复杂地质环境下高速公路的隧道施工浅析

郑云

摘 要：近几年，我国社会经济的高速发展，使得交通运输业的发展规模得以扩大，也因此，高速公路的建设需求正在急剧增加，人们对于高速公路的建设质量也愈发重视。隧道工程作为山区高速公路建设体系中的一部分，其自身的质量会对高速公路的整体质量产生直接影响。所以，在对隧道工程进行施工时，相关施工单位做好施工区域地质环境的勘察工作，掌握隧道工程所处环境的具体情况，据此制定出科学合理的施工方案。对于处在复杂地质及环境中的隧道工程而言，其修建难度非常大，施工单位需要采用合适的施工技术，确保高速公路隧道的施工质量与施工安全。

关键词：复杂地质环境;高速公路;隧道施工

0 引言

隧道工程是高速公路建设体系中的重要施工环节，施工单位在对高速公路进行施工建设时，需要对隧道施工技术加以重视，并对其进行科学研究分析，以便于选择出合适的施工技术，借此缩短高速公路隧道工程施工周期，降低施工成本，有效解决隧道施工中存在的问题，以此提高隧道工程的施工质量。高速公路隧道施工对于技术性及专业性的要求比较高，尤其是在复杂的地质环境下，施工单位更要加大对隧道施工的监管力度，使用科学合理的技术，保障高速公路隧道工程质量。

1 高速公路隧道工程的常见复杂地质环境

在进行高速公路隧道工程的施工时，经常会遇到以下几种复杂的地质环境。

其一，不良地质条件。所谓的不良地质条件，就是指容易发生滑坡、泥石流等灾害的地质环境，还包括存在煤层瓦斯、湿陷性黄土等条件的地质环境，若是在这种地质环境中进行隧道施工，很容易出現地基下沉、围岩变形、塌方、瓦斯爆炸等多种质量问题与安全事故;

其二，岩溶带。这种地质在西南地区比较常见，若是高速公路隧道工程处在岩溶地带，其施工质量则会受到不利影响，可能还会出现突水、突泥等问题;

其三，大断层围岩带。在部分高速公路隧道工程的施工过程中，存在区域性的断层问题，这会对隧道工程施工产生比较大的危害，通常情况下，隧道工程的施工规模都相对较大，很难对大断层带存在的风险进行准确判断，而且在这种地质环境下开展施工工作，需要投入大量的施工成本，其施工难度也更大;

其四，膨胀围岩。对于膨胀围岩来说，其内部一般含有比较多的水分，并且其在遇水时体积会变大，且会产生较大的内应力;

其五，软弱围岩。软弱围岩自身的承载能力较低，且黏结力也相对较小，一旦遇水，就很容易出现被软化，若是不对其加以处理，则会致使隧道工程出现裂缝、塌方、滑坡等多种问题。

2 复杂地质环境下高速公路隧道的施工问题

2.1 地质环境具有较高的复杂性

当前，高速公路的建设需求及规模正在不断扩大，其覆盖范围也变得越来越广，其中就包括山区或者是一些地貌奇特的地区。由于地质环境比较恶劣，就使得高速公路隧道工程的施工进度、施工安全、施工质量得不到有效保障。另外，部分施工区域的地质环境相对较差，地下岩层的结构具有较高的复杂性，且坚固性比较低，甚至还处于断层地带，面对这种地质环境，高速公路隧道工程的施工难度将会提升。若是岩石的硬度也较低，则会致使岩石出现变形问题，进而造成隧道倒塌。此外，一些高速公路隧道工程的建设还会处在特殊地段，比如，矿洞、黄土地等，在这些特殊路段开展隧道施工作业，会有较大可能接触到地下水管道、天然气管道等相关基础设施，并对地表结构造成影响，提升地面坍塌的几率，以至于对人们的生命安全产生较大的威胁。

2.2 隧道施工技术水平较低

施工技术在高速公路隧道施工中占据着非常重要的位置，其自身在隧道工程施工中的有效应用，有利于保障隧道工程的施工质量。为了减少隧道工程施工中的各种问题，提高施工质量与安全，施工单位则需要引进先进的掘进机法、钻爆法等，并将其与原有的支护技术、通风技术等进行有机结合。但是，就实际情况来看，部分施工单位因为资金投入不足、施工人员技术水平较低等多种因素，导致技术得不到有效的改进，也难以发挥出积极效用，最终影响到工程质量。

3 复杂地质环境下高速公路隧道施工的有效措施

3.1 地质勘测

由于复杂的地质环境会对高速公路隧道工程施工产生极大的负面影响，因此，施工单位要加强对复杂地质环境的重视，并做好相应的地质勘测工作。其一，施工单位可以结合地貌图对具体的施工地质情况进行科学的分析，明确该地质条件下施工中可能会出现的地质灾害、意外事故等，而且施工单位还需要准备相应的测量仪器，对施工区域的地质进行勘测，根据勘测数据信息对施工方案进行合理编制;其二，施工人员要对隧道施工所处区域的地形地貌进行全面的掌握，并合理布设与打设地质探孔，根据所得的芯样，对隧道线型范围内的地质情况予以科学判断。与此同时，还要对地质情况进行全方位分析，以此对隧道施工区域中的岩溶、破碎带、软弱岩层等不良地质的范围予以明确，为隧道施工提供可靠的参考依据。

3.2 断层与破裂带施工要点

若是施工单位在断层、松散易风化、破裂带等不良地质区域内，进行高速公路隧道施工，特别是建设大跨径的隧道工程时，应该采用三台阶法开展施工作业，并且还要使用超前地质钻探地质预报这一技术，在对普通的隧道工程进行施工建设时，施工人员要使用直径为42 毫米的超前注浆小导管，并结合具体的地质情况，合理设置导管长度，利用施压这一方式，对水泥浆体进行灌注，借此对松散岩体予以固结，进一步增强围岩的强度，降低围岩变形问题出现的几率，以此实现对隧道的有效加固支护。另外，施工单位在对高速公路隧道进行开挖施工时，需要使用光面爆破技术，而且要根据围岩的实际情况，选择合适的钻孔装置，制定出科学的爆破计划，保证开挖施工的效果。在对隧道进行爆破施工时，施工人员要对周边眼间距、掏心眼深度、炸药用量等多方面进行合理调整，以免对周边的围岩造成不良影响，确保围岩的整体性，提高施工的安全性。

3.3 隧道变形控制技术要点

多数高速公路隧道施工区域，都存在炭质泥岩、分质泥岩等地质，以至于在隧道施工过程中，很容易出现软化问题，且地下渗水情况也比较严重，甚至还会出现塌方事故。为了提高公路隧道的承载力，施工单位则采用科学施工技术，开展有效的超前地质钻探工作，明确地质的具体情况，并使用预留变形量加大、初期支护加强这一方式，在变形沉降问题比较严重的位置进行二次衬砌，还可以使用注浆加固技术，促使高速公路隧道工程的抗塌方性能及抗变形能力得以增强。另外，在大理大南进行高速公路隧道工程的施工建设时，施工单位还要开展有效的前期监测工作，对容易发生塌方事故的地段进行判断，并要求施工人员进行锚杆支护，然后将钢筋网挂上，对其补喷适量的钢纤维混凝土，在渗水严重的路段加水玻璃注浆，实现对隧道工程变形问题的有效规避，尽可能的降低塌方、变形问题的出现几率，确保整个高速公路隧道工程的施工质量，使其能够安全投入运行。

4 结语

通过上述分析，若是高速公路隧道工程的施工建设，处在复杂性较高的地质环境中，相关施工单位就需要对该地质环境进行详细的了解，结合实际情况，选用合理有效的施工技术，借此为隧道工程的施工质量提供支持。另外，在具体的隧道工程施工建设过程中，施工单位必须要对地质环境进行深入且全面的分析，并且要做好超前地质钻探预报工作，明确地质环境详情，制定出科学的施工方案，对施工中可能会出现的岩溶、渗水、裂缝、塌方等多种问题予以有效规避，促使高速公路隧道的施工质量、施工安全能够在复杂的地质环境下得到良好的保障。

参考文献：

[1]王坤.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].建材与装饰，2017（16）：233-234.

[2]刘杰.高速公路隧道施工质量控制要点分析[J].交通世界，2016（24）：66-67.