吳日土

摘要：眾所周知，在干旱條件下形成的黃土結(jié)構(gòu)比較松散，通常呈垂直節(jié)理發(fā)育狀態(tài)，具有結(jié)構(gòu)層次不明顯、透水性強、沉陷性的特點。在這種地質(zhì)條件環(huán)境下進行隧道項目的建設(shè)施工，對施工技術(shù)和組織實施就提出了更高的標準和要求，必須要有針對性地規(guī)劃和設(shè)計好我國黃土區(qū)域的高速公路隧道建設(shè)施工的技術(shù)創(chuàng)新和工藝提升工作。

關(guān)鍵詞：高速公路;黃土隧道;施工技術(shù);要點

黃土地區(qū)的高速公路隧道施工近些年來體量、規(guī)模有所增長，在信息化時代，結(jié)合黃土地區(qū)的特點，在高速公路的隧道施工中要加強信息化建設(shè)，實現(xiàn)信息化的管理，提高黃土地區(qū)高速公路隧道施工的信息化、現(xiàn)代化水平。分析高速公路的特點，通過對黃土地區(qū)特征的分析，編制切實可行的施工管理計劃，提高施工管理的有效性，避免發(fā)生施工災害問題，提高高速公路隧道施工的信息化管理水平。

1黃土地區(qū)高速公路隧道施工的特點

現(xiàn)代化社會發(fā)展進程逐步推進，在我國的黃土高原地貌地區(qū)中，地形地貌獨特，有大量的盤山道路，對現(xiàn)代社會發(fā)展造成了限制，因此需要加快公路建設(shè)的進程。在黃土地區(qū)修建高速公路要避免破壞原有地表植被，以免發(fā)生高開挖路枕邊坡問題，加強對當?shù)厝宋木坝^資源和黃土地區(qū)自然環(huán)境的保護，是修建隧道時必須考慮的問題。在隧址區(qū)地層研究中，要結(jié)合黃土地層的特點和復雜的地質(zhì)情況，對高速公路隧道施工的要點加強管控，由于施工難度大，并且參與高速公路隧道施工的單位水平參差不齊，因此對黃土地區(qū)高速公路隧道施工管理工作提出了較高的要求。面臨巨大的管理風險，相關(guān)單位需要引進信息化技術(shù)，加強對黃土地區(qū)地礦特點的分析和研究，采取有效的施工管理措施，提高高速公路隧道的施工水平，強化施工管理的有效性，發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢，為高速公路隧道施工管理工作提供切實的依據(jù)和保障。

2高速公路黃土隧道施工技術(shù)要點

2.1前期開挖施工

鑒于黃土地質(zhì)自身的特殊性，建設(shè)施工前應(yīng)提前做好開挖施工技術(shù)方案的選定工作。其中，短臺階法是黃土隧道開挖施工的常用方法，該方法能有效促使支護閉合的時間加快，達到增加圍巖的穩(wěn)定性，能夠滿足黃土隧道開挖施工的條件，但也需要注意臺階的縮短會導致下臺階施工受到干擾。

具體來說，短臺階施工法是在完成項目勘察后，按照上下臺階及仰拱同步開挖的方式進行，根據(jù)上臺階出渣、斷面檢查、清理虛渣、上臺階支護、下臺階和仰拱斷面檢查及虛渣清理、下臺階和仰拱同步支護及噴漿的施工流程開展。在建設(shè)施工中應(yīng)注意以下幾個事項：一是采用短臺階法擴挖下半截面時，容易出現(xiàn)開挖面控制不精準，超挖、欠挖的問題;二是在開挖施工中應(yīng)做好土層含水量的控制，一方面應(yīng)通過擊實曲線的應(yīng)用確定達到某一壓實標準干容重相應(yīng)的含水量范圍;另一方面，應(yīng)通過支護與排水措施的應(yīng)用確保開挖隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免濕陷問題的發(fā)生;三是在短臺階法建設(shè)施工中，當圍巖的等級為Ⅳ級時，則單次開挖進尺應(yīng)保持在2m以內(nèi)。

2.2隧道平、縱設(shè)計的注意事項

（1）隧道洞身應(yīng)盡量避免下穿或靠近滑坡、崩塌體、陷穴等不良地質(zhì)體。（2）洞身應(yīng)選擇在埋深較大、頂面平整的塬、梁等地形凸起地帶，應(yīng)避免在山坡零亂，塬邊、塬頂有封閉洼地的地段通過。（3）若洞身位于黃土與基巖交界面附近，建議盡量降低設(shè)計標高，將隧道洞身基礎(chǔ)坐落于基巖范圍，減少后期地下水可能帶來的地基承載力下降問題。（4）黃土、軟巖隧道縱坡盡量采用“人”字形布置，坡率不能太低，否則排水效率低，排水時間過長，會提高地下水下滲地基的可能性。

2.3超前預報長隧道地質(zhì)狀況

隧道工程施工中要結(jié)合黃土地區(qū)高速公路隧道的施工目標，重視隧道工程的地質(zhì)情況，因為隧道工程是地下工程，在地質(zhì)勘測資料中，難以將隧址區(qū)的地質(zhì)情況完全、準確地描述出來。隧道設(shè)計人員通常會采取工程類比法進行隧道的設(shè)計工作，設(shè)計參數(shù)可能會與現(xiàn)場揭示的圍巖情況之間形成差異性，這就反映出地質(zhì)勘察工作存在不足。建設(shè)管理處部門應(yīng)做好對長隧道的地質(zhì)超前預報工作，落實地質(zhì)超前預報的有效措施，對圍巖情況進行全面的探測工作，使用地質(zhì)雷達法確定圍巖級別勘測現(xiàn)場的地質(zhì)情況。當發(fā)現(xiàn)支護參數(shù)角落的斷面時，要現(xiàn)場召開會議共同商討對策，設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位、監(jiān)測單位等各個主體均需參與其中，防范可能出現(xiàn)的隧道工程風險問題，提高高速公路隧道施工的信息化管理水平。利用先進的隧道超前地質(zhì)預報技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和預報不良地質(zhì)構(gòu)造，例如前方存在斷層、溶洞、破碎帶等問題，要合理安排施工單位，調(diào)整掘進進度，對修正方案進行修正、改進和優(yōu)化，采取有效的防護措施，加強對險情的有力控制，避免出現(xiàn)黃土地區(qū)高速公路隧道施工的安全事故問題，提高隧道施工管理的信息化、現(xiàn)代化水平，發(fā)揮出先進技術(shù)的優(yōu)勢。

2.4掘進過程支護

掘進過程支護的建設(shè)施工要點包括：1）Ⅴ級圍巖段上臺階作業(yè)中，針對洞口淺埋地點的支護，應(yīng)通過超前管棚支護的方式進行處理。在鋼拱架支護中，應(yīng)加強對鋼拱架密度的管理，每個環(huán)節(jié)上的循環(huán)開挖進尺都要嚴格達到0.5m，在經(jīng)過淺埋段后，按照循環(huán)的方式進行隧道的開挖施工;2）掘進支護作業(yè)中，噴錨支護一般采用濕噴工藝，噴錨材料配置工作中，應(yīng)提前做好水泥及其他材料的選定和配比。噴錨施工中為確保材料使用的連續(xù)性和穩(wěn)定性，應(yīng)選擇使用速凝劑，在噴錨支護中如果出現(xiàn)失穩(wěn)狀況應(yīng)立刻使用噴射混凝土封閉的方法進行處理;3）在黃土隧道掘進中應(yīng)做好初期的支護工作，上臺階開挖施工如果遇到坍塌應(yīng)選擇鋼拱架支撐，設(shè)置縱向的連接托梁以此減少榀架的承受壓力，切實保障拱腳的穩(wěn)定性和牢固性。

2.5防排水的注意事項

（1）對于老黃土（Q1）圍巖，建議將中央排水溝布置于仰拱以下最低位置，溝內(nèi)設(shè)置防滲漏措施，如鋪設(shè)防滲膜等。（2）對于老黃土（Q2）及新黃土（Q3、Q4）圍巖，建議設(shè)置兩套排水系統(tǒng)，即中心排水溝加基底滲水盲溝，結(jié)構(gòu)形式均可采用圓形，中心排水溝可設(shè)置于填充層內(nèi)，滲水盲溝設(shè)置于仰拱基底，即可有效排出隧道洞身范圍內(nèi)滲水及基底滲水，確保隧道洞身上下排水通暢。

2.6偏壓淺埋段施工

1）在隧道穿越偏壓、淺埋段時，應(yīng)采取卸載，反壓回填，抗滑樁，砌筑工程或地表預加固等綜合處治措施。

2）進洞時宜采用管棚進洞，當隧道洞口圍巖差而導致進洞困難時，可根據(jù)實際情況妥善制定進洞方案。

3）對于進出口段、沖溝段等事故易發(fā)地段要采取加固措施，二襯及時施作。

結(jié)論

總之，黃土隧道施工的關(guān)鍵難點在于水的處理。首先，應(yīng)從設(shè)計階段出發(fā)，提供詳實準確的地勘資料，優(yōu)化防排水方案，充分考慮滲水對黃土隧道地基穩(wěn)定性的影響，加強仰拱基底加固。其次，在施工時要注意臨時排水工作，尤其要避免施工用水浸泡仰拱基底，對反坡開挖的隧道應(yīng)設(shè)置必要的臨時集水井，收集地下滲水，并及時抽排。

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