高速公路隧道不良地质段施工措施分析

黄群

摘要：文章从施工安全性、进度与质量三个方面，分析了高速公路隧道不良地质地段施工潜在的隐患，并以广西乐百高速公路浪风关隧道工程为例，介绍了高速公路隧道不良地质段施工措施。

关键词：公路隧道;不良地质地段;施工措施

中国分类号：U445.49文献标识码：A

0 引言

现今高速公路建设中，随着规模的增加，不可避免遇到复杂的地理地势环境。而工程单位在复杂的地理地势环境下未能及时采用科学方法应对，必将对公路工程项目顺利开展产生不良影响。如广西乐百高速公路在隧道管理中，由于大部分路段的地理地势环境非常复杂，导致工程项目施工中常常出现裂缝现象。裂缝问题的出现在很大程度上影响了工程项目高质量建设，相关单位及时认识到不良地质地段对于隧道工程施工的特殊性，在裂缝原因分析基础上，形成了相应的管控措施，为实际隧道工程实现高效建设发挥了有效的促进作用。

1 高速公路隧道不良地质地段施工潜在隐患分析

1.1 施工安全性难以有效保证

一般而言，高速公路隧道施工中，在不良地质地段容易遇到松散的土质。这些松散的土质无论是从基础稳定性还是后期施工建设和运营层面上，都容易造成较大的安全事故，影响工程项目的顺利施工建设和投产运营使用。广西乐百高速公路隧道遇到的不良地质地段突出表現为隧道进口端地表土质为松散堆积体，开挖进洞后仰拱底部存在局部软弱层，且有少量地下水渗出。这一现象的出现在很大层面上会造成隧道施工中出现塌陷的现象，且随着地下水的渗出，产生的裂缝宽度也在不断增加，水分渗入到周围隧道工程中，如果工程相关单位未能及时针对这种现象处理，必然导致工程项目出现塌陷等不良问题。面对隧道工程施工的特殊地理环境，一旦出现塌陷，将会造成较大的安全事故，对施工人员人身安全带来不良影响以及导致经济损失。

1.2 延误施工进度

在高速公路隧道不良地质地段施工中，相关工程单位若不能认识到不良地质地段施工需要使用合理方法有效应对，并采取专门性的针对措施，则相比正常的施工，会在一定程度上造成工程项目施工工序变得复杂化，延误施工进度。再加上相应的防护工作未能及时到位，便会出现不良塌陷现象。相关单位在后期补救处理中，也会导致超过固定的施工工期，延误施工进度，损害工程质量，导致成本投入上升。

1.3 损害工程施工质量

高速公路隧道施工建设中，不良地质地段如未能有效处理，将直接影响整个工程项目施工质量。如广西乐百高速公路施工中出现的裂缝现象，直接表现为影响工程施工建设稳定性，损害工程的质量。

2 高速公路隧道不良地质段施工措施分析

2.1 前期勘察工作到位，为后期安全施工发挥保证作用

针对高速公路隧道不良地质地段施工的安全性保障，施工人员需要深入到不良地质地段中强化分析，在地表勘察分析的基础上，为后期处理工作形成有效的管控依据。广西乐百高速公路浪风关进口隧道工程在面对不良地质地段时，相关工程单位通过前期勘察发现原设计隧道区属中低山地貌，地形起伏较大;隧道范围内中线高程为490～549 m，最大高差约59 m;山体自然坡度为25°～45°，植被较发育;进、出口均处于山前斜坡地带，山坡处于基本稳定状态;隧址区出露地层岩性为三叠系中统板纳组泥质砂岩、砂岩。根据基岩露头调查，乐业端分布地层岩层产状为 200° ∠78°，主要发育两组节理裂隙;百色端分布地层岩层产状为 25°∠70°，主要发育两组节理裂隙。在进一步勘察之后发现，进口端为堆积体，主要由块石、强风化砂岩堆积而成，结构松散，极容易坍塌（见表1）。前期勘察工作到位之后，积极反馈到工程施工方案和施工规划中，并且要求安全管理部门针对实际勘察状况制定应急管理措施。在应急管理措施形成之后，能够借助BIM技术加强可行性论证，保证安全管理方案能够切实为实际隧道施工安全管理发挥有效的保证作用。

2.2 精细化管理到位，保证施工进度按照规划实现

在面对高速公路隧道不良地质地段施工中，为了促使安全管理工作到位，不延误施工进度，需要全面处理和精细化管理，各种安全管理措施相互联系，共同发挥作用。广西乐百高速公路浪风关进口隧道工程在确定左右线围岩级别等级基础上，在安全性施工下控制施工进度，针对隧道的右线和左线同时进行。

（1）在右线处理施工防护工作进行中，工程单位为了保证施工安全，将YK30+487～YK30+529段设计为超前长管棚，长度为42 m，40根;采用108×6 mm热轧无缝钢管，顶进式施工工艺;制作成长度为3 m、6 m的钢花管送入，并进行注浆施工。将YK30+487～YK30+529段超前长管棚施工工艺变更为跟进式管棚施工（当地质状况复杂，遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔，故采用跟进式），长管棚长度为42 m，采用R780材质，管径为108×6 mm，管棚每节加工长度分别为1.5 m、3 m的钢花管。

（2）在左线施工防护中，工程单位将左线ZK30+498～ZK30+540段设计为超前长管棚，长度为42 m，40根;采用108×6 mm热轧无缝钢管，顶进式施工工艺;制作成长度为3 m、6 m的钢花管送入，并进行注浆。左线施工按照同样的处理方法，将ZK30+498～ZK30+540段超前长管棚施工工艺变更为跟进式管棚施工，长管棚长度为42 m，采用R780材质，管径为108×6 mm，管棚每节加工长度分别为1.5 m、3 m的钢花管。

（3）为了保证处理措施的全面到位，在左右边线处理完成后，为了避免出现不良安全事件，损害工程施工质量，延误施工进度，需要工程单位在施工洞门设置偏压挡墙，充分发挥挡墙的作用，防止出现滑坡等现象。

（4）合理选择施工机械设备和施工材料，并且根据实际状况实现灵活的调动，细致化管理到位，提升施工的安全性。如工程施工中施工人员将左线原设计明暗分界里程为ZK30+502，现变更为ZK30+500，即提前2 m进洞;左线ZK30+500～ZK30+502段采用XSd5a型衬砌;左线ZK30+535～ZK30+537段采用超前小导管支护，XSd5a型衬砌;左线原设计洞门里程为ZK30+497，现变更为ZK30+491，明洞增加4 m（SdMa），回填采用碎石土;左线ZK30+491～ZK30+500段增加9 m挡土墙;挡土墙基础（整体式基础）采用C30钢筋混凝土。通过使用高强度的钢筋混凝土，提升挡土墙的强度和质量，为隧道施工创造安全的施工环境。

在以上处理工作到位之后，能够切实保证进口隧道工程施工的穩定性，而且控制了施工难度，保证了施工的安全性，提升了整体的施工建设水平。

2.3 注重特殊天气环境下不良地质地段的处理，提升工程施工质量

一般而言，不良地质地段在正常的天气环境下和特殊的天气环境下表现出两种不同的状态。尤其在下雨天气，地下水位升高、地表水顺流到不良地质地段中，非常容易导致不良地质地段出现塌陷现象，影响工程施工质量。广西乐百高速公路隧道施工中，在下雨之后发现不良地质地段出现了由于偏压影响，隧道右上方仰坡产生开裂，土体下滑，向左倾斜，同时在开挖仰拱时发现底部存在软弱层，产生套拱开裂、初支混凝土掉块等现象。为了防止隧道整体沉降，对仰拱进行及时封闭，同时在仰拱底部设置注浆小导管。该小导管采用外径42 mm、壁厚4 mm的热轧无缝钢管加工制成，长度为6.0 m，注浆小导管按100 cm×50 cm（环向间距×纵向间距），梅花形布置，角度与仰拱正交;小导管注浆采用水泥浆液，水灰比为1： 1（重量比）、注浆压力为0.5～1.5 MPa，终压为1.5 MPa;水泥标号为42.5。同时为防止隧道整体沉降，小导管与工字钢焊接成一体。此外，为了避免出现地层开裂的不良现象，对仰拱进行及时封闭，并对仰拱及仰拱填充已经施工的段落进行钢管桩注浆加固处理。钢管桩采用外径108 mm、壁厚6 mm的热轧无缝钢管加工制成，长度为8.0 m，108×6 mm钢花管小导管注浆采用水泥浆液，水灰比为1[JX-+0.7mm]：[JX+0.7mm]1（重量比）、注浆压力为0.5～1.0 MPa，终压为2.0 MPa;水泥标号为42.5。而且，为避免破坏仰拱支护结构，钢花管从二衬钢筋与型钢拱架中穿过。通过一段时间之后发现，地段开裂现象得到了有效的抑制，整体防护水平极大提升，提升了施工质量。

2.4 选择经验丰富的、水平高的施工人员参与操作

高速公路隧道不良地质地段施工处理是非常复杂的，对操作人员的专业化水平要求也是较高的。在广西乐百高速公路隧道工程施工中，由于不良地质地段存在的特殊性，需要有经验的施工人员深入到工程中分析，将经验与实际相结合，提出相应的处理措施。而如果未能及时进行防护以及处理，那么便会出现较大的安全隐患，给工程项目带来不良影响。因此，在实际处理中需合理选择施工单位，其施工人员要具有丰富的施工经验以及有类似的工程项目处理经验，并且具有较高的团队协作水平。在施工单位高效施工操作中，工程人员要相互监督、科学处理，严格按照规范操作，并且在操作完成后，能够根据探测核查仪器勘察处理，提升整体的操作处理效果。

3 结语

综上所述，高速公路隧道不良地质地段施工处理中，在明确处理重要性的基础上，相关人员应从前期勘察到位、处理措施全面形成、特殊天气下处理措施到位以及选择经验丰富的、水平高的施工人员操作处理等方面提升整体的操作处理水平，从而提升工程项目施工质量。

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