复杂条件下大断面隧道施工关键技术研究

复杂条件下大断面隧道施工关键技术研究

刘懿

英泰克工程顾问（上海）有限公司深圳分公司

广东省深圳市518000

摘要：隧道施工可以进一步降低路堑深挖技术中使用的风险因素，使施工更加顺畅，有效保证项目施工的安全，同时减少长度数值，并且可以大大降低项目成本，因此隧道施工的发展对我国铁路行业的发展至关重要，我们应合理使用铁路隧道施工技术，克服施工中复杂的地质问题，消除施工中的各种安全风险，有效保护人民的安全，有效保护企业经济，进一步提高社会效益。

关键词：复杂地质条件；大断面隧道；技术

引言

我国幅员辽阔，地形复杂，东西南北不同地区分布着各种地貌，在道路工程建设过程中难免会遇到隧道施工，而隧道工程施工量大，涉及环节比较多，技术要求高，要想实现工程质量、施工进度、安全生产等等指标需要进行科学的施工管理，采用系统施工管理能够有效配置各种资源，科学制定施工计划，保证施工效率和安全，减少投入成本，提高项目经济效益，这也是建设企业获取市场竞争优势的重要方式。

1隧道施工中常见的复杂地质环境

1.1岩溶环境

岩溶环境是中国西南喀斯特地貌中常见的环境，在这些地质条件下，施工经常在水中进行，淤积、坍塌都是铁路隧道施工中出现严重问题，相关技术部门应使用3S技术对施工区域的地质环境进行详细研究，对可能的地质问题进行研究，解决地质问题，修建隧道以避免洞穴。

1.2瓦斯环境

瓦斯通常是古代植物煤层的产物。随着时间的推移，瓦斯被释放或附着在周围的岩石或煤上。如果与火接触，可能会爆炸。因此，施工单位将以综合的方式分析周围的地质环境、瓦斯分布，在实际施工中，严格使用先进的气体监测设备和仪器，进行防爆工作。

1.3膨胀性环境

膨胀环境意味着土壤是膨胀的，其强度根据外部气候而变化。如果环境温度升高，土壤会膨胀，从而影响施工，此时施工的主要目的是防止截面变形，避免基础坍塌。具体施工过程包括分散开挖、支撑结构、土壤交换或预湿润、添加化学成分、提高膨胀土壤强度以及满足铁路隧道施工要求。

2复杂地质条件下隧道大断面施工技术

2.1隧道明洞施工技术

高速公路隧道工程施工之前优先对施工环境进行调研，进而保证能够成功开展调研工作，通常是更细致地研究建筑施工现场周围的自然环境，包括地质条件与地下水位等等，另外详细调查施工周围的安全隐患，也是调查研究工作的重要环节之一。比如隧道施工附近的地方是不是会发生塌方的状况，或者如果降雨量比较多时是不是会发生泥石流状况等等。在总体的调查工作中，高速隧道施工地区的降水量是最关键的，如果降水量过多而施工中又没有设置排水系统，这会对高速公路隧道的施工进度造成严重的影响。特别是在隧道洞口的明洞施工阶段，所受到环境等客观因素的冲击尤其大。在高速隧道洞口施工阶段，首先要在拱门上安装自动锚索，以保证施工过程中顶板不会发生坍塌。一般来说，明洞的工程实施阶段都要采用明挖法的方式，对墙壁、拱门等进行施工。但是，在内墙浇筑后，应该采取暗挖的形式，并必须用水泥封闭外内墙砌筑。

2.2锚杆技术

锚杆技术是高速公路隧道建设中常见的一项重要技术，应引起施工单位的高度重视。在用锚杆技术后，首先是钻孔施工，因此需要使用岩窟法完成钻井工作。在钻孔过程中，不但要严格依照事先制定的孔位进行开挖，而且还要对孔的周围杂物进行及时清除。在钻孔作业进行时，还要对孔深周围的岩屑做好仔细、彻底的情节性处理，以避免对下一次开挖工作产生干扰。在将岩屑处理干净之后，在小孔内插好药包，注意把握好用力的把控，既要将药包固定在里面，也要防止因用力过大而造成药包破损、断裂、泄漏的现象。最后，再插入锚线，使锚线和钢直径网连接成一整个。就锚索工程技术而言，最为关键的环节便是进行后期质检环节，一旦发生不符合状况，要及时处置并分析问题原因，总结经验。只有如此，才可以切实保证锚索技术使用的安全，切实增加了隧道工程的安全系数。

2.3隧道洞身开挖施工技术方法

（1）施工过程需要严格按照新奥法的技术要求开展，注重施工中对测量工作的强化，通过高频率的测量监测避免出现开挖事故和偏差；（2）施工开挖前，需要做好技术对接以及图纸审核，保障开挖路线的正确无误差，特别是对于隧道平面、纵面、高程等关键数据要做好明确；（3）对于开挖中爆破技术的应用，应注意每次爆破前后的水文地质情况分析勘测，并收集照片数据等做好记录；（4）洞内施工需注意做好排水设施和排水临时边沟的设置，以保障对渗水排水情况的外流；（5）洞内隧道施工需要注意随时做好隧道内环境的整洁，避免垃圾杂物的堆积，应做好固定时间的杂物清理和外送。对于隧道初期支护中的混凝土喷射技术应用需要注意混凝土现场配比搅拌现场应用，避免混凝土的长时间堆放影响强度和坍落度，并注意在喷射中采取湿式喷射法进行喷射，喷射中如果存在钢筋网卡住石块或混凝土土块的情况需要及时清理。

3隧道工程施工质量控制措施

3.1加强勘测，预防塌方

隧道施工前，需要对区域水文条件、地质条件以及相应的变化规律展开全面仔细地勘察工作，并科学制定隧道施工方案，但是山区地质环境复杂，因此需要根据隧道施工情况变化控制施工中的变数，并制定相应的分项工程施工方案，使隧道施工各环节能够高质高效完成。其次，根据实际工程进度、需求等要求对施工设计方案进行优化，避免洞口出现滑坡、崩塌等问题。施工时钻孔爆破动作容易导致岩体、土体松动，这就需要合理安排并设计爆破作业，使施工钻孔精确性以及爆破质量得到保证，并能够迅速支撑完成爆破后岩体。最后，对施工现场地质情况进行严格的监测，根据场地地质变化、水文变化和结构变化等情况采取合理施工技术避免发生安全事故。施工时需要针对地质信息进行有效监测，通过持续监测及时收集并总结施工场地的地质信息，及时在地质变化时停止施工，保证施工安全。

3.2完善施工工艺

相关施工人员在实际施工过程中，一定要将部分新型施工技术应用于实际工作，不断创新施工技术，确保施工技术能够为质量管控提供必要支撑。在道路隧道建设中，相对传统的建筑技术是先拱后墙，这种建筑技术主要适合地质有断层、极为复杂的环境。但随着人们对于隧道建设的要求不断提高，这种相对传统的建筑技术已经难以满足建筑需求，在此情况下人们逐步研究出新型施工技术，这种技术是在先拱后墙建设技术基础上进行的，有效地将这种技术运用到实际工作中来，既能极大提高施工质量，又能在一定程度上减少成本支出。

3.3加强预应力处理

隧道工程需要工作人员根据工程情况制定合理的施工方案，明确施工工艺流程和相关技术，灵活应用预应力施工，提高路桥施工水平，以便工程建设顺利进行。隧道施工过程中，受弯构件容易弯曲，对此，该构件结构稳固性会被不同层次因素所影响，进而引发质量问题和安全问题，对此，施工时需要工作人员在受弯构件中合理应用预应力技术，根据施工要求灵活应用碳素纤维材料等，并施加一定的应变力，改变内部结构，提高建筑稳固性、承载力和强度。另外，可以使用体外预应力加固技术将主体结构压力分散，提高结构稳固性。

结束语

综上所述，高速公路隧道工程在施工中需要面对各类因素影响、涉及多项关键技术应用，在建设的过程中注意对施工技术要点进行明确，并通过施工管理模式拓展以及信息技术的辅助应用，实现高质量的施工过程控制，提高高速公路隧道的总体施工效果。

参考文献

[1]马留闯.基于复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].大众标准化,2022,20:166-168.

[2]高峰.复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].居舍,2022,6:46-48.

[3]蒋泽斌.浅析复杂地质条件下的铁路隧道施工技术[J].中国设备工程,2021,21:207-208.