复杂地质状况下隧道施工的关键技术分析

2020-03-13核工业华东建设工程集团公司武俊文

人民交通 2020年10期

核工业华东建设工程集团公司 / 武俊文

在交通道路建设中，隧道工程建设占有重要地位，隧道施工工程是否具有高效率高品质直接影响交通道路建设效率。在进行隧道工程施工时，必然会受到复杂地质环境的阻碍，因而，复杂地质状况下隧道施工的关键技术不仅是施工企业的核心技术，更是保障交通道路施工品质的重要基石。

1.复杂地质环境状况对隧道施工工程的影响

影响隧道工程施工质量和效率的因素有很多，其中自然因素是其中的重要影响因素之一。总结分析我国的自然地质环境状况可以发现，我国复杂的地质环境状况分很多种情况，其中包括：（1）工程施工地地质较差。例如有些施工场地附近区域地壳运动频繁，严重影响隧道施工工程的稳定性，而且由此而导致的施工场地地质土壤脆弱将大幅增加场地崩塌的几率。（2）隧道施工场地具有特殊的地理环境。例如在进行实地勘察后发现，隧道施工场地下方存在镂空地带，可能是天然形成的山洞也可能是经人工开采矿石后所留下的空洞区域。通过上面提到的这些复杂地理环境我们可以知道，复杂的地理环境对隧道工程的施工影响重大。相关企业在进行隧道工程施工前必须提前勘测现场地质情况，并且依据勘测数据进行施工设计，加强这方面的管理与监控，保证在复杂地理状况下隧道施工工程的健康稳定运行，避免出现纰漏。

2.复杂地理状况下隧道施工中的开口施工

2.1 进口施工

如在进行隧道工程施工时，经勘测发现进口处的地质主要状况为坡、残积物时，工程的稳定性就会因地质状况稳定性的低下而降低。因此，隧道施工企业在复杂地质状况中的隧道工程施工过程中，需要做好充足的准备，充分考虑当地地理状况，严格规划工程设计并实行，做好相应的预防措施，以尽可能降低自然因素等外在因素可能对工程造成的影响。

2.2 出口施工

如在进行隧道工程施工时，经勘测发现出口处的地质主要成分为风化且较为脆弱的花岗岩时，坍塌事故的发生率就会大为提高，从而增加隧道施工工程的危险性。因而，想要尽力规避隧道施工工程中可能发生的事故，工程负责企业必须以地理勘测数据为基准，设计有效的应对方案，采取正确的应对措施，保证工程施工出口的安全性能。

3.隧道施工工程洞身的挖掘

3.1 采取正确的挖掘方法

隧道施工工程中采取怎样的挖掘方法是施工工程的重要影响因素，直接关系到隧道工程能否避免安全事故顺利进行，因此，施工企业应该在这一领域给予充分的重视。我国在长期的工程实践中积累了许多隧道工程施工挖掘方法，其中大都是以施工场地实际围岩的种类为基础的：假如围岩等级为II，有关单位就必须实地调查，根据调查情况再采用台阶式的挖掘方法进行施工，必要的时候要保留核心土部分，以防后续可能会用到。如果等级为III级，施工方式应用人工挖掘的方法为主同时以光面爆破的方式为辅挖掘洞身。当围岩勘测的等级为IV级时，就必须全部采取光面爆破的方式才保证隧洞工程施工的顺利进行。因此，在选用挖掘方法时应该以实际勘测的围岩数据为依据，选择正确的挖掘方式，这样才能保证隧道工程的安全高效实施。

3.2 光面爆破技术的应用

在众多影响隧道施工质量和效率的因素中，钻爆也是其中的重要因素之一。但是在钻爆施行时容易发生挖多挖少的情况，这就会影响到隧道工程的正常施工。如勘测发现围岩的类别属于硬质岩石，岩爆将会是工程施工的重大威胁，勘测出软质岩石同样会出现问题，因为软质岩石容易坍塌造成意料之外的事故发生，严重威胁施工人员的安全。因此，企业在施工时应采取有效措施应对工程隐患，通过增加防护混凝土的方式避免隧道工程施工过程发生安全事故造成不必要的损失。光面爆破技术主要分以下几个要点：（1）标出钻眼位置。这是光面爆破的首要步骤，直接影响到后面的施工能否顺利的进行。这主要是通过施工企业有关负责人在施工钻眼前，根据勘测人员提供的勘测数据选定钻眼位置并用喷漆的方法标注下来，并采用全站仪等与工程相关的仪器，严格控制钻眼位置的误差大小。（2）根据标注位置钻眼。这一工程是施工企业有关人员依据之前所设计钻眼方法位置，用钻孔机械设备准确钻眼。在进行钻孔时，需要保障钻眼的高精度，因此必须采取相应方法严格控制误差。（3）所有工作人员都需要熟悉设计方案图纸，同时钻机使用工作人员应该具有相当的熟练度，将工程误差尽可能控制到最小。（4）在钻眼装药之前，施工企业有关人员需要进行清孔，使用高压风管将钻眼中的废土残渣清理干净。（5）要为后续的爆破工作做好准备，严格按照要求堵塞不同位置的炮眼，做到毫不遗漏。（6）依据每一隧道工程的实际情况，施工企业有关工作人员想要确保起爆的准确度尽可能高，就应该进行复式网络起爆。这对雷管是否顺序连接有着严格的要求，在起爆前需要有专业的人员进行检测。

3.3 渣土出运

隧道工程施工挖掘时必然会产生大量的渣土，施工企业相关人员应合理处理渣土，使用挖掘机挖掘并装上运输工具将产生的渣土运输到指定的渣土处理点，并同时按照国家有关要求做好相应的防护措施。

3.4 隧道的防护工作

（1）施工企业有关工作人员进行隧道施工时，主要是通过混凝土喷射的方式约束围岩，重新分布其中的大龄念力，利用隧道壁面上的完整承载环加固围岩保证其稳定。就当前来说，混凝土喷射的方法主要有两种，即干喷和湿喷。这两种方法在实际的应用中干喷的方法具有较大的回弹，在施工的过程中要增加单位面积的水泥的释放剂量。而湿喷的回弹程度则较小，但是喷射的距离很短，而且混凝土放置也有很高的要求，为避免浪费就必须加强这方面的管理。企业在隧道施工过程中应该采取两种方式结合的方法，以促进隧道工程施工的效率。（2）隧道工程在施工时必须使用工厂加工制作的钢架，并由专业人员安装使用。钢架在安装使用时还要注意各个方面可能涉及的问题：首先必须严格检测要使用的钢架质量，及时更换不合格的钢架。其次要彻底清理安装接口处的残渣以避免其影响安装质量和稳定性。最后钢架的安装要严格遵守制定的要求，要确保焊接和螺丝连接口的牢靠，保证施工的高质量。（3）确保锚杆施工的顺利。施工企业有关工作人员必须先用凿岩机钻钻出对应的孔洞，再进行锚杆施工，然后使用专用注浆泵开展注浆作业，在注浆过程中，按照施工区域地下水静止状态下的压力，将注浆压力控制在地下水静止状态压力的2-3倍左右。同时充分重视岩层裂隙阻力对注浆作业产生的影响，确保注浆作业的顺利进行，为后续其他环节的施工做好充分的准备。