高速公路隧道不良地质段施工技术方法研究

赵凯

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

在高速公路工程的实际建设过程中，隧道工程施工是十分重要的一项内容，在实际施工中容易遇到不良地质段，对隧道工程的施工质量会产生较大影响。因此，相关施工企业需要结合实际情况采取恰当的控制措施，对不良地质段的施工技术进行有效落实。结合目前高速公路隧道工程的建设现状展开分析，可以发现部分施工单位对不良地质段的施工问题不够重视，也未采取相应的技术对策，进而未能有效处理不良地质段，极大地降低了隧道工程的整体建设质量。所以，相关施工企业需要及时转变施工理念，合理完善与优化高速公路隧道工程的不良地质段施工，并采取先进的施工技术手段，有效解决和处理不良地质段问题，使隧道工程的施工质量得到保证，进一步提升高速公路隧道工程的建设水平。

1 隧道不良地质段概述

在当前社会发展阶段，社会经济的发展速度相对较快，而工程项目也在不断增多。在高速公路隧道工程的实际施工中，容易遇到不良地质路段，而该类路段的施工难度相对较大，不仅会对工程施工质量产生影响，而且会增大工程的后期维护施工难度。不良地质段的产生原因与自然因素有关，因此在控制上难度相对较大。具体来说，在高速公路隧道工程的周边，一旦出现滑坡、泥石流等现象，都可能会产生不良地质（如图1所示），进而对地基的稳定性产生影响，降低了高速公路隧道工程的施工安全性。而不良地质段结构通常较为松散，缺乏稳定性，部分土质具有较高的含水量，因此容易出现软化现象。在开挖此类地质时，需要采取有效的安全防护对策，对坍塌等安全事故进行有效预防。部分隧道工程建有围岩结构，在实际施工前，相关施工企业需要做好加固工作，并要树立起早预防和早治理的理念。在实际施工中，相关施工人员应使用具有较高强度的构件进行施工，从而形成有效支护掩体，使安全质量问题的发生概率得到降低，保证工程的施工质量和施工安全性[1]。

图1 隧道不良地质示意图

2 高速公路隧道不良地质段施工技术分析

在高速公路隧道工程的实际施工前，相关施工企业需要做好地质勘查工作，具体来说，相关工作人员需要有效落实超前地质探测，采取有效的预报方法，包括地震波法、地磁波法以及钻探法等，做好预报工作。采取此类方法，可以获得地质破碎化以及松散化的相关勘测数据，并通过地质素描的方式，对断层倾角、高和长等信息进行准确模拟，以此来为后续的相关施工操作提供有力依据。最后，相关设计人员应结合超前探测所采集到的具体信息，选择科学合理的施工方法[2]。

2.1 新奥法

相关设计人员可以参照新奥法原理来设计高速公路隧道结构。新奥法在施工中充分利用了隧道周围的岩石，即在不同层面的隧道施工中设计合适的支护参数来发挥围岩的支撑效果。目前，比较容易确定的围岩支护参数具体包括四种类型，其中第一类与第二类围岩支护参数确定相对比较容易，但由于存在稳定性的问题，缩短了其维持时间。对此，相关施工人员需要结合预注浆或者加强支护等方法进行应用[3]。

2.2 侧壁导坑法

在高速公路隧道工程施工中，如果遇到不良地质段，相关施工人员可采用侧壁导坑法。该方法适合在围岩对隧道具有较大压力，以及地层不够稳定的大跨度隧道当中进行应用，具体可以分为双侧和单侧导坑两种类型。对比于单侧导坑法，双侧导坑法在实际应用时对地表下沉量所产生的影响相对较小，因此可以方便大跨度隧道的开挖。

2.3 涌水施工技术

在公路隧道的安全检查工作当中，涌水量是一项十分重要的指标，其对工程的施工安全性具有直接影响，因此需要施工人员定期进行检查，避免出现地下涌水现象。一旦相关施工人员所采取的施工方式不够正确，将会有涌水问题发生，进而对工程的施工安全性产生严重影响。因此，要求相关施工企业采取相应的排水措施。通常来说，施工人员应利用超前探水仪来检测地下水的涌水量，从而对施工中地下水的涌出情况进行全面掌握。为了防止在实际施工中出现差错，需要提前准备好封堵工具或者排水设施。在开展排水工作时，施工人员可以采用超前注浆法或者管道引排法，而为了防止涌出的水进入隧道内，工作人员还应适当降低气压[4]。

2.4 隧道洞口施工技术

首先，加固地表。通常情况下，隧道洞口段具有十分复杂的地质条件，所以在实际施工中需要有效加固地表，使洞口段的地质条件得到改善，为后续施工打好基础。相关施工人员可以采用注浆技术对地表进行加固，针对洞口地表实际情况选择采取单液或者双液注浆的方法。在注浆加固过程当中，需要结合工程项目的相关要求使用小规格导管，使注浆宽度能够维持在32m 左右，之后选择相应的锚杆。与此同时，在设计双层钢筋网时，需要特别注意其控制距离，将网面和导管有效连接，采用混凝土来有效密封坡面。

其次，加固洞口围岩。由于洞口段围岩结构的稳定性相对较差，进而导致在实际开挖的过程当中容易有变形、滑塌等情况出现，严重影响到工程项目的建设质量。对此，相关施工人员应采用适当的技术加固洞口围岩，以此来使工程的施工安全性和质量得到保证[5]。

2.5 洞身开挖

在开挖洞身的过程当中，相关施工人员应对施工要求进行全面了解，并结合实际情况，在符合工程项目相关技术标准的前提下，对开挖技术方案进行合理优化，以满足工程项目的建设要求。通常情况下，在进行洞身开挖时，应坚持弱爆破与短进尺的原则，并根据实际情况选用挖掘机辅助施工。与此同时，相关施工人员还应采用上下台阶开挖法，一旦在施工中发现其高度大于覆盖厚度，则应按照施工准则，严格控制爆破直径，具体需要维持在设计范围内，使工程施工质量得到保证，防止过度施工的情况出现。

3 高速公路隧道不良地质段施工技术方法

3.1 涌水地质段施工技术方法

在高速公路隧道工程施工中，一旦出现涌水情况（具体表现为承压水以及地下水的大量涌出），将会对隧道工程产生严重影响。具体来说，涌水地质段不仅对工程项目的施工进度产生影响，而且会增大工程的施工风险，在隧道投入运营阶段，还会严重影响车辆的行驶安全性。对此，相关施工企业需要采取对应的控制策略，有效控制涌水现象。可以采用超前钻孔方式，有效探测富水段，对承压水以及地下水的实际情况加以掌握。与此同时，还应将喷射距离作为具体的预报标准。

操作中，先要将小水量探孔封闭，再结合最大探孔的实际喷射距离，经过转换与计算来预报涌水量。当喷距过大时需要及时停工，查明原因后方可继续施工，防止由于涌水现象而对工程项目造成损失。例如，在隧道涌水段的施工操作过程中，相关施工人员可以采用排水、引水以及堵水相结合的方式，从而有效处理涌水，使可能出现的安全隐患得以消除，进一步保证隧道工程施工项目的顺利开展。

除此之外，在隧道防水施工期间，还应合理利用防水施工材料，科学合理地选择防水施工工艺。例如，相关施工人员可采用无纺布以及防水剪裁等施工材料和工艺，按照具体工艺流程开展施工操作，严格控制各环节的施工质量。隧道内施工人员需要合理设置止水带堵塞涌水缝隙，防止大量涌水现象出现，使隧道的防水施工质量得以提高。在隧道排水期间，需要合理设置排水沟，将地下水引入排水管，最后有效排出。通过采用以上措施，可以有效预防地下涌水现象，进一步保障隧道工程的顺利施工[6]。

3.2 断层破碎带施工技术方法

断层破碎带属于节理发育，其地质情况十分复杂，而且在断层以及土夹石岩层当中容易产生不良地质活动，对隧道工程的施工安全性造成影响。所以，相关施工企业需要在隧道工程建设过程当中，采用科学有效的技术处理措施。例如，相关施工人员应综合应用超前预报和支护措施、封闭支撑法、上下台阶开挖法以及随挖随护等有效开展隧道施工工作，以降低围岩扰动，防止断层破碎地段岩石发生位移现象，为隧道工程施工奠定坚实基础。

在高速公路隧道工程的实际施工前，相关施工人员应提前开展预报以及预测等工作，针对隧道实际情况，落实超前地质预报以及探测，细致而全面地掌握断层破碎带情况，采取针对性的控制与完善对策。在实际工作当中，相关施工人员可采用超前水平钻探法、声波法、地磁波法以及地震波法等全面细致地了解断层破碎段以及松散地质的地层情况，获取相关数据信息。在这之后需要采用地质素描方法对断层破碎带进行分析，全面了解工程的基本情况。结合探测结果，采取有针对性的施工技术，使断层破碎带的相关质量问题得以有效预防。当断层带存在泥夹层，且颗粒相对松散时，施工人员可运用锚喷支护技术，避免断层带有松动迹象出现。当断层带富含水时，需要采用相应的排水以及堵水方式，有效处理断层带，保证能够顺利完成相关施工任务[7]。

3.3 容易塌方段施工技术方法

一旦围岩的稳定性较低，则容易有塌方情况出现。因此，在隧道施工期间需要对此问题认真处理。具体来说，相关施工人员应采取有效的技术措施，对塌方现象进行预防，从而保证工程施工的安全。对于塌方而言，其过程具有从量变到质变的特点，在发生塌方事故前，水文条件会发生明显变化，隧道的拱顶处会掉落小石块，支护结构出现变形现象，而围岩则会发生断裂。如果有此种情况出现，则说明围岩的稳定性较低，存在发生塌方事故的可能性。在实际施工中，相关施工人员应采用支护以及注浆加固等相关技术手段预防塌方。为了保证支护的稳定性与可靠性，施工企业还可依据实际情况采用钢架加强支护这一方式，即在施工前有效处理周围的险石和危石，架立钢架，在钢架后焊接钢架网片与纵向连接筋，并浇筑混凝土。在完成浇筑工作后需要合理养护混凝土，确保其强度合格。通过对支护结构的加强，可以有效预防塌方。而针对大变形地段，由于其围岩容易破碎，具有较强的透水性，稳定性也很低，相关施工企业需要有效开展超前地质预报工作，强化支护效果，使大变形地段的可靠性与稳固性得到保证，避免出现塌方现象[8]。

4 结语

综上所述，在高速公路隧道工程的实际建设过程当中，为了有效处理不良地质段，需要与工程的实际建设情况相结合，采取有效的施工技术方法，从而保证工程的施工质量。在实际施工中，相关施工人员应严格按照工艺流程开展施工操作，对各个技术要点进行严格把控，并要有效控制各项环节的施工质量，使不良地质段的工程施工质量得到有效提高，从而进一步提升高速公路隧道工程的建设质量，促进我国高速公路建设行业的长期稳定发展。