階段必須對(duì)鉆機(jī)方向與孔洞直徑進(jìn)行嚴(yán)格控制。鉆孔主要根據(jù)奇偶數(shù)實(shí)施分類，其中奇數(shù)孔選擇的是無(wú)縫鋼管孔，偶數(shù)孔選擇的為灌漿孔，嚴(yán)格依據(jù)由下至上順序?qū)嵤┿@孔作業(yè)，也就是由拱線的底部至拱頂實(shí)施鉆孔，且先偶數(shù)孔后奇數(shù)孔。

3.3 安裝管棚

當(dāng)鉆孔施工完成之后，立即進(jìn)行鉆孔清理，保證孔內(nèi)干凈無(wú)任何雜物，而且檢查達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行無(wú)縫鋼管安裝。具體施工階段，為了防止受力不均而造成鋼管安裝發(fā)生偏差，需要保證無(wú)縫鋼管在縱向上保持錯(cuò)開。

3.4 注漿施工

在偶數(shù)孔鉆孔施工完成之后，緊接著就是進(jìn)行注漿施工，各個(gè)深孔的注漿量為25L/min，且保證注漿量和設(shè)計(jì)規(guī)定相符，注漿完成時(shí)的注漿壓力和設(shè)定重要基本相同，持續(xù)時(shí)間＞10min。

4 隧道初期支護(hù)技術(shù)

采用隧道初期支護(hù)技術(shù)的核心目的是提高圍巖穩(wěn)定性，而在隧道初期支護(hù)過(guò)程中必須保證及時(shí)與可靠，不能對(duì)后續(xù)施工造成影響，同時(shí)支護(hù)數(shù)量與強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定要求，以最大程度上減小隧道坍塌事故發(fā)生率。

4.1 施工前處理

隧道初期支護(hù)施工之前，為了保證實(shí)現(xiàn)巖體和混凝土的有效融合，必須認(rèn)真、仔細(xì)清理巖體，使其表面無(wú)任何的雜物，主要選擇高壓水槍實(shí)施清理。若是噴射面出現(xiàn)了滲水問(wèn)題，則應(yīng)結(jié)合滲水量實(shí)際情況制定有效的處理措施，若是水流比較小且水壓比較大，應(yīng)選擇水凝膠進(jìn)行強(qiáng)制式堵水處理；若是水流比較大，應(yīng)通過(guò)稻草把水流引入排水系統(tǒng)，并且用混凝土噴射稻草，等到稻草腐爛之后就自然而然地形成排水孔。

4.2 濕噴工藝

在濕噴施工階段首先進(jìn)行送風(fēng)，然后噴射混凝土，最后進(jìn)行上料，需要注意的一點(diǎn)是結(jié)合噴射面與混凝土噴射具體狀況合理調(diào)整噴射量。具體噴射施工階段，需要進(jìn)行縱向分割，各段為4m，然后依次進(jìn)行墻面噴射、拱面噴射與分片噴射。其中分片噴射的各片寬度≥2m，由上至下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式噴射，且將噴射頭與噴射面保持相距1m，而在噴射施工結(jié)束之后，必須保證噴射面光澤，無(wú)回彈現(xiàn)象。噴射施工嚴(yán)格禁止中斷，在安裝完噴射機(jī)之后應(yīng)實(shí)施調(diào)試，保證噴射機(jī)性能處于最佳狀態(tài)，然后進(jìn)行通風(fēng)注水。此外，混凝土噴射過(guò)程中必須保證及時(shí)上料，以免噴射混凝土出現(xiàn)中斷[3]。

5 施工質(zhì)量控制措施

相較于其他工程而言，公路隧道工程施工對(duì)質(zhì)量及安全有著極其嚴(yán)格要求，若是公路隧道施工質(zhì)量存在問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重影響公路交通運(yùn)行，甚至威脅到行車安全。所以必須結(jié)合公路隧道工程實(shí)際情況跟，制定科學(xué)、可行的施工質(zhì)量控制措施，從而保證行車安全。

規(guī)范化施工。復(fù)雜地質(zhì)公路隧道工程項(xiàng)目的施工難度系數(shù)比較大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，且施工工藝十分復(fù)雜，在進(jìn)行具體施工時(shí)關(guān)于施工技術(shù)操作也有著嚴(yán)格要求，若是施工不當(dāng)就可能會(huì)引發(fā)坍塌安全事故，從而威脅到施工技術(shù)人員的生命安全。與其他工程對(duì)比，隧道工程受地形、地質(zhì)等條件的影響比較大，一般涉及到挖掘施工、加固施工以及支護(hù)施工等多項(xiàng)內(nèi)容，所以必須嚴(yán)格審查施工技術(shù)人員的資質(zhì)，對(duì)其施工技術(shù)操作進(jìn)行規(guī)范，加大施工質(zhì)量監(jiān)管力度，以防止發(fā)生違規(guī)施工，切實(shí)保證公路隧道施工質(zhì)量及安全。

6 結(jié)語(yǔ)

復(fù)雜地質(zhì)公路隧道工程的施工難度比較大，危險(xiǎn)系數(shù)偏高，在具體施工時(shí)需要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件等編制合理、可行的施工技術(shù)方案，然后對(duì)各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管控，保證規(guī)范化施工，從而全面保證公路隧道施工質(zhì)量及安全。