公路隧道工程巖溶施工技術分析

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［摘要］隨著各省市主干路網的飽和，公路市場逐步偏向通行困難的偏遠欠發達地區，建設數量和規模也正在不斷加大，經常會面臨一些比較復雜的地質條件。尤其是在公路隧道的建設施工中，更是經常會遇到一些不良的地質條件。其中，巖溶地質條件就屬于一種典型的不良地質，巖溶會對圍巖壓力造成不利影響，進而威脅到支護結構，加大整體施工的安全隱患。基于此，本文就對公路工程施工中的巖溶隧道施工技術進行分析，希望通過本次的分析，可以對巖溶條件下的公路隧道施工技術應用與質量提升有所幫助。

［關鍵詞］公路工程；巖溶地質；隧道施工；施工技術

在廣西進行公路工程的隧道施工過程中，巖溶地質是一種比較常見的不良地質條件。在巖溶條件下，經常會出現圍巖破碎以及富水等的情況，這不僅加大了公路隧道的施工難度，也會對工程的安全性造成威脅。因此，在具體施工中，施工單位一定要通過合理的施工技術指導來進行施工，以此來降低巖溶地質條件對公路工程隧道施工的不利影響，保障施工質量，提升整體工程的安全性。

1工程概況

廣西某高速公路為雙向四車道公路，設計時速是120km/h，路基的整體寬度是21.5m。項目所處的區域屬于中亞熱帶季風區，受地形、地勢和植被影響，具有明顯的不同地域小氣候特征；總的來說，四季干濕明顯，最高溫度40℃、最低7℃，氣溫垂直變化較大，年降雨量為1437mm～1636mm，4月～7月降雨量可達53%、11月～次年3月可達到20%；大氣降水是地下水的最大補給。本次研究的工程中，隧道屬于雙向四車道的分離式隧道，其埋深在27m-179m之間，凈高度是5m，凈寬度是10.25m，地層中有著較為發育的巖溶。通過地質測繪、物探以及鉆探等獲得的結果發現，在該隧道區域內，山體斜坡上覆蓋著第四期全新統殘積物，其巖性是灰色-褐黃色碎石和含有碎石的粉狀黏土，其下伏基巖屬于灰巖和泥巖，巖溶大多是孔洞，掉鉆情況比較明顯。

2公路隧道巖溶施工前的準備工作

2.1溶洞的合理處治。為保障該隧道工程施工及其應用的安全，在具體施工中，一定要注重結構安全的保障，以此來避免安全事故發生。本次施工中，主要對溶洞進行了以下的處治：第一，在溶洞腔壁的處理中，應清理掉內部的雜質，并做好初期支護，待支護拱成型之后才可以開展后續施工，同時應做好臺架設置。第二，在藥包錨桿的具體施工中，一定要保障錨桿和工程實際需求相符，并做好間隔距離設置，在進行溶洞腔壁加固施工之后，需要通過相應的措施做好固定，接下來才可以進行混凝土噴射施工，且施工中應做好混凝土的厚度控制。而在具體的溶洞處理施工過程中，由于溶洞大小不同，所以選擇的具體處理方案也存在一定差異。通常情況下，對于隧道開挖面之外，也就是拱腰上部、基礎下部或者是路面下部的這些溶洞，如果其發育深度處在2.0m以下的地段，或者是發育在邊墻位置的溶洞，原則上應該通過回填法來進行處理；對于隧道開挖面之外，也就是拱腰上部、基礎下部或者是路面下部的這些溶洞，如果其發育深度處在2.0m以上的地段，則應該根據溶洞內是否有填充物和水來分別采用不同的方法進行處理；對于拱腰上部、隧道開挖面意外，且發育深度在2.0m以上的溶洞，如果其中有填充物，則需要通過錨桿加注漿的方法進行處理，如果是發育深度超過5.0m的基底大溶洞，則需要通過鋼筋混凝土板的方式進行處理；對于基礎和路面以下的大溶洞，應通過跨越處理法來進行處理。2.2施工前的準備工作。在進行溶洞施工之前，首先應該對施工現場的實際情況進行全面勘查，以此來確定溶洞的發育位置與發育深度，這樣才可以根據實際情況制定出合理的溶洞處理方案。其次，在制定好了溶洞處理方案之后，應根據具體的工程要求來進行各種材料的合理選擇，在本次施工中，主要選擇的材料有鋼筋、混凝土、錨桿、波紋管等，同時應該做好原材料質量、型號、規格和數量等的檢查，在確保一切合格之后才可以允許其進入施工現場。最后是做好所有工作人員的技術交底工作，對本次施工中的施工工藝、施工流程、施工方法、技術標準、注意事項和安全防范等各項內容都做好交底，讓所有的工作人員都對施工工藝、技術和方法做到全面了解，以此來保障施工質量，提升施工安全性[2]。

3公路隧道巖溶施工技術的應用

3.1隧道開挖。在進行巖溶地段的隧道開挖過程中，首先應啟用地質超前預報，對掌子面前方地質進行超聲波檢驗，掌握前方地質條件；其次若發現前方有溶洞出現時，應嚴格制定施工工序，每一道工序之間都應該做到緊密銜接。具體開挖中，應通過分部開挖法進行，爆破應采用多炮眼、淺炮眼和多分段的施工措施進行施工，并對爆破震動加以嚴格控制。同時，在施工過程中，也應該做好超強輔助措施，避免出現頂部坍塌；施工中，應該對測量工作和綜合超前地質預報做到全面掌握，然后以此為依據來進行溶洞處理方案的適當調整，并做好支護方案和相關參數的合理設計，以此來保障施工質量與施工安全。如果施工中遇到了大型的溶洞，則應該做好嚴密的應急預案，先保障人員和機械的安全，然后再將實際情況及時向上級匯報，以此來進行處理方案的專門設計。3.2支護施工。具體施工中，對于已經完成了開挖的部分，應及時進行混凝土噴射施工，并通過型鋼或鋼格柵做好縱向支護，以此來保障結構的安全性。為科學確定小導管藥卷錨桿以及拱頂中線的具體位置，需要采用放線的方法進行測量，并詳細標注好。在開始鉆孔之前，首先應該對具體的鉆孔位置進行確定，通常情況下，鉆孔應該在隧道四周一定角度范圍內進行設置，并做好距離控制。鉆孔施工采用人工方式進行，在完成了鉆孔施工后，需要立即將孔內的雜質清理干凈。在插管之前，應先將小導管準備好，并將小導管從型鋼腹部插入孔洞，然后將結構支撐焊接好，最后直接在孔內放入錨桿[3]。壓漿過程中，需要將小導管上的止漿閥連接到注漿管上。漿液需要按照實際的設計需求在施工現場進行配制。具體壓漿施工中，應該由下到上的順序進行施工。在完成了注漿施工之后，需要及時將注漿閥關閉。待整個支護施工結束后，應該清理好現場所有的原料和機械設備，保持現場清潔。3.3錨桿支護施工。在本次工程中，錨桿支護施工的主要注意事項包括以下的幾個方面。第一，應進行施工工藝的最佳選擇，如果錨桿和巖面處于平行狀態，應將其適當調整一定的角度，并將其深度誤差適當降低。第二，應注意泥漿的合理選擇，并根據實際的工程需求來進行早強劑或者是氧化膨脹劑的添加，以此來實現材料性能的進一步提升。施工中，應根據實際的需求量來進行漿液制作，不可以放置太長時間，以免影響到漿液性能。第三，在布置錨桿時，一定要保障孔洞內沒有雜質，且孔洞深度應該與實際工程要求相符，并嚴格按照規定的施工工序進行錨桿布置。第四，在錨桿下部應做好墊板設置，以此來保障墊板以及圍巖的穩定性。第五，在具體施工中，應做好錨桿和注漿管的固定，并控制好注漿壓力。注漿施工前，應該安排專門的質量檢測人員進行強度檢測，保障其強度達到要求標準后才可以注漿[4]。注漿之后，應在一定時間段內避免承載重物，也不可使錨桿晃動。3.4鋼拱架安設施工。鋼拱架安設主要是針對基底發育深度超過5.0m的特大溶洞所設置的一種支護形式，在開挖到要求的平面之后需要通過噴射施工法進行混凝土施工，并做好施工厚度的控制，同時應安排專門的檢驗工作者對中線和拱腳線進行測量，然后再進行拱架搭設，具體搭設過程中，需要保障各個節段之間的緊固連接。施工中，應按照設計方案中的實際要求來進行鋼拱架設置，并做好各個拱架部分之間的連接，拱架內部的鋼筋應交錯布設，布設過程中需控制好環向距離，然后將鋼筋結構焊接到一起。為了保障拱腳的穩定性，施工中可以在底部進行墊板設置。3.5混凝土噴射施工。在混凝土噴射施工之前，應該先將施工所需要的原材料和機械設備準備好，并做好相應的支護工作，同時應全面了解速凝劑的添加量。具體噴射過程中，應該做好混凝土的水灰比控制，使其與工程的實際要求保持一致，并注重混凝土表面的光滑平整，不可存在凹凸、麻面、裂縫等的質量缺陷。在開始噴射前，首先應做好壓力檢查，保障壓力正常，噴頭噴水呈霧狀[5]。具體的噴射施工應分段進行，并嚴格按照設計的施工工藝來進行施工，同時應該保障混凝土在噴射施工之后的密實度與工程要求相符。通過這樣的方式，才可以有效保障混凝土噴射施工質量，避免出現回彈和粉塵過量等的問題。施工中，每一個施工段的長度應該控制在6m以內，從下向上進行噴射，噴嘴和巖面之間的距離應該控制在22mm以內，并與巖面之間保持垂直。表1是本次工程混凝土施工的具體參數。3.6巖溶處理過程中的注意事項。在進行巖溶隧道施工中，施工單位應該從以下兩個方面來注意巖溶處理。第一，在具體的巖溶處理過程中，處理方案一定要嚴格根據實地勘察結果來進行確定，因為溶洞大小存在很大差異，位置存在差異，且含水情況和填充物情況各不相同。所以在具體的施工過程中，一定要根據實際情況來進行不同施工方案的制定。第二，在具體施工中，如果遇到隧道或者是巖溶水在巖溶管道中穿越的情況，應該通過攔截、封堵、排放以及預防等的措施來實現綜合處理，同時也應該對附近的小橋、涵洞以及排水溝等加以合理利用，以此來保障巖溶隧道處理效果，提升整體施工質量及其安全性。

4結束語

在巖溶條件下的公路隧道施工過程中，合理的施工技術是保障施工質量、提升施工安全的關鍵。因此，在具體的施工過程中，施工單位首先應該對現場實際的地質條件做到全面了解，然后根據實際情況來制定合理的施工方案。在施工之前，需要做到充分的準備工作，以此來保障后續施工的順利進行。施工過程中，施工單位應嚴格按照工程要求，結合現場實際，對各個施工工藝與施工環節做到良好控制，并控制好各項技術參數。通過這樣的方式，才可以讓施工技術在巖溶地質條件下的公路隧道施工中發揮出充分的優勢，以此來提升施工效果，保障工程質量與安全。

參考文獻

[1]伍廷亮，龍江英，于泉，等.巖溶地區隧道施工時空效應的數值分析[J].甘肅科學學報，2020（4）：114-118.

[2]沈英柱.基于超前地質預報的隧道巖溶處理方案研究[J].價值工程，2020（25）：155-156.

[3]閆明超.巖溶大斷面隧道開挖施工參數比選及現場實測分析[J].土木工程，2019（7）：1237-1244.

[4]張巨峰.隧道巖溶處理技術及施工管理策略研究[J].設備管理與維修，2020（14）：154-156.

[5]謝勇.軟弱圍巖復雜巖溶段隧道施工技術研究[J].低溫建筑技術，2019（12）：106-108.

作者:魏清嘯 單位:華邦建投集團股份有限公司