复杂地质条件下交通工程施工技术的运用策略探析

牛晋东

(盛玖建设集团有限公司，山西 太原 030032)

为满足我国的交通流量要求，大量交通工程施工已成为现阶段的重点施工内容，而且施工过程中面临大量复杂地质条件环境，对复杂地质条件进行优化也成为时代发展的一项必然要求。在复杂地质环境下开展交通工程施工，复杂地质条件的优化、缺乏施工监测与施工人员以及施工技术问题等，均会对最终的施工质量产生较为严重的影响，为满足复杂地质环境下的交通工程施工要求，以上问题必须设法解决。

1 工程概况

交通本身作为突破地区限制的一类主要方式，可以将不同的地域空间相连通，从而方便人们的日常出行，为优化各地区间的联系性，各类交通工程的质量要求也进一步提高。但目前看来，在交通工程施工的过程中，各类复杂的地质条件均会对施工的质量产生较为严重的影响。以某区域为例，在修建公路的过程中，全长为25km左右，而公路的宽度为26m，在施工过程中，需要了解施工地区的环境变化情况。该地区的气候较为湿润，且施工区域内存在地下河流，地区内部存在大量的软土，而软土地区含水率较高，导致该施工区域的地质条件极差，对于工程施工十分不利，因此需要灵活运用相应的施工技术，对地质条件进行优化。为保证施工顺利进行，需要在施工前对现场的地质环境加以了解，并制定出较为科学的施工方法，并根据现场的施工要求制定出较为科学的施工方案，沿着现场的公路路线采集5m深左右的土壤样本，并对土质的类型进行检验，为施工的合理性提供保障[1]。

2 复杂地质环境下交通工程施工难点

中国的地形复杂，地质条件多变，给交通工程施工带来了诸多挑战。如：山地、丘陵、盆地等地形使得施工环境多变，增加了施工难度，而不同地域的地质条件如土质、岩石种类、地下水位等差异较大，对施工技术和设备选择提出更高要求。根据上述工程乡里来看，还需要在实际工程中展开综合性分析，明确具体的施工难点，为后续的工程项目奠定基础。

2.1 地质条件复杂

随着施工工作的持续开展，需要了解相应的施工难点，目前看来，在进行隧道等区域施工的过程中，存在大量诸如：膨胀岩等类的复杂地质结构，而此类复杂的地质结构在无形中将施工的难度大幅度提高。因此需要充分了解与该地质条件相关的施工内容，并采用科学的施工技术措施，从而将隧道施工的质量与安全性进一步提升。软岩本身在浅埋段会出现风化的沉积岩或火成岩，此类物质的松散程度过高，且自身的工程性质也相对较差，因此在施工过程中极易出现坍塌与滑动现象，对于较易遭到地下水侵蚀的区域，需要将自身的导水性与软化性进一步提高。因软岩本身的承载能力极差，因此在施工过程中若未针对其进行施工优化，并采用合理技术进行施工，将导致该施工区域出现破碎坍塌等情况。在不同的施工时期，此类高速公路隧道线路选择的过程中，需要避免出现活动断裂的可能性，弱化穿越断裂带过程中受到的影响。部分隧道施工的过程中会穿越多种不同的岩区，而因此会导致岩体的工程性质更为复杂，导致交通工程施工的顺利进行十分不利[2]。

2.2 缺乏施工监测

在交通工程施工前，需要对现场环境进行勘测，而隧道工程施工前，需要开展岩土勘察方面的工作，了解与现场地质条件相关的工艺等内容，并在后续的施工阶段将辅助工艺进行同步，分析现场的施工监测现状。在开挖与支护工作完成后，需要沿着围岩布置变形监测点，避免因围岩施工过程中形变监测点布置过少而无法实时了解现场支护结构形变状态的情况出现。但目前总体看来，我们在进行施工的过程中，并未给予施工监测工作充分的关注，因此导致施工与支护的过程中仍存在诸如混凝土剥落的现象，导致最终的施工安全与施工质量受到严重影响[3]。

2.3 施工人员与技术问题

现阶段我国各类复杂的地质环境施工均有所涌现，而在此类复杂的地质条件下，所面临的施工要求也更高，在围岩的薄弱区域极易遇见较为复杂的地质环境，而其施工过程中的稳定性会对隧道的安全产生严重影响。在面临此类情况时，工程人员的技术能力对于施工方案的质量与施工效果的影响极大，复杂的地质环境下对于高速公路隧道施工技术的要求也进一步提高，因此需要具有专业能力的技术人员灵活运用相关技术为最终施工效果的优化与提高提供有力保障[4]。

3 复杂地质环境下交通工程施工技术运用措施

复杂地质条件下的交通工程施工需要针对具体问题进行具体分析。通过科学合理的勘测与评估、选择合适的施工技术、引进先进技术设备、加强施工现场管理、注重员工培训和技术交底、制定应急预案以及注重环境保护等措施的实施，可以有效地提高工程质量，保障施工安全，降低施工成本。

3.1 施工前准备

为灵活应对复杂地质环境下的施工情况，保证交通工程的施工质量，在施工前需要落实相应的准备工作，在施工开展前需要前往现场通过物探法等检测现场的地质环境变化情况，并根据勘验获取到的数据源绘制出相应的处理方案。一般情况下，需要根据不同的地质条件，选择相适应的施工技术。例如，在软土地基上施工时，应采用桩基、地下连续墙等技术来提高地基承载力。此外，在实际施工前设备、技术的选择也格外关键，必要条件下，应积极引进国内外先进的施工技术和设备，提高施工效率和质量。例如，采用盾构机进行隧道施工，可以降低施工难度，提高施工速度。尤其是，交通工程施工的过程中往往伴随一定量的隧道施工，在进行隧道施工的过程中，需要积极向相关部门提出设计理念，而隧道的圆弧段通常处于较为扁平的状态，此状态下的隧道可以抵抗水平方面的压力，并形成拱形受力结构。在选择支护形式的过程中，需要保证其可以形成拱形的受力结构，并且依据实际情况采取相应的施工方式，积极采用复合式的衬砌方案提高整体施工质量。在开挖的初期，需要采用锚喷网支护的方式将系统锚杆注入岩层的围岩结构中，并在锚杆上方配置相应的钢筋网片与喷射混凝土，由三者协同提供构成支护结构体系，也可通过水泥灌浆等支护方式形成复合承载体。在其稳定后形成复合承载，在确保其稳定后可以进行二次衬砌，从而为复杂地质环境下交通工程施工的顺利进行提供有力保障[5]。

3.2 含水层施工

在现阶段的施工过程中，含水层施工已成为一类重点施工内容，在施工过程中要落实相关的各类工作，并明确水位的实际变动情况。为避免大量积水对最终的施工效果产生影响，需要根据现场环境进行适当的施工调整，可以首先在现场进行洞外截水，首先在洞外区域布置截水沟，通过截水沟可以将地面的径流等地表水进行拦截，并实现引导，避免地表水流入洞内导致施工受阻。沟槽内部需要加装支设模板，并将钢筋绑扎后浇筑混凝土，从而形成钢筋混凝土排水沟，混凝土的强度需要控制在C25以上，其次需要保证截水沟的上游区域水口顶部可以略高于地面，使其坡率的变化更为明显，并通过铺贴橡胶止水带等方式实现密封处理的目标。其次需要进行洞内排水，在高速公路的隧道施工过程中，需要分两段进行掘进处理，而此过程中，因纵断面的坡度设计不同，会出现单面坡与人字坡，此类区域的开挖过程中，掌子面通常处于上坡位置。而地下水会被其抽排到隧道两侧的排水沟区域，由其自然地形成引流，因此在进行纵坡的单面坡设计过程中，需要弱化下端排水困难的影响，在隧道超过一定长度后，需要按照分级理念设置相应的分级抽水装置，并借助抽水装置将内部的水分排放到洞外。施工开展过程中，需要对地层内部的水体进行调整，并落实与之对应的岩土勘察工作，在进行施工的过程中，需要落实同步检测工作。并且根据隧道内部的环境变化情况调整相对应的施工方案，在水体发生汇聚后，需要对现场环境进行勘测与调整，并变更相应的作业方式。在出现鼓状储水后，需要考虑其是否满足现场的地质环境，也可以采用超前钻孔等方式，对地下水进行引排，降低操作风险。在后续阶段的施工过程中，需要落实相应的控制方案，而目前看来，超前预注浆已成为现阶段主要采用的一类施工技术。在目前的工作开展过程中，为消除渗水通道后续开挖过程中出现涌水等情况，需要检测现场是否存在围岩软化等情况，并落实相应的注浆工作。通过超前预注浆技术的运用，提高整体的施工质量，并将岩层的变化情况作为一类重点考量方向，优化整体的技术运用以及工作方案，分析各类关键性的工作内容。在水流减弱后，需要持续处理，直至再无地下水涌出后，便可进行注浆，在注浆过程中，需要围绕围岩区域安放梅花形的孔洞，并在孔洞内部注入相应数量的水泥浆，从而提高整体的处理效果。在进行处理的过程中，需要了解现场的浆液是否充分填充，并设定与之相对应的工作内容，同时达到堵水与加固的工作目标，将整体的工作效果进一步优化与提高，并为后续阶段相关工作的开展提供有力保障。

3.3 断层破碎带施工

在公路交通工程中，存在大量的隧道施工，而隧道施工穿越断层破碎带的过程中会存在严重的安全隐患。而为保证此阶段施工的顺利进行，并确保内部施工人员的人身安全，需要采用相关技术对其进行优化，目前主要采用超前支护与光面爆破的方式进行施工。在进行超前支护的过程中，主要通过小导管注浆的方式进行，此阶段将导管的长度稳定控制在4.5m左右。光面爆破技术的运用过程中，需要在围岩结构中加设若干的孔洞，并控制孔眼间的最小距离，设置抵抗线，而后在孔眼的内部放入药包，避免爆炸冲击波四散的情况出现，在炮眼的中心连线区域，需要形成初步临空面，形成光爆。

3.4 软弱膨胀围岩施工与隧道检测

在软弱膨胀易流变围岩结构中，使用的效果并不稳定，而此类问题的存在也导致其后续出现流变现象的可能性也随之大幅度提高。在施工过程中，应将质量控制效果进一步提高，在到大工程现场后，需要有限进行勘察，勘察工作完成后发现现场较为示意使用劈裂注浆施工技术，为保证相关技术的的运用效果，相关技术人员在到达施工现场后，需要优先在围岩结构中安装单向阀管，而后沿着围岩结构安装9cm左右的钻孔，并插入单向阀管，确保其泥浆强度可以满足预期要求，而后通过阀管孔线进行分层注浆，分层注浆技术的额运用过程中，其浆液会快速向四周扩散，而为避免岩石出现脱落或体积膨胀等问题，需要预留一定的核心土，而后江隧道两端分别划分为两侧闭坑，应明确中心核心区域，在处理与施工的过程中，需要分析其现场的碳质泥浆与粉质泥浆的使用情况，之后通过对坍塌变形问题的解决，降低出现意外问题的可能性，在布置排水管后，保证其可以沿着斜坡线线下流出，而为避免支护结构本身出现过于明显的变化，需要提前挖设出对应的弧形导坑，并在掌子面中使用台阶挖掘出对应的形状，之后通过大管棚预注浆的方式进行超前支护，而后需要在台阶的核心图区域将混凝土层进行封闭处理，保证施工过程中现场的处理效果，并降低出现隧道坍塌问题的可能性。

在支护的过程中，需要在孔内灌浆的过程中灌注一定的锚固剂，提高处理效果。在施工的过程中若岩体顺层滑动，需要立刻在隧道周边注入额外化学药卷锚杆，在药卷锚杆表面紧固时，需要保证隧道的施工过程中并无异常情况，而在隧道光面爆破的过程中，需要在墙边加设长度450mm左右的化学药卷，借此对原有的施工技术方案进行优化，也可以通过隔孔装药的方式，确定爆破威力。为实现对高速公路隧道施工过程的严格监控，需要及时发现拱顶的沉降量是否存在超标等情况，若隧道的变形量等异常情况出现，需要立刻对其进行相应的控制，施工过程中需要同步进行检测，将地表下沉与拱顶下沉等统一作为重点的检测项目内容，根据工程设计方案确定所需的监测点位数量，明确点位布置要求。在检测洞内支护结构稳定性的过程中，需要积极通过洞内观测方式架设相应的监测点位，从而实现对掌子面的判断与地质情况的分析。而隧道开挖的过程中，也需要通过采集测量值对开挖完成后各点位的测量情况以及采集测量值，对初期支护与围岩结构的状态加以分析。此检测过程中所获取到的各项数据，均可以对隧道围岩结构不同阶段的压力承受情况进行判断，通过最佳支护时间的选择避免出现超前支护的可能性，弱化可能存在的各类安全隐患。在经过检测后，可以精准获取相关的各项数据，通过数据的优化处理，可以保证施工技术运用的合理性，对于施工的持续开展具有重要意义。

4 结语

综上所述，现阶段我国对于交通工程施工极为关注，而复杂地质条件下的施工也已成为交通工程施工的重点内容。在进行交通工程施工的过程中，需要明确相关施工要求。为确保整体施工效果可以得到提高，需要落实施工前的各项准备工作，积极开展含水层施工工作，明确断层破碎带施工要点，分析软弱膨胀围岩施工要求，强化隧道检测工作，为整体施工效果的优化与提高提供有力保障。