馬奇

（陜西利維工程管理有限公司，陜西 西安 710000）

0 引言

公路隧道的建設與國家的發(fā)展息息相關(guān)，但不良地質(zhì)條件會極大影響隧道的施工，要想保證隧道的施工質(zhì)量，就需要在施工前全面、仔細調(diào)查了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，采取行之有效的施工方法，制定合理的施工方案，逐步提高隧道的安全性與穩(wěn)定性。

1 公路隧道不良地質(zhì)段概述

當下，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，公路隧道工程隨之增多。在隧道工程實際施工中，常常會遇到不良地質(zhì)路段，加大施工難度，延長施工工期，不僅影響整個工程的施工質(zhì)量，也會導致后期工程維護工作無法正常進行。公路隧道不良地質(zhì)段主要與自然因素有關(guān)，并且在施工中控制難度較大。在隧道工程施工周邊，會出現(xiàn)山體滑坡、泥石流等情況，這些都是導致隧道工程出現(xiàn)不良地質(zhì)的原因，影響工程地基的穩(wěn)定性和安全性。由于不良地質(zhì)段結(jié)構(gòu)較松散，且穩(wěn)定性不高，部分土質(zhì)含水量較高，很容易導致不良地質(zhì)段發(fā)生軟化現(xiàn)象。在該地質(zhì)開挖過程中，需要提前采取施工應對措施，避免出現(xiàn)坍塌等安全事故。此外，部分隧道工程建有圍巖結(jié)構(gòu)，在施工前期，施工單位就需要提前做好加固工作，樹立早治理和早預防理念，保障工程施工質(zhì)量和安全性。在施工過程中，施工人員需要使用較高強度的構(gòu)件開展工作，形成有效的支護掩體，降低安全事故的發(fā)生率，保證隧道工程施工安全性（見圖1）。

圖1 隧道不良地質(zhì)

2 公路隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)

2.1 爆破技術(shù)

爆破技術(shù)是隧道建設中最常見的工藝之一。建筑中需要在各個角度做好爆破工作，并對整個過程進行控制。爆破技術(shù)主要分為兩種，即光面爆破和預裂爆破。通過對隧道整體輪廓設置，建立相對完善的施工輪廓，最大限度地減少對周圍巖體的損傷和破壞，保證現(xiàn)場的安全性。爆破技術(shù)的運用依靠科技與設備，爆破人員要熟練掌握工藝技術(shù)，具備過硬的專業(yè)知識，了解不同爆破材料的性能，以及爆破時波及的范圍。在爆破作業(yè)中使用大量的炸藥，危險性比較高，所以必須采取安全措施進行人員防護。制定技術(shù)措施前，技術(shù)人員要到施工現(xiàn)場開展地質(zhì)研究，進行專業(yè)評估后，提出可行的爆破方案。根據(jù)爆破的有關(guān)規(guī)定，完善安全保護預案，確保爆破安全。同時，還應根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場條件，科學選擇爆破方案，及時采取支護措施，通過支護的方式減少爆破作業(yè)對施工現(xiàn)場的損害，最大程度地為整體施工提供安全防護與保障。

2.2 隧道洞口的施工技術(shù)

隧道洞口段是公路隧道工程施工薄弱環(huán)節(jié)，地質(zhì)條件較為復雜。施工人員要結(jié)合開挖處的地質(zhì)情況對爆破施工進行有效控制，應用圍巖監(jiān)控量測技術(shù)，保障隧道洞口的施工安全。隧道洞口兩側(cè)部位通常為陡峭的山體，覆蓋層較薄，開挖施工難度較大。為保障隧道洞口施工安全，必須嚴格遵循施工方案開展施工。常用的隧道洞口施工技術(shù)主要包括兩類：

第一，地表加固技術(shù)。隧道地質(zhì)表面是復雜的，在實際的施工過程中，必須做好地表的加固工作，根據(jù)現(xiàn)場圍巖等級及地表情況采用合理的加固方法。在隧道洞口施工前，應先對洞口仰坡部位進行刷坡、排除危石等工作，避免山體滑坡。還可用設置徑向和環(huán)向注漿錨桿的方法加固洞口上方地表巖體，根據(jù)實際情況選擇恰當?shù)腻^桿，連接好鋼筋網(wǎng)面與導管，使用混凝土進行坡面的密封，防止坡面風化，達到固結(jié)穩(wěn)定坡面的作用。

第二，加固洞口段圍巖技術(shù)。隧道圍巖缺乏穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和較強的抗壓強度，開挖施工極易導致隧道圍巖出現(xiàn)碎裂或者變形。對此，可使用各類加固技術(shù)，如注漿加固、構(gòu)造改善等加固洞頂圍巖。

2.3 巖溶地段施工技術(shù)

在隧道工程施工中，存在隧道穿越巖溶地帶的情況，有的溶洞巖質(zhì)破碎，容易發(fā)生坍塌，有的溶洞位于隧道底部，填充物松軟且深，給整個工程施工造成不利影響。因此，專業(yè)人員要深入分析潛在的地質(zhì)災害，并借助相關(guān)數(shù)據(jù)，實施預報分析。在此基礎上，借助物探手段或開展超前深孔探測，對公路隧道前方的地質(zhì)類型進行準確判斷，并對各類型巖溶形態(tài)進行分析，采取具有較強針對性和有效性的臨時支護措施。隧道穿越巖溶，常用的方法有“引、堵、越、繞”四種，遇暗河或有水流時即引排，遇已停止發(fā)育、跨徑較小的無水溶洞時多采用填堵方法，遇狹長且較深溶洞可采用加深邊墻基礎或設置橋臺架梁通過，而個別溶洞處理耗時且處理困難時，多迂回繞行，同時進行溶洞處理，從而節(jié)約時間。隧道在溶洞充填物中掘進，若充填物松軟，也可用超前支護施工，使用預注漿技術(shù)對充填物進行固結(jié)，嚴禁在未制定處理方案前對溶洞進行棄渣傾填。

2.4 混凝土噴射技術(shù)

在公路隧道施工過程中，混凝土噴射技術(shù)的使用，重點是確保施工質(zhì)量，監(jiān)督管理貫穿整個過程，保證混凝土噴射作業(yè)順利完成?；炷羾娚浼夹g(shù)的使用要點體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，合理處置開挖位置，避免混凝土的質(zhì)量、功能受到影響，致使混凝土的硬度無法滿足施工需求，繼而影響隧道安全性、穩(wěn)定性。

第二，在混凝土噴涂作業(yè)中，建筑材料配合是十分重要的。必須及時進行建筑材料配合比試驗研究，遵循參數(shù)標準，保證比例合理，做好水泥強度測試，確保建筑材料施工強度符合國家標準規(guī)定。

第三，結(jié)合隧道工程的特點，科學選擇水泥噴涂作業(yè)方法。

第四，混凝土噴涂技術(shù)需要噴涂機的技術(shù)支持，噴涂機的性能須定期檢測，在噴涂過程中宜時加入水泥，實現(xiàn)連續(xù)噴涂施工。

2.5 監(jiān)控技術(shù)

不良地質(zhì)段具有很多特點，例如特殊性、復雜性等。在施工過程中，需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，落實監(jiān)控技術(shù)，提高施工質(zhì)量。及時檢測隧道內(nèi)部的地質(zhì)情況，為后續(xù)的施工提供必要的數(shù)據(jù)支持。工作人員應在內(nèi)部埋設各類位移計、壓力盒以及錨桿測力計等，把控圍巖部位的移動量，將動態(tài)指標與信息收集起來，做出準確的評估。按照支護結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求，動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)，保證支護結(jié)構(gòu)的有序性與穩(wěn)定性。此外，如果施工地段存在不合理地質(zhì)狀態(tài)，就需要了解該地段的實際情況，調(diào)整施工方法，控制不良地質(zhì)段帶來的影響。

3 現(xiàn)階段公路隧道工程不良地質(zhì)段施工管理中存在的問題與處理措施

3.1 施工中存在的問題

3.1.1 地形環(huán)境復雜

由于我國地形條件復雜多樣，在公路隧道工程施工中，常常會遇到很多施工問題，因為隧道工程大多是通過爆破山體開通的，在山體爆破過程中，也需要考慮很多地質(zhì)因素，并且施工中遇到的困難也較多。在實際施工過程中，稍有不慎就會引起安全事故，進而影響整體的施工安全性。對不良地質(zhì)段來說，情況更加嚴重，比如在我國青藏高原修建公路和鐵路時，由于海拔過高，施工中常常會遇到凍土等現(xiàn)象，加大隧道工程施工難度。

3.1.2 施工人員缺乏較高的技能水平

施工人員的技術(shù)水平對公路工程施工有決定性作用，施工人員的技術(shù)越高，施工時遇到的問題就越少，尤其是在公路隧道不良地質(zhì)段施工時，施工技術(shù)的高低，對施工質(zhì)量的重要性不言而喻。但是，在施工工作中，進行實際操作的大部分都是農(nóng)民工，他們的文化水平有限，整體素質(zhì)偏低，在施工時遇到的問題也比較多，工人的現(xiàn)狀對公路建設施工質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響，嚴重的時候，甚至會發(fā)生人員傷亡等安全事故，影響隧道施工進度。

3.1.3 設計階段監(jiān)督管理不到位

在公路隧道工程設計過程中，由于設計人員過多考慮隧道工程的美觀和造型新穎，常常會忽視設計中的抗震效果、實際環(huán)境制約因素及工程后期的維護等工作，導致工程施工質(zhì)量不達標。此外，部分施工單位在工作中，監(jiān)督管理工作落實不到位，出現(xiàn)施工階段設計變更頻率提高的情況，影響整個公路隧道工程的施工質(zhì)量。

3.2 處理措施

3.2.1 不斷提高人員技能水平

隨著城市化建設的不斷推進，隧道工程也應與時俱進，引進全新的設計手段和方法，推動工程的可持續(xù)發(fā)展。例如可以搜集國內(nèi)外相關(guān)案例，進行設計調(diào)研，再結(jié)合自身工程特點，做好統(tǒng)計分析工作，更加重要的是，不斷吸納專業(yè)人才，為公路隧道建設行業(yè)增添全新血液，帶來不同的觀點，也可以通過定期培訓的方式，強化設計和施工人員的技術(shù)能力，不斷提升施工工藝，要鼓勵工作人員在符合建設理論的基礎上，不斷挖掘、創(chuàng)新思維，不斷優(yōu)化公路隧道施工設計思路。

3.2.2 加大設計監(jiān)督力度

公路隧道建設的材料、施工工藝比較復雜，施工要求特殊，在設計上需要引起高度重視，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，設計出切實可行的設計方案，各施工參與方應及時審核設計圖紙，發(fā)現(xiàn)問題時及時正確處理。應引進現(xiàn)代信息技術(shù)，如BIM 等，優(yōu)化公路隧道的設計模式，建立信息化工程設計體系，利用計算機信息手段，促進開發(fā)、設計工作的進行，減少設計中可能出現(xiàn)的問題，保障公路隧道施工過程一直處于可控狀態(tài)。與隧道施工設計、實施相關(guān)的資料，特別是地質(zhì)調(diào)查、構(gòu)造資料等，必須經(jīng)過認真的考慮和核查才能使用，從細節(jié)上嚴格控制設計質(zhì)量。因此，在設計工作過程中，需要加大監(jiān)督管理工作，在設計前就對施工質(zhì)量造成影響的隱患進行分析，避免后期施工中發(fā)生安全事故。

3.2.3 健全管理制度

在隧道工程施工中，對各種建筑施工技術(shù)手段的運用都必須嚴格管理，保證工程技術(shù)措施正確落實。首先，針對公路隧道施工特點，建立健全工程質(zhì)量管理制度，充分發(fā)揮質(zhì)量控制的作用，質(zhì)控組定期組織專業(yè)培訓，確保管理措施和質(zhì)控計劃得到有效實施，提高質(zhì)控組整體水平。其次，明確責任制度，尤其是在工程建設安全管理領(lǐng)域，要及時健全監(jiān)管體系，分工明確，責任到人，確保隧道工程建設順利完成。最后，通過動態(tài)控制的方式，利用現(xiàn)代化手段，及時、提前了解公路隧道實施過程。進行預防性管理措施，有效防范隧道實施過程可能發(fā)生的情況或事件，最大程度地實現(xiàn)公路隧道建設效益。

3.2.4 加強數(shù)據(jù)的采集與整理

針對復雜的地質(zhì)環(huán)境，應加大地質(zhì)勘察的資金與時間投入，引進先進的檢測手段，應用多種探測方法，使地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)更加準確、全面，結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)歷史資料，對比國內(nèi)外同類型地質(zhì)狀況下的施工工藝，選擇最佳設計與施工方案，減少施工中的不可控因素，使施工有序、穩(wěn)步地推進。

4 結(jié)語

綜上所述，我國幅員遼闊，地形地貌多變，伴隨經(jīng)濟水平的提升，人們出行需求增加，公路隧道工程施工工藝愈加復雜，尤其在地域跨度較大的地方，難度更是直接升級，在這種情況下，找到導致公路隧道施工出現(xiàn)問題的根源，創(chuàng)新施工技術(shù)，切實彌補施工短板，具有極其重要的現(xiàn)實意義。