公路隧道工程岩溶施工技术探讨

刘小鹏

(山西交通建设监理咨询集团有限公司，山西 太原 030000)

0 引 言

在公路隧道工程项目建设阶段难免会遇到岩溶地质，岩溶区域整体稳定性不高，会出现局部沉陷问题给隧道工程建设进度及质量造成影响。因此为了提升隧道工程建设进度，对岩溶施工技术应用策略分析，探寻行之有效的技术形式对公路隧道项目开展有积极作用。

1 工程概况

某隧道项目是当地重要的高速公路项目组成部分，整个隧道左洞长度为336 m。经过该项目的地质条件分析，发现其隧道直接穿越该地区较长的一条梳状山脉，地形变化较为明显，围岩等级较低，地质条件很差，所以现场施工的难度相对较高。整个隧道施工区域内地表水含量较少，溶洞水主要是从基岩缝隙水中产生，体量较大，应该结合需要布置排水设施，以保证现场的积水排出去，促进施工效果和质量的提升。

2 路隧道岩溶施工技术方法

2.1 对处治溶洞的措施方案

为了保证隧道工程的质量和安全满足规定的要求，防止在现场施工环节产生安全事故问题，所以需要做好隧道的施工技术管理和控制。本次工程结合实际的技术要求和地质条件，在左洞施工中，选择如下的应对措施：首先，溶腔壁的处理非常的重要，对该位置上存在的淤泥、填充物质等全面清理掉，并且需要在表面铺设一层厚度尺寸为5 cm的混凝土结构。初期支护施工环节，应该在护拱的结构施工之后开展，保证台架搭设符合工程的要求。药包锚杆的结构施工中，应用的工程材料为直径尺寸22 mm、长度36.5 m左右、设置间隔距离为0.6 m×0.7 m的锚杆，还要确保整个溶腔壁的结构稳定性满足工程的要求，并且需要在表面铺设一层结构厚度为25 cm的混凝土结构以达到封闭性的效果，保证工程的结构质量合格。

2.2 做好隧道溶洞施工准备工作

(1)选择符合工程需要的原材料开展施工，最为关键的就是钢筋、砂石、锚杆、水泥、钢架等，各项材料运输到现场使用前，进行必要的试验检测，全部达到工程的技术标准才能投入到工程中使用，这是基本的要求。(2)机械设备是工程施工的基础资源，首先是保证风管、空压气符合运行的要求，可以满足正常施工的要求，然后考虑到工程的具体情况选择最佳的机械设备类型。还有就是人员的配置，掌握足够的施工技术，理解设计理念，对于施工管理制度和操作规范掌握度较高，有较高的防范意识和管理意识，同时做好必要的技术交底工作，让全体员工都具备一定的专业技术，对于工程质量的提升有着重要的帮助。

2.3 溶洞开挖方法

首先需要在现场实施全断面的爆破施工，选择使用直径为42 mm的超前注浆小导管施工的方式，保证结构的稳定性达标。在施工阶段，选择合适的凿岩机、人工风镐等装置组织进行作业。爆破实施环节，炸药的使用量做好控制，打眼数量、深度等满足工程的要求。此时要注意，在现场施工作业前，应该进行必要的支护作业，防止外部周边环境给岩体造成不利的影响。经过开挖施工合格后，可以进行初喷混凝土作业。溶洞施工严格执行技术标准和施工工艺，保证结构的稳定性、强度性能合格，为工程质量提升奠定基础。

2.4 支护施工方法

综合分析现场的地质条件，支护作业施工时，应该在开挖施工的结构表面喷射结束后进行，纵向部位应该设置必要的钢架结构。二衬施工环节非常的重要，通过素混凝土制作成为稳定的结构，保证支撑的性能合格，保结构更具稳定性与安全性。测量放线施工也是关键性的工序，提高拱顶中心线的精确度，并且需要应用小导管锚杆进行标记控制。钻杆施工环节，结合设计方案的要求明确具体的钻孔施工位置，在隧道的120°范围内分布设置，孔间隔的距离为0.4 m左右，一般会选择使用人工钻孔的方法，钻孔结束后及时清理干净，确保不会有杂物存在，提高施工的质量。插管作业前，保证小导管符合工程的要求，然后在钢架的腹部位置需要直接插入小导管结构，符合要求之后开展钢支撑焊接施工，和导管尾部进行稳定的连接，并且把锚杆直接插入到洞的底部。压浆施工环节，小导管的止浆阀应该和注浆管稳定的连接，并且制作出符合工程的浆液材料，然后才能进行注浆作业。此时应该按照设计方案和技术标准进行，保证压力为0.5～1.0 MPa，速度不超过10L/min。注浆全部完成后，及时回收设备，确保检测清洁度质量合格。

2.5 锚杆支护

(1)加强支护工艺的控制，在隧道周边部位确定钻孔方向和位置，如果支护环节与岩层是平行设置的，应该做好角度的控制，防止产生孔位偏差，数据控制在0.5 cm以内。

(2)选择使用标准在C20以上的混凝土进行施工，水灰比达到0.8～1.0左右。结合现场的施工要求，如有必要，可以加入一定比例的早强剂，让混凝土结构的凝固性满足要求。浆液制作结束后，及时运输到现场进行施工，不能存放过长时间，否则将会导致变质。

(3)锚杆安装作业环节，及时把洞内清除干净，达到清洁性的要求，各个结构尺寸满足工程的要求。锚杆推进施工环节，严格执行施工工艺和标准，保证工程的结构质量达标。

(4)锚杆下部应该设置垫板结构，确保围岩与垫板的稳定性。

(5)注浆时应该保证锚杆、注浆管达到稳定的标准，注浆压力不超过0.4 MPa。

2.6 钢拱架的安设

开挖结构表面需要铺设一层厚度为4 cm的混凝土结构，采取喷射作业方法，技术人员做好中线与拱脚线的测量和控制，让混凝土结构的连接性能合格，不会发生任何缝隙或者缺陷的问题。结合设计标准要求，明确具体的钢拱架的设计方案，并且对锚杆安装位置做严格控制，达到精度的标准和要求。钢拱架安装后，符合稳定性标准，本次工程中应用的是直径为22 mm的钢筋材料，且交错布置，以达到结构牢固性和稳定性的要求，环向间隔距离控制在1 m左右，同时还要保证焊接连接的性能合格。此外，拱脚结构稳定性达标，在底部安装钢垫板部件，以促进结构稳定性合格。如果现场有欠挖的情况，不能进行钢筋的隔断处理，需要清理现场，保证钢筋和锚杆的连接符合稳定标准，让支护施工的效果合格。

2.7 钢筋网施工

钢筋部件正式使用前，对于表面进行除锈处理。钢筋网安装施工阶段，各个结构部位的搭接长度符合要求，通常应该在2 cm以上，考虑到岩面的结构变化合理的布置钢筋网结构。上述作业施工符合工程的要求后，开始进行混凝土的喷射施工，表层平整度符合工程的要求，且混凝土与钢筋网间隙限定在3 cm以内。同时，各个结构都要达到牢固性与稳定性的标准，消除任何质量问题，提高工程的总体质量。

2.8 喷射混凝土施工

喷射施工全部完成后，结合现场的要求，选择合适的速凝剂加入比例数据，主要的作业流程可见表1所示。喷射施工环节，做好水灰比的控制，保证表面符合平整度的要求。喷射施工要按照分段、分序的方式进行，严格执行施工工艺标准。喷嘴应该和喷射面保持垂直，这样可以提升喷射施工的效果。一般来说，喷射施工的路段长度都不会超过6 m，严格按照技术要求实施分段设置和施工，确保各个结构部位的质量合格。加强喷嘴和喷射面的控制，通常应该保持在0.8～1.2 m之间为最佳。如果没有达到这一要求，必然会影响喷射施工的质量，也容易导致喷嘴的损坏。

图1 喷射混凝土工艺流程图

2.9 混凝土的拆模和养护

混凝土结构的养护施工极为重要，这是影响工程质量的主要环节，而该环节受到温度、湿度方面的影响。通常来说，会选择自然养护和人工养护联合的方法。混凝土经过喷射施工的24 h后，就可以拆除拦头板，在结构强度满足2.5 MPa后就可以把支撑部分拆除掉，在周边围岩强度性能合格后，符合设计标准要求，可以拆除台车。脱模完毕之后，对于混凝土结构实施洒水养护处理，保证结构硬化的效果合格，一般来说，养护时间为7～14 d。

3 结 论

综上所述，隧道工程作为我国公路交通的重要组成部分，一直以来都是人们关注的重点，只有保证隧道工程的质量合格，才能满足交通运行的要求，也会促进我国交通事业的发展。高速公路隧道施工的地质条件较为特殊，有很多因素产生影响，所以需要加强管理和控制，消除这些负面因素和影响，保证隧道施工的质量和效果合格，促进隧道工程运行的安全性、稳定性的提升，符合我国交通运行的标准，促进我国交通事业的发展，为社会的全面进步做出必要的贡献。