复杂地质条件下公路隧道施工技术研究
吴业科
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吴业科,. 复杂地质条件下公路隧道施工技术研究[J]. 地球科学探索,20232. DOI:10.12721/ccn.2023.157124.
摘要: 在公路隧道工程施工中应考虑到复杂地质条件影响,为了使公路隧道施工顺利进行,需要合理运用隧道施工技术。通过对公路隧道施工中常见的复杂地质类型的阐述,提出在复杂地质条件下的公路隧道施工技术的应用措施,为隧道施工提供良好的条件,使隧道建设质量及安全得到保障。
关键词: 复杂地质;公路隧道;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157124
基金资助:

在当前的社会发展背景下,公路隧道工程建设要求提高,由于在施工中会遇到复杂的地质条件,对施工的进行产生了较大的影响,如果没有合理开展施工会带来质量问题。对公路隧道施工技术的应用,应结合不同的地质条件来合理选择,控制施工过程,使施工更加规范可靠,提升工程整体水平。因此,应对复杂地质中公路隧道施工进行分析,加强对施工质量的控制。

1公路隧道施工中常见的复杂地质类型

1.1膨胀土地质

膨胀土地质属于一种常见的地质类型,在该条件下开展隧道施工会产生围岩不均匀变形的情况。在进行施工的时候,施工人员应全面勘查周围地质情况,掌握围岩变形的特点,对产生原因进行分析,借助有效的措施来处理,使施工质量得到保障。通常在膨胀土地质环境中进行公路隧道施工的时候,应结合实际情况来选择有效的施工方式,比如侧壁导坑法等,不应使用全断面开挖的方式,减少地质条件对隧道施工的质量产生影响,使工程结构保持稳定。

1.2岩溶地质

岩溶地质属于复杂的地质类型,在施工中会产生围岩结构流水溶蚀的情况,影响施工的质量,无法保证施工的安全性。应在实际施工中对岩溶地质施工环境全面分析,掌握地下水的情况,对施工中的影响因素进行预测,制定相应的应对措施,避免施工中产生安全问题,为施工质量提供保障。可借助有效的方式来开展施工现场勘查工作,将其中存在的隐患排除,使施工能够顺利进行。

1.3松散破碎地质

在松散破碎地质环境中隧道施工会引起围岩松散、坍塌等问题,在地下水比较丰富的地区,施工问题会更加显著,由于在破碎松散地质环境中岩层的内部结构空隙大,含水率比较高,会产生水侵施工影响。在该条件下开展施工的时候,需要借助有效的支护技术来加强支护效果,使结构的稳定性得到保障,使施工顺利进行。还需借助有效措施来减少水侵带来的影响,使施工的质量达到要求。

2在复杂地质条件下的公路隧道施工技术的应用措施

2.1开展超前地质预报工作

在断裂破碎地质条件下,应进行超前地质预报,了解该区域的地质情况,明确出水量,结合收集的数据来制定相应的方案,使隧道施工安全进行。可利用TSP物理探测技术及30m超前探孔预报技术来判断地质环境情况,当无法明确地质情况的时候,需要采取钻孔取芯的方式。在完成了超前地质预报后,应结合公路隧道的情况选择适合的注浆方案,针对以下几种类型,包括石英砂岩、砂岩以及粉砂岩,属于挤压型断层,在断层内部岩体破碎,在选择注浆方式的时候,应发挥出止水作用,使其更加稳定。在施工中可结合出水的情况来选择注浆施工方案。在进行注浆施工的时候,需要先奇数编号注浆孔,之后再对偶数编号注浆孔开展施工,使注浆施工能够顺利进行,保证施工的效果。

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图1 TSP原理

2.2进行隧道开挖及支护施工

进行公路隧道开挖施工的时候,可采取人工缝钻钻孔的方式,当公路隧道施工区域围岩为软岩的时候,可使用风镐来开挖,将渣土扒开,使用装载机来出渣。应在开挖中控制好上下导坑的距离,将开挖循环进尺数据明确。运用全断面超前预注浆施工方式后,可由专家来评价,明确其中无软弱涂层或者破碎岩层后,利用CD开挖施工技术。运用台阶法施工的时候,可借助人工风钻钻孔技术,将上部及下部开挖的距离处理好,使左右错开,开挖进尺距离应与上部开挖进尺距离相同。还需对施工支护环节进行明确,在开挖前使用超前注浆小导管来保护围岩,将支护工作做好,注意钢管环向间的距离应维持在约50cm,垂直方向距离应保持约280cm,外插角可控制在15°。在进行支护施工的时候,可将超前小导管尾端与支护钢架拱里连接好,以焊接方式来进行稳固,加强支护效果。

2.3利用机械化配套技术

要想使公路隧道施工顺利进行,应减少断层注浆时间,结合实际情况配备机械设备,使其发挥有效的作用。可使用挖掘凿岩台车机械设备进行超前探孔施工,在完成了注浆孔施工后减少钻孔的时间。通常在硬质围岩条件下,使用凿岩台车的时候,钻井直径约为90mm,长度为30~40m,相比传统的履带式液压钻机,凿岩台车使用效率比较高。同时,可使用高速注浆机制作浆液,借助稳压注浆机开展注浆施工。孔口管的施工可使用法兰管连接工艺,在完成了注浆施工之后,可对其进行全面检查,保证其质量。同时,可使用液压凿岩台车开展二次施工,使其发挥出有效的作用,应保证钻孔深度在35m以上。

2.4采取动态施工监测技术

在公路隧道施工中可采取动态化施工监测手段,及时了解围岩的实际情况,实现对支护情况的动态控制,结合实际情况开选择技术。还需监管断层带的隧道施工,根据隧道施工设计图纸要求来布置观测点,掌握相关的数据,保证观测数据的准确性,可为公路隧道施工的进行提供有效的指导。断层监控测量内容比较丰富,其中包括了较多内容,比如洞内及洞外的观察,还需了解拱顶的下沉情况。可在隧道施工中将测量点布置好,对测量点之间的距离合理控制,整理相关的数据,使数据保持真实,并且对其进行分析,为隧道施工的进行提供参考,可使工程建设的质量提高。

结语

为了推动公路隧道建设的发展,应对技术应用产生重视,加强对公路隧道工程建设复杂地质条件下施工技术应用的管理。可在不同的地质条件下使用有效的技术,比如在破碎地质环境中开展超前地质预报工作,对隧道开挖及支护施工要点进行明确,利用机械化配套技术,并且采取动态施工监测技术来辅助施工,使施工效果得到保障。通过对隧道施工技术的有效选择,可使施工质量得到提升。

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