复杂地质环境下高速公路隧道施工技术

陈敏

（中交一公局集团有限公司、中交隧道局华中工程有限公司 北京 100000）

引言

我国南北东西跨度大，地理面积广大，东西呈现出不同的地势，平原、山地、丘陵、山脉等丰富多样，自然而然地，不同的地形所呈现的地质条件往往是千差万别，千变万化的，这在不同程度上为我国公路施工建筑人员的施工工作增加了难度。对于那些地势复杂、山脉众多的地区，如何通过修筑隧道来确保人们的正常出行、使他们的交通更加便利已经成为当前隧道施工工作人员和团队迫切需要解决的问题。因此，对于他们来说，充分认识到这一施工过程中存在的缺陷和不足问题及掌握相应的施工技术和手段是重中之重。

1 我国高速公路隧道施工过程中遇见复杂地质环境时存在的缺陷和不足问题

1.1 地质环境多样，复杂多变

这些年来，为了满足不同地区和人群的出行需求，高速公路的修筑朝着现代化的方向飞快发展，且由于其修筑的范围在不断的扩大、空间限制在不断地缩小，越来越多的高速公路被要求在山区和一些地质环境极为复杂的地区修建，比如山脉、卡斯特地貌等，这些地区相对于东部地区来说其地质条件和地势地貌都是极其复杂的，地理环境和地理条件的影响为高速公路施工团队和人员带来了极大的困扰，影响着他们的施工进度，自然而然地就在一定程度上延长了高速公路隧道施工工作的进程，也影响着这一施工工作的顺利展开和进行，甚至倘若缺乏一定的监管和保护意识，还会威胁到施工人员的生命安全，在这一过程中地质环境复杂主要表现为以下两方面：

1.1.1 该地区本身的地质环境较差

倘若该地区本身就处在地质环境复杂、地貌风化严重、地下岩层结构千变万化，且具有牢固性较低、不易施工、处在断裂带或断层地区等特点的区域，那么，当公路施工隧道修筑团队在这一地区进行施工工作时就不可避免的会遇到很大的难题，其工作的难度也会随之而增加。比如当施工团队在这些地区遇到岩石较大、硬度较高的石块时会存在难以将其打通的情况。但倘若此时石块的硬度较低，又会出现在敲打的过程中使岩石变形破碎、隧道出现坍塌摧毁的情况发生。

1.1.2 高速公路设计路线周围地质环境较差

在对高速公路进行设计时，其路线会考虑到周围人群的聚居地、商业环境等，在经过综合考量之后才会确定路线。然而在实地考察的过程中这些提前设计好的路线可能会遇到一些比较特殊的地段，这些特殊地段的高速公路隧道施工难度将会前所未有的增加，比如一些黄土地、矿洞等。另外，在高速公路隧道挖掘和施工的过程中，还容易出现遇见与天然气管道、地下水管道、城乡建筑物等一些与城镇基础设施建设有关的各种建筑和设施相冲突的情况，这一过程中必然会使二者相互接触，那么在接触的过程中就不可避免的会让地表结构发生动荡和改变，此时就容易造成城乡地区出现地面塌陷的情况，这直接对当地人民的生活和居住产生极大的影响，甚至还会威胁着他们的生命安全[1]。

1.2 施工团队的施工技术有待提高

对于高速公路隧道施工，尤其是在复杂地质条件环境下的施工技术来说，优质良好的施工技术是确保隧道施工顺利进行、隧道施工完成后使用周期和年限及质量可观的有效保证，一旦施工技术不到位，将会直接影响施工的进程，甚至竣工后的使用也会对沿途经过的出行人员带来人身安全问题。就目前来说，在高速公路隧道施工过程中针对复杂地质条件下的施工工作主要采用的现代技术有钻爆发和挖掘机法，同时也结合了之前长期使用的通风技术和支护技术，然而在实际高速公路隧道施工的过程中却并没有将这些技术真正的运用在施工过程中，他们的最大功效和功用并没有及时充分的发挥出来。导致这一问题出现的原因是多方面的，主要有施工团队的资金投入不够充分、所使用的设施和工具不够健全、施工人员的技术水平有待提高和加强等，以上这些因素和问题都会使得在对复杂地质条件进行勘测的过程中所测量的结果存在误差，这必然会导致具体的施工过程中出现相应的问题，进而带来不同程度上的经济损失。

1.3 施工企业对这一施工过程的重视程度有待加强

对于施工企业来说在进行复杂地质条件下高速公路修筑工作之前，要做好一定的准备工作，不论是这一过程的设计、计划，还是组织和管理工作都要提前进行规划和筹备，毕竟复杂的地质多样的地貌等因素都要求施工企业要加强对这一区域的地质环境的考察，只有充分认识到复杂地质条件下高速公路隧道施工技术对公路质量的重要性，才能够有效避免施工过程中和竣工之后的安全事故和人身事故问题。就目前来说，很多的高速公路施工企业都认为导致高速公路隧道施工出现坍塌事件、发生安全事故问题的首要因素就是当地的地质条件和地理环境，他们认为这些地质条件是不可避免的因素，也是无法抗拒和更改的条件，在这一认知下，这些施工企业往往会漠视地质条件对道路工程的影响，没有能够做好及时的勘察和检测工作。再加上其团队人员的勘测技术不过关、技术水平较低、专业性有待提高、缺乏专业性的设计人员和科学性的指导人员，尽管其配备了较高的施工设备但却并不能将该工作计划和准备阶段做到最好，在施工过程中还是会不可避免的出现问题。这些都是由施工企业没有重视复杂地质环境和条件下高速公路隧道施工的勘测工作而引起的[2]。

2 复杂地质条件下进行高速公路隧道施工的技术措施

2.1 施工准备阶段的技术

对于复杂的地质环境来说，要想更好地确保隧道的质量和效果，施工前的准备工作是极其关键和重要的。此时施工团队就要充分做到以下几个方面：首先，对于山脉等地区来说，要做好一定的排水工作，建构一套强有力的排水系统，确保排水设施的完善，只有这样才能够在施工的过程中确保隧道施工不会出现渗水漏水的情况，保证其质量；然后，施工地段的气候条件也需要加强关注，查看其水文特征等；最后，对施工过程中会出现的危石、悬石进行及时的处理，同时在施工前加强对岩石稳定性的排查，确保施工的顺利展开和进行[3]。

2.2 针对浅埋偏压地质进行施工使用的隧道施工技术

在复杂地质地貌的高速公路隧道施工进程中，浅埋偏压是一种极其常见的地质地貌，这一地质地貌的主要特点就是土层性质较软、变化性极强，遇见该地质地貌时是极难操作的，它不仅会对高速公路隧道施工的进度和质量带来不利的影响，操作不当还会是施工人员受到生命威胁。因此，当施工团队遇到浅埋偏压地质的情况是，必须采取科学恰当的手段和先进的技术，尽可能的将浅埋低压地质对公路隧道施工过程中带来的不利影响降到最低。此时施工团队为了避免施工过程中的坍塌情况就需要在施工全面开展之前，系统整体的对当地的地质环境和地质条件进行勘察和了解，掌握其主要的特点，对其容易带来的一些事故和危害进行及时的预防。同时，具体详细的分析施工路段周围的地质地貌环境，收集相关的资料和数据，对这一地质易产生变形的特点进行监测和分析，提前拟定好相关的施工流程，降低安全隐患问题[4]。

2.3 洞身开挖技术

复杂地质条件下的高速公路隧道施工包括很多环节，其中处在主体地位的工程就是挖掘洞身。在这一施工项目实施的过程中，需要值得关注的是：首先，洞身的挖掘工作要严格按照之前设计的图纸进行和展开，根据特有的间隔距离来实施循环进尺的工作，在开挖之后还需要进行定时定期的质量检查并确保硂液的及时浇灌和擦筑，同时，也要对铺杆孔的定位和清孔环节引起重视，做好水泥沙浆的填充工作，以确保挖掘的质量。其次，要想进行左右洞的开挖工作，必须以硂液的浇筑工作达标为先决条件，利用台阶式的由拱脚依次到拱顶的平行挖掘手段。对于最上面台阶的开挖主要是先围绕着隧道开挖环形的导坑，然后在这一基础之上慢慢延伸到中核，在这一过程中，要确保他们的有效高度在1.6m～2.0m。最后在上面的工作完成之后，就需要对已经挖掘的工程进行及时的检查处理，确保其挖掘的质量，一旦发现不符合的情况，要及时的修正和完善，只有这样才能够确保隧道的安全性[5]。

3 结语

众所周知，不同地区地质条件和地质环境也以及地壳构造的都有着极大的差异性，这也就意味着公路修建的过程中不可能是一帆风顺难度相当且适宜的，必然会存在一些断崖山脉阻碍公路修建的地区，此时就需要挖凿隧道来确保公路的正常修建。在这些地质条件较为复杂的地区通过隧道来修筑公路的方法有着极强的技术性，因此，相关的建筑团队必须要充分掌握这以上所描述的施工技术，以便能够在应付不同地质条件将隧道公路修好的情况下又能确保公路的质量性、实用性和长期性。