高速公路隧道施工技术及控制要点研究

胡媛媛

（内蒙古交通设计研究院有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010010）

0 引言

高速公路隧道修建受地质条件、自然环境、突发事件等因素影响，具有不可预见性、施工风险系数高的特点。青海花久高速公路雪山一号隧道施工海拔高达4800m，隧道双洞总长9065m，是目前世界上海拔最高、修建环境最恶劣的隧道，施工队伍克服了地质断层和气候恶劣因素，为我国公路建设提供动力。

1 高速公路隧道修建施工技术

1.1 钻爆施工技术

使用钻爆施工技术挖掘隧道，需要设计团队设计出完整的钻爆方案，并对爆破后的数据效果进行对比分析，及时调整爆破参数。一般钻爆施工在不良地质区洞口段开挖需遵照弱爆破、短进尺的原则设计，要求循环进尺≤1.5m；在地质条件相对较好的洞口段要求钻孔浓度≤3.5m。钻孔爆破前，应先进行现场爆破生产试验，并认真记录爆破参数，最终对比选择合理的参数，再进行正式的爆破作业。爆破完成后，应及时进行爆破检查，观测爆破效果，一般爆破完成后的光滑平整度与周边眼间距以及周边眼抵抗线有关。经高速公路工程研究数据表明，当周边眼间距与周边眼抵抗线的比值为2时，会给爆破后的隧道造成不平整现象且对隧道岩层有严重的破坏，当比值为0.8时，是爆破效果良好的体现。

1.2 锚杆施工技术

锚杆施工技术是隧道修建最为广泛的应用技术，在当前高速公路隧道工程研究和实践中被重点关注。使用锚杆施工技术：①需进行锚杆钻孔施工，进行此道工序操作时，需要在工程数据勘测时预先设计的点位上，利用岩凿机进行钻凿，并及时清理掉钻凿过程中产生的铁锈、杂质、油污等污染物，钻孔时严格控制用水量。②严格根据该公路隧道施工要求清理施工岩屑，由此来有效预防岩屑影响锚杆施工。在将锚杆插入岩孔前，应事先准备好炸药包，待锚杆钻眼清洁达标后，将药包用适当的力度顶入钻孔并固定在孔道内，使其不会受外力因素而发生泄露等问题，确保加工好的锚杆和钢筋网焊接无故障后，把其插入进岩石的孔道里。锚杆安装允许偏差值要求，锚杆孔深度＞锚杆长度10cm，锚杆孔距偏差在±15cm范围内。③进行锚杆施工抽样检测，以便施工技术人员针对检测数据，判定锚杆抗拔能力是否符合施工技术标准，确保施工质量达标[1]。

1.3 混凝土喷射技术

混凝土喷射技术在高速公路隧道施工中的应用，主要采用混凝土喷射机对隧道围岩进行潮喷、湿喷或干喷，从而为围岩形成支护结构。潮喷技术可有效改善隧道施工时的工作环境，此种方法可有效节约速凝剂的用量，降低隧道施工成本；使用湿喷技术时，所有的原材料在拌和站进行拌合后，利用混凝土泵将拌和材料送到喷嘴处，此时拌和材料与喷嘴处的速凝剂混合喷射，一般喷射压为0.6～0.7MPa，此法可有效提高混凝土喷射的粘结性和支护性能，且粉尘回弹较少，可有效改善施工现场环境；干喷技术是将搅拌后的干材料借助压缩空气技术将材料送至喷嘴处，并通过高压水进行混合，在喷射压力为0.6～0.7MPa情况下使混合物喷射到岩壁上，干喷技术流程简便施工过程中只需要一台拌和机和干喷机，即可完成工作。

2 高速公路隧道施工技术的应用

2.1 根据实际情况合理选择施工技术

在高速公路隧道施工过程中，应做好施工地质勘探工作，认真考察隧道洞孔周边施工环境，综合地质、气候、天气、水文等影响因素，根据实际施工情况合理选择施工技术，并在施工前制定技术应用方案，根据技术工艺合理布局技术应用参数和施工步骤，有效避免因人为因素造成的隧道施工地区地质断层、岩体破裂、山体滑坡等事故的发生。合理应用隧道施工技术，有助于保障施工人员作业时的生命安全以及隧道修建的质量，从而避免隧道投入使用后发生事故。

2.2 严格把控隧道开挖和二次初砌的施工步骤

隧道修建应注重对隧道开挖和二次初砌阶段的施工工作，有助于打好隧道修建的安全基础。进入山洞前的施工，应遵循先工具、后人工开凿的原则，在进行山体外部隧道作业时应合理采用明挖技术，山体内部采用暗挖技术，从而使隧道更加坚固，在隧道挖掘完成后应利用混凝土固定技术，给隧道加固保障隧道进一步施工的安全。目前二次初砌最有效的方法是台阶施工法，可以有效提高隧道稳定和安全性，也可提高隧道修建质量。在隧道施工过程中技术人员和施工人员应不断学习隧道工程技术和实践知识，提高自身技术水平，在隧道开挖和二次初砌阶段打好工程基础，从而提高我国隧道修建整体水平。

2.3 隧道修建时严格依照施工工序施工

高速公路隧道修建应严格依照施工工序进行施工，应对隧道修建地区进行严格的地质勘测，在源头处确保施工质量和安全。

隧道施工过程中首先利用明挖法进行隧道挖掘，由于施工中的爆破技术对山体情况影响较大，一般会减少爆破技术的使用；其次，在工程施工中应对土体山体需要做稳定支撑有基本预判，并及时利用支护桩或地下连续墙做基坑保护，在围岩支护工作中利用锚杆施工技术和混凝土喷射技术进行隧道支护加固，在隧道开挖后应立即安装刚度较小并可作为永久承载结构部分的结构层，积极设计隧道防水系统，根据隧道地区水文条件因地制宜，修建隧道防水层；再次，进行隧道二次初砌施工，此时的工作目的是与初期支护共同组成复合式衬砌以达到加固支护、优化路线防排水系统的作用；最后是进行隧道路面施工和隧道机电系统的布置和安装。以上工序是隧道修建的基本操作流程，在每个施工阶段也应严格把控技术工序流程，从而确保隧道修建质量安全得到有效控制。

2.4 科学应用隧道修建施工技术

利用钻爆施工技术时可有效解决普通爆破给隧道带来的岩层松动隐患，可维持岩层稳定性。在使用此技术时要遵守其技术要求，根据岩层特点设立周边眼间距0.8，周边眼抵抗线的值50～90cm，在周边眼眼线进行炸药铺设时，线装密度为每米0.14～0.4kg之间，从而使钻爆效果达到施工质量标准。

利用锚杆施工技术时，应严格控制钻孔直径以及注浆材料的规格和配比质量，一般可选用强度等级为M20的水泥砂浆，确保砂子的直径＜3mm。在使用此技术时应严格控制误差参数范围，从而确保锚杆拔力符合标准。

利用混凝土喷射技术应控制水泥标号在42.5级以上，干喷时控制干料中水泥和砂石重量在1：4之间，水泥用量为375～400kg/m3。在喷射作业操作过程中建议遵循先下后上和先墙后拱的顺序，从而防止混凝土脱落。

2.5 加强施工安全的监管

在修建隧道的过程中，应加强对安全问题的监管，在施工各阶段注重山体滑坡等自然危害对施工安全的威胁，并做好工人施工防护措施，排除施工队伍中的安全隐患，建立行之有效的安全管理机制和质量监管机制，防止在施工过程中因操作不当造成的人为事故，从而保障工程质量确保施工安全[2]。

3 结论

综上所述，在高速公路施工建设中，相关部门应积极对隧道施工技术控制进行思考和研究，全面统筹隧道开挖和隧道修建的影响因素，合理选择施工技术并科学应用，严格依照施工工序进行施工。在具体施工阶段，加强施工的安全与质量监管，促使隧道工程安全高效的修建，推动公路事业的发展。