路桥建设 囹因疆 特殊地质隧道施工重难点与应对措施 摘要：随着我国经济的飞速发展，交通事业的日渐革新，科技水平的不断提升，各种复杂情况下的公路隧道越来越多的进入 人们的视野。 穿越特殊地质情况下的隧道施工尤为重要，必须采取科学有效的施工方法，确保施工安全。笔者通过对贵州六盘水 喀斯特地貌地区某公路隧道施工进行实际调研的基础上，对特殊地质条件下公路隧道施工重难点进行了系统的分析，并提出了 自己的科学建议。 关键词：特殊地质；隧道；施工重难点 １工程概况 １ １基本概况 燕子岩隧道为双线六车道城市快速路公路隧道，设计速度８０ｋｍ／ｈ。位于 有“贵州屋脊”之称的六盘水Ｉ节韭菜坪地区，海拔１９２０ｍ，单洞上行线长 ２３４８ｍ，下行线长２３８０ｍ，洞身总长４７２８ｍ，属长隧道，开挖断面面积达１６２ ， 最大埋深约１９０ｍ，没置为洞Ｅｌ小净距、洞身分离式。在公路隧道序列中，虽然 不是最长、海拔最高的隧道，但是，它所穿越的地层、地质构造极为复杂，在山 岭隧道中所遇到的病害，在燕子岩隧道中无所不有，给施工带来ｒ极大的闲 难。 １ ２地质水文情况 隧道位于峰丛谷地区，属溶蚀、侵蚀丘陵地貌。地形起伏较大，标高在 ｌ８５０—２０５０之间。该区域属亚热带至温暖带云贵高原湿润季风气候区，降水量 充沛、雨季较长。隧道穿越灰岩岩溶区，普遍处于垂直循环带，岩溶发育～较为 发育。隧道洞身可能会遇到含水的碳酸盐岩和不含水的碎屑岩接触带、断层 破碎带、暗河等软弱破碎结构带，地下水发育，具有突水、突泥的危害。隧址区 的不良地质问题主要为岩溶、落水洞、破碎带以及覆盖土层较厚等。 ２施工方法 ２ １施工布置与施工流程 燕子岩隧道左右洞均采用对头双向施丁，左、右洞进ｍ口各布置一个隧 道专业机械化施工队。隧道施工安排在７月雨季前完成洞门的开挖，并完成进 洞施工。洞内施１二开挖、ｍ渣初期支护与二次衬砌模筑砼错距平行作业。隧道 路面待贯通后中间向两侧洞【＿ｌ反向施工。 采用大型施 机械配套施丁，开挖出渣机械配套作业线、初期支护机械 配套作业线与二次衬砌砼施工作业线相配合一条龙作业。软弱围岩坚持“重 预报、管超前、短进尺、弱爆破、少扰动、快支护、多方法、勤量测”的原则，开挖 后仰拱、衬砌及时跟上封闭成环。施工中进行超前地质预报，采用先进的量测 探测技术对闹岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。 ［ ［ 口 图１隧道施工工艺流程图 ２．２施工工艺文字说明 开挖：根据燕子岩隧道围岩情况及断面设计，结合施工队伍现有技术装 备力量和多年的隧道施１：经验，确定对于Ｖ级围岩采用双侧壁导坑法施＿Ｔ， Ⅳ级围岩采用单侧壁导坑（ＣＤ）法施工，Ⅲ级围岩采用留核心土的台阶法施 工。采取大型机械配套施丁，多功能作业台车配合人工钻孔，非电毫秒雷管起 爆、光面爆破开挖，装载机装渣、自卸汽车运渣出洞，密切注意岩层的变化情 况，加强监测力度，及时调整开挖方案和参数，保证安全、快掘进施ｌＴ。开挖过 程中注意避免欠挖和减少超挖。 监控量测：建设单位引进ＬＴＤ一２１００最新地质雷达探测仪，开挖前做好超 前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施丁方案。开挖后加强隧道 拱顶下沉及收敛观测，及时掌握围岩变形情况并反馈于施工。 支护：开挖后采取合理的支护措施（超前支护及初期支护），及时施作超 前注浆导管、系统锚杆、挂网喷砼、立架喷砼等，并根据实际岩层情况，调整支 护参数。 防水层：按设计要求进行防水层安装，杜绝防水层的破坏现象。采用 ３５０ｇ／￣Ｙ无纺布＋ＥＶＡ蜂窝式防水板铺设，防水板背后设环向打孔渗水盲管和 纵向排水管，并和衬砌中心排水管连接。 二次衬砌：二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配 合的方案，“仰拱铺底先行，整体式衬砌施丁“，杜绝隧道质量通病，保证混凝 士施工质量。 ３施工重难点与应对措施 ３．１重难点分析 根据地质报告，燕子岩隧道受区域地层岩性条件、构造条件、地形条件以 及气象水文地质条件等得综合影响和控制，可能有涌水、溶洞等不良地质情 况。燕子岩隧道路线段ｖ级围岩地段多，岩石较破碎，如何避免塌方等事故都 是燕子岩隧道施工的重点和难点。 ３ ２采取对策 ３ ２１浅埋段进洞 由于隧道开挖断面大，洞 口处岩体风化严重，土体松散， 洞口开挖面极易发生坍塌。进 洞方式采用Ａ１０８管棚超前支 护，双侧壁导坑掘进施Ｔ。注浆 管棚通过注浆填充围岩裂隙， 使开挖轮廓线外圈形成棚幕和 一层壳体，提高围岩强度和刚 度，从而提高围岩的整体承载 能力。隧道进口属于小净距隧 道，因此左线和右线施工干扰 会比较大，需要错距施工才能 图２隧道进洞管棚超前支护 保证施丁安全。施１二顺序为：左线掘进、支护及二次衬砌完成５０ｍ后存钱开始 掘进施工。 ３．２ ２长隧道通风 燕子岩隧道属于长隧道，长隧道机械通风成为控制进度的关键技术，机 械通风及时到位，特别是爆破后，尽快使洞内掌子面处粉尘到达正常状态。长 隧道施工时，在隧道口架设鼓风机进行压入式通风，在隧道一侧连接直径 １５００ｒａｍ的风筒布至 作面５０—８０ｍ，供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡排除 有害气体和降低粉尘浓度。通风机开关｝扫调度室专人负责，除爆破通风外，钻 眼、出渣等仍保持经常性通风，确保机械通风经常化。这样才能保证在十分钟 内机械可到达掌子面运渣，大大缩短通风等待时问。 ３，２．３穿越断层和破碎带 当穿越围岩破碎带时，岩层挤压揉皱强烈．岩体破碎，围岩稳定性差。从 开挖到喷射混凝土之间，或喷射作业中，都会发生拱顶掉块，造成超挖，或者 还没有固结的混凝土剥离，当有地下水时甚至会造成坍塌。为此，在这种围岩 中，要根据地质、隧道断面、埋深、环境条件等采用分部开挖、短台阶法开挖、 环向开挖等特殊的开挖方法及弱爆破技术。如果软弱围岩地段又同时处在浅 埋和大跨度的情况下，为了防止塌方，必须制定一整套的防塌技术措施。要采 取防止掉块、坍塌的超前支护、预注浆、加强初期支护、二衬紧跟等辅助措施。 ３．２ ４涌水、涌泥防治 当隧道穿越岩溶发育，含水的碳酸盐岩和碎屑岩接触（下转第２６１页） ‘２５３。 路桥建设 全之路。 圜盘囝圈 【２】谢延勇＿桂林电大尧山校区公路滑坡分析与综合治理Ｕ］桂林矿产地质研究 院、２０１３（０１）． 参考文献： 【１］刘建荣．公路边坡滑坡综合整治Ⅲ．湖南衡阳公路桥梁建设有限公司 ２０１３（０５） 胡富贵永连公路ｋ２２整体滑坡带病害整治 湖南省路桥建设集团公司， ２０１３（０３） （上接第２５３页）带、断层破碎带、暗河等软弱破碎带结构带，地下水发育，具 有涌水、涌泥的危害，必须根据不同地质情况做好预案及应对措施。 施工中加强超前地质预报，探明前方地质情况和涌水量大小。若水量较 支撑起来，同时挂网喷浆加强支护，待稳定后像溶腔注浆进行填充。对于大规 模塌方，首先要对坍塌段范围内进行支护加固；然后对坍塌所形成的渣堆后 方回填，形成上下台阶，一能未定渣堆，二能提供架立拱架的施工平台；再对 坍塌区进行超前注浆，打入超前锚杆，必要时可打人管棚形成棚幕确保安全 掘进；然后及时做好该段防排水措施防止二次坍塌，并跟进仰拱、二衬，形成 闭合拱圈。 大、水压较高，可采用全断面（帷幕）深孔预注浆，堵水并加固地层；对于已探 明的小型含水段，经评估后可考虑采用局部钻 Ｌ泄水的疏排、降压的方式；承 压性富水段施ｌ丁时，采用超前钻 Ｌ及超前支护时，要有可靠的孔口防突装置， 以免钻孔安装时钻杆或高压水柱突出伤人，还可采取全封闭或半封闭式衬砌 结构，以应对衬砌周边静水压力，保证结构安全可靠。 ３．２．５岩溶地段处理 ４结语 燕子岩隧道地质条件复杂，在软弱破碎、地下水丰富的洞段施工中，时常 岩溶灾害是修建隧道存在的突出问题，引发突水突泥，造成人员伤亡、机 遇到大渗水或涌水、塌方、甚至出现泥石流。已习以为常，但从未麻痹大意，］＿ 械设备损坏，严重影响工期，增加工程费用。 对于隧道洞身范围内遇到的小型溶洞，针对溶洞可能出现在拱顶、侧墙、 回填等措施进行处理。对于大型溶洞，可针对不同位置采取填堵、修建结构物 跨越、绕行的措施。 ３．２．６塌方段处理 程建设者们始终认真分析各种信息，慎重对待，及时采取有针对性的处理方 案，顺利地提前完成隧道贯通作业，在贵州公路隧道建设史上，书写了浓墨重 我国是一个多山的国家，隧道建设任重道远，笔者希冀通过此文的论述， 为今后在特殊地质隧道施工中遇到重难点的同行们尽自己的微薄之力。 参考文献： 【１１李国锋．特殊地质公路隧道动态设计施工技术【Ｍ】北京：人民交通出版社 ２００５．２ 隧底等不同部位，可采取清淤 导管注浆或管棚、喷砼、砼护拱、片石回填、砼 彩的一笔。 隧道塌方的诱发因素是多方面的，主要有：支护材料用料不足、施工不规 范；施工方法选用不当；违背新奥法原则施工；地质灾害引起。 在施工中要做好隧道易塌方段的预测，并控制爆破，保护围岩；施工中严 格控制工程质量；选用适宜的工法，按新奥法组织施工。当隧道塌方后，要及 『２１关宝树隧道＿Ｔ－程施工要点集ｐ叫．北京：人民交通出版社，２００３ １ 【３】林志军．浅谈隧道岩溶坍塌处理措施叨城市道桥与防洪，２０１０（１０） 时疏散施Ｔ人员，启动应急救援预案，待无险情后方能进行处理。 对于小规模的塌方，可采用在原支撑拱架上立小拱架的方式，把坍塌面 ｆ４１毕江洪洞山隧道施工中出现的问题及处治方法ｏ］工程与建设，２００９，０７（０５） 道路的整体质量。 参考文献： 【１］杨日洁关于城市道路设计的要点分析ｕ Ｊｌ四川建材．２０１１（０４） （上接第２５４页）四、结语 城市道路设计拥有较强的综合性，是一项复杂而又具系统性的工程，设 计要求了施工设计者有丰富的经验，同时对城市规划有较好的前瞻性。因此， 城市道路的设计人员对于道路的周围环境和周围建筑物必须综合考虑，远近 结合，对城市道路进行最为合理并且最为科学的设计，从而真正的保证城市 （￣＆ｇ２５５￣）［５】周再荣．公路桥梁施工裂缝的成因与策略【Ｉ］黑龙江交通科 技．２０１３．０３：１２２－１２３ ［２１周善霞．快速路设计在城市道路设计中的应用与思考 洪２０１０（０６１ 城市道桥与防 ［３韩菲．城市道路设计中的理念与策略ｕｌ３］ｌ山西建筑２０１１（１２） ［８】向斌桥梁泵送混凝土施工裂缝的成因和防治措施 山西建筑，２０１１，０５： １９９－２０１． 【６】司亚敏［７］陈祖连１ ２４－１２ 浅谈桥梁施工裂缝的形成原因及处理方法［Ｊｌ企业技术开发， 混凝土桥梁施工裂缝的预防与处理田．商品混凝土，２０１３，（）４： ［９】李抗生桥梁结构混凝土施工中裂缝产生的原因及其防治 ．科技创新导 报．２０１２，１３：１２６ ２（）１３．０３：１４４－１４５ ［１ ０］杨雷．关于桥梁混凝土施工裂缝成因与防治Ⅱ］城市建筑，２０１２，１７：２１５． （上接第２５６页）六、结束语 总之，在整个高整公路桥台设计的过程中，要重视设计中的每一个环节， 预防设计不足问题的发生，保证施工时的可行性，使整个工程施工的质量得 到保证。 （上接第２５７页）现出多样性，拓宽社会群众的视野范围，形成地区之间的绿 参考文献： 【１］柳正．山区高速公路桥台连接工程的施工技术研究ｕ Ｊｌ黑龙江交通科技 ２０１４，０２：９２－９３． 【２］李皓原．山区高速公路桥梁下部设计Ⅱ］黑龙江交通科技，２０１４，０２：１０６． 结，不断地提升自身的专业水平，为城市道路建设提供有效的保障。 参考文献： ［１】蒲永刚．浅议城市市政道路的优化设计Ｕ】科技创业家２０１２（１５） 色关联网线。 总之，市政道路是城市的重要组成部分，在城市建设中的作用目益突出。 因此作为从事市政道路设计的一员，我们要在平时的工作中进行积累和总 ［２１４￣．浅谈市政道路设计的重要性ｕｊｌ科技创业家２０１２（１３） 软土路基处理技术。 参考文献： 【１１￣／￣谦猛市政道路软土路基施工技术Ｕ］ｌ门窗，２０１３，０１：９９＋１０２ ［２１４￣ｇ民市政道路工程软土路基施工技术浅析Ｕ１科技创新与应用，２０１２，０８ ｉ０８． （上接第２５８页）结束语： 市政道路工程中的软土路基施工技术是一项系统而又复杂的技术。作为 施工企业，首先应注重自身专业技术水平的提升，加强软土路基的处理，夯实 １二程质量。其次学习先进的软土路基处理技术，在确保工程质量和进度的前 提下，最求经济效益的最大化，然后对实际经验进行不断的总结，进一步创新 【３］赵育英．市政道路工程软土路基施工技术探析卟城市建筑，２０１４，０２：２６２． ・２６ａ・