复杂地质公路隧道施工技术要点研究

宋丽佳

山西路桥集团左涉公路有限公司 山西晋中 030026

1 项目背景

此公路隧道工程项目的全线长度是3.29km，采用的是双向四车道，隧道最大开挖宽度、高度分别是12.88m、9.27m，隧道最大开挖面积是108.52m2。该隧道工程需要穿越低山丘陵段，地势起伏比较大。通过分析实地勘探结果可知存在断层破碎带，其中F1 断层处于ZK11+600/K9+585，F2 断层处于ZK15+330/K12+883，F3 断层处于ZK19+290/K13+662，各自与隧道呈现斜交状态。断层岩体表现为破碎，隧道穿越可能会出现突水以及突泥等相关地质现象。此外，隧道F1、F2与F3利用布孔进行验证是黏土、泥岩等，主体部分是泥岩，且岩层接触带的分界线位置是可溶性岩，具有溶蚀现象，总体稳定性表现比较差[1]。

2 隧道预加固技术

通过对复杂地质公路隧道工程进行综合分析，决定选择的预加固技术为深孔注浆工艺。

2.1 施工参数

注浆原材料采用的是“水玻璃+水泥”组成的混合物，具体是水玻璃（波美度35）、水泥（水灰比是1:1），设计的深孔间隔距离为3m，注浆半径是2.3m[1]。而在深孔注浆过程中需要对初始注浆压力进行严格控制，一般是0.4Pa，同时终压为2.5Pa。

2.2 施工工艺

深孔注浆施工流程具体如下：现场清理→布设排水设施→划线→止浆岩盘施工→布孔→钻孔→安装钢花管→灌浆。

在进行止浆岩盘施工时必须合理预设钢筋网，以免造成止浆岩盘出现开裂问题；钻孔施工选择的是“回旋钻+钻孔机”的组合模式，且高度重视钻孔内壁保护处理，防止钻孔出现坍塌问题；严格根据由外至内的顺序实施注浆，首先对外侧的两排深孔进行灌浆，其次进行内部深孔灌浆，且保证一次注浆完成，各深孔注浆量大约为25L/min，保证注浆量和设计规定相同[2]。此外，注浆完成时的注浆压力和设定值相同，同时保证持续时间＞10min。

3 管棚注浆技术

3.1 孔洞定位

隧道洞口区域土石方挖掘施工完成之后，应选择仰坡位置建立止浆墙，同时确保边坡稳定，防止发生滑坡问题。此外，隧道拱部应合理对挖掘轮廓进行规划，并以规划轮廓作为中心，延伸距离30cm 设置孔洞，但必须注意一点提前预留出沉降量以及误差量[3]。

3.2 钻孔施工

在钻孔施工阶段必须对钻机方向与孔洞直径进行严格控制。钻孔主要根据奇偶数实施分类，其中奇数孔选择的是无缝钢管孔，偶数孔选择的为灌浆孔，严格依据由下至上顺序实施钻孔作业，也就是由拱线的底部至拱顶实施钻孔，且先偶数孔后奇数孔。

3.3 安装管棚

当钻孔施工完成之后，立即进行钻孔清理，保证孔内干净无任何杂物，而且检查达标后再进行无缝钢管安装。具体施工阶段，为了防止受力不均而造成钢管安装发生偏差，需要保证无缝钢管在纵向上保持错开。

3.4 注浆施工

在偶数孔钻孔施工完成之后，紧接着就是进行注浆施工，各个深孔的注浆量为25L/min，且保证注浆量和设计规定相符，注浆完成时的注浆压力和设定重要基本相同，持续时间＞10min。

4 隧道初期支护技术

采用隧道初期支护技术的核心目的是提高围岩稳定性，而在隧道初期支护过程中必须保证及时与可靠，不能对后续施工造成影响，同时支护数量与强度必须达到设计规定要求，以最大程度上减小隧道坍塌事故发生率。

4.1 施工前处理

隧道初期支护施工之前，为了保证实现岩体和混凝土的有效融合，必须认真、仔细清理岩体，使其表面无任何的杂物，主要选择高压水枪实施清理。若是喷射面出现了渗水问题，则应结合渗水量实际情况制定有效的处理措施，若是水流比较小且水压比较大，应选择水凝胶进行强制式堵水处理；若是水流比较大，应通过稻草把水流引入排水系统，并且用混凝土喷射稻草，等到稻草腐烂之后就自然而然地形成排水孔。

4.2 湿喷工艺

在湿喷施工阶段首先进行送风，然后喷射混凝土，最后进行上料，需要注意的一点是结合喷射面与混凝土喷射具体状况合理调整喷射量。具体喷射施工阶段，需要进行纵向分割，各段为4m，然后依次进行墙面喷射、拱面喷射与分片喷射。其中分片喷射的各片宽度≥2m，由上至下进行旋转式喷射，且将喷射头与喷射面保持相距1m，而在喷射施工结束之后，必须保证喷射面光泽，无回弹现象。喷射施工严格禁止中断，在安装完喷射机之后应实施调试，保证喷射机性能处于最佳状态，然后进行通风注水。此外，混凝土喷射过程中必须保证及时上料，以免喷射混凝土出现中断[3]。

5 施工质量控制措施

相较于其他工程而言，公路隧道工程施工对质量及安全有着极其严格要求，若是公路隧道施工质量存在问题，就会严重影响公路交通运行，甚至威胁到行车安全。所以必须结合公路隧道工程实际情况跟，制定科学、可行的施工质量控制措施，从而保证行车安全。

规范化施工。复杂地质公路隧道工程项目的施工难度系数比较大，安全风险高，且施工工艺十分复杂，在进行具体施工时关于施工技术操作也有着严格要求，若是施工不当就可能会引发坍塌安全事故，从而威胁到施工技术人员的生命安全。与其他工程对比，隧道工程受地形、地质等条件的影响比较大，一般涉及到挖掘施工、加固施工以及支护施工等多项内容，所以必须严格审查施工技术人员的资质，对其施工技术操作进行规范，加大施工质量监管力度，以防止发生违规施工，切实保证公路隧道施工质量及安全。

6 结语

复杂地质公路隧道工程的施工难度比较大，危险系数偏高，在具体施工时需要结合工程现场地质条件等编制合理、可行的施工技术方案，然后对各施工环节进行严格管控，保证规范化施工，从而全面保证公路隧道施工质量及安全。