公路隧道施工技术要点探析

公路隧道建设安全保障技术探讨

随着交通运输业的蓬勃发展，对公路交通网络建设也提出了新的要求。其中，隧道施工作为公路施工中的一个难点，在很大程度上影响着整体施工的进度和质量。尤其是针对复杂地质条件下的隧道施工，在施工前必须做好测量放线工作，对隧道施工所需的各项实地数据及时进行测量和反馈；在施工过程中应该尽量减少对周围岩石的干扰并快速实施初期支护，然后提早对断面进行封闭。但在实际操作中，因所处的地质环境复杂、隐蔽工程多等问题，经常会对隧道施工进度造成影响。

1公路隧道施工的影响因素

由于在公路隧道施工过程中，受地质环境、气候条件、水文变化等因素影响，导致在实施操作中，经常会遇到岩溶、高地温以及特殊岩层等复杂多变的地质环境。多变的地质环境严重制约了隧道施工工程进度，甚至影响到整体的隧道施工质量。因此在隧道施工中，施工单位必须对影响施工的因素进行分析，深入细致地做好地质环境勘察的基础工作，制定切实有效的施工方案，严格按照既定的施工程序规范施工，强化隧道施工人员的专业技能，以保证隧道工程的顺利进行。

2公路隧道技术在复杂地质条件下施工中存在的问题

2.1地质勘探工作不严谨

为了有效避免因地质环境所带来的各种风险，减少安全事故的发生，施工单位在入场隧道施工前必须做好地质勘探工作以及整体施工规划。但在实际施工过程中，许多施工单位并不重视地质环境勘察工作，放松警惕并缺乏专业的勘探地质队伍，对勘测程度没有进行规范，过度关注施工的进度，忽略勘探的重要性，这些都是导致施工过程中出现问题的原因。以芦芽山隧道施工为例，依据芦芽山地质勘探报告显示：①地形、地貌：芦芽山地形复杂，地势高低落差较大，最大处为1160m，选址隧道洞口的土层多样，有堆积的松散砂砾、碎石土、块石土，且洞口场地狭窄，不利于施工设施布置。②自然气候：春秋较短冬夏时间长，属于典型的北方气候，每年1、11、12月为降雪期，深达20～30cm，影响正常公路交通。每年7月～9月为降雨多发期，但对公路交通没有很大影响。③水文：芦芽山隧道富水性和地下水数量较弱，透水性强。这些勘探数据只是勘探报告中的一小部分。如果没有对地质环境进行细致勘探，自然就不会有详细、切实的数据报告，那么在之后的公路隧道施工中，不仅会影响施工进度，还会影响到整体隧道施工的质量。

2.2防排水措施不完善

2.2.1隧道的防水

隧道的防水主要是防止地下水从衬砌背后渗入隧道内。个别施工单位在设置防水层或进行压浆时简化施工，导致防水出现施工质量问题。

2.2.2隧道的排水

公路隧道施工的排水措施主要在以下几个方面进行，包括小型设备手工作业、简单搭设台架等；在进行封闭操作时，主要采用喷注法，再利用有机板材对其表面进行覆盖[2]。但是在公路隧道场地中，由于地质环境复杂，若排水设施不完善，很容易发生渗透现象。如：在芦芽山隧道施工中，由于地质环境复杂，地势落差大，所在区域为大气降水，流量不大，但在施工过程中，项目部目前采用在北狐沟的水源处建立130m3蓄水池，靠自身水压输送到隧道进口处和拌和站，然后用高压水泵抽到高台水池，靠自身水压输送到隧道内。

2.3通气、通风效果差

在公路隧道施工过程中，因地质环境复杂，出现有害气体的侵入是隧道施工过程中经常发生的安全事故，另外在隧道洞内还存在岩尘，隧道中的空气十分浑浊；由于隧道施工完成后，洞内的温度会急剧上升，若不及时进行通风处理，将会对施工人员的人身安全造成威胁。例如：在芦芽山隧道施工过程中采取了有效的通风措施，在每个洞口附近设高压风站一座。为解决隧道内通风不畅，隧道内温度高、空气质量差等问题，配置三台空气压缩机，一台备用机，型号为20m3/min的L—20/7—X型，专门为隧道提供高压风。另外还配置消音装置，以减少施工中产生的噪声，保障附近居民的正常工作和生活。

2.4出水出泥的风险

在隧道出口处时常会发生一小部分出水的现象，但随着隧道挖取的深度越来越大，由于储水溶洞的承载力有限，就会突发出水出泥的事故[3]。

3复杂地质条件下开展公路隧道施工的有效举措

3.1认真做好地质环境勘察工作

建设单位必须严肃认真对待隧道施工前期的地质环境勘察工作，对其所勘测到的实地数据（自然地理条件、区域地质条件、水文地质条件、工程地质条件）等进行详细记录、细致分析，根据相应的参考数据制定合理的公路隧道施工技术。对于较复杂地质，以当地地质部门所提供的数据为参考，建设单位必须经过两次以上的实地勘测，汇总勘测数据，认真填写勘察报告，详细阐述其地质评价、结论并提出相应的建议。例如：梁家凹隧道（第S6合同段），全长625m；单洞总长1251.4m。隧道净高7.064m，净宽10.86m，进出口为削竹式。衬砌类型有明洞70m；Ⅴ级围岩391.4m；Ⅳ级围岩785m；Ⅲ级围岩105m。隧道采用新奥法进行施工。在进行这个隧道施工前，就要对梁家凹所处的地质周围环境进行详细勘察，根据隧道洞口环境进行详细施工。

3.2加强监督管理

在进行公路隧道施工过程中，施工单位要对施工的各个环节进行严密监督，加强对隧道施工技术的监督和管理，定期对管理者和施工者进行安全培训，同时对现场施工的材料、进度、质量进行检查，从而有效降低隧道施工的风险发生几率。例如：在梁家凹隧道施工过程中，采用测量仪器对隧道施工中的参考数据、围岩变化、支护保护情况等方面进行测量，为二次的衬砌和初期支护提供准确的技术数据，确保施工及结构的安全、指导施工顺序、便利施工管理，采用新奥法设计原理对公路隧道施工工程进行监控。对施工过程中各环节按照规范要求进行操作，对围岩及支护状态观察、拱顶下沉、周边位移、收敛以及浅埋段的地表下沉、围岩与支护结构等项目进行观察。为确保工程质量，该工程着重对生产过程和原材料质量进行检查和控制。在施工中，建立操作人员自检、班组互检、工序交接检和工前检查、工中检查和工后检查以及分项分部检验、定期检验、定期检查和随机检查的内部检查制度。

3.3做好防排水措施

首先，基础面找平、磨平处理。找平主要是对初期支护、边墙及拱部初喷的工艺。磨平是对外露的锚杆等进行先切除后磨平的工艺。其次是采用热双焊缝无钉工艺铺设防水层，其具体工艺为：①吊环法无钉铺设。②热合机自动焊接防水卷材接头。③检查防水卷材质量、焊缝是否平顺、有无褶皱、假焊、焊穿等。④采用双缝焊接施工工艺。⑤检查焊缝的气密性；再次，采取防水混凝土浇筑法设置止水带，按照安装、搭接、保护三项施工程序施工，从而确保衬砌结构的稳定性；最后，在路面的横坡设置排水沟，从而保证良好的通水效果[4]，架设排水管，为二次衬砌的排水提供保证。例如：在梁家凹隧道施工防排水措施中，一方面，对软弱富水段，可在开挖前增设帷幕注浆全断面止水加固地层等措施提前止水。在其他裂隙水发生地段，采取开挖后径向注浆或补注浆等形式，将大面积淋水或局部股流封堵，减少水土流失。另一方面，进行注浆堵水操作，可利用超前小管棚、超前小导管、全断面超前帷幕注浆等施工技术，在开挖前对洞口前的地下水进行堵截操作。

4结语

在隧道工程中，经常会因多种原因导致地面出现塌陷的情况发生，对坑道造成破坏，从而对施工人员的安全、工程质量以及施工进度等方面都造成严重隐患。因此隧道施工单位必须做好地质勘察、加强施工管理、强化施工流程，提高施工人员专业技能，牢固掌握处理突发事件的应急技术，以此来保证隧道施工的质量，为隧道工程进度的顺利进行提供保障。

参考文献：

[1]张力.复杂地质条件下公路隧道施工关键技术及质控要点阐述[J].房地产导刊，2017（20）.

[2]张力.复杂地质下公路隧道施工问题及处置建议之研究[J].建筑技术开发，2017，44（15）：87-88.

[3]杨彪.复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析研究[J].装饰装修天地，2017（6）.

[4]吕庆海.复杂地质条件下隧道信息化施工综合技术研究实践[J].山东工业技术，2017（7）：133-134.

作者:王小龙 单位:山西振兴公路监理有限公司

采矿安全保障措施研究