公路隧道施工中，易遇到復(fù)雜、多變、危險系數(shù)高的地質(zhì)條件，如軟弱破碎帶、巖溶以及特殊巖層等，容易導(dǎo)致變形、坍塌等危險出現(xiàn)，若施工過程中不加以重視，將難以保證隧道施工順利進行。因此，工作人員必須結(jié)合工程實際，靈活運用相關(guān)技術(shù)對復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路隧道進行施工，保證公路隧道施工的質(zhì)量與安全。

　　1常見復(fù)雜地質(zhì)類型

　　1.1膨脹土地質(zhì)

　　相較于普通地質(zhì)，膨脹土地質(zhì)更容易出現(xiàn)圍巖變形問題。在施工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)進行詳細的勘查，準確掌握圍巖變形原因、程度以及影響，在此基礎(chǔ)上采用合理的措施對其進行處理與控制。通常，在膨脹土地質(zhì)條件下進行公路隧道施工時，應(yīng)盡量避免采用全斷面開挖的施工方式，根據(jù)區(qū)域具體的水文地質(zhì)特征，靈活采用側(cè)壁導(dǎo)坑法、臺階法等技術(shù)方法[1]。此外，還需降低流變對公路隧道施工產(chǎn)生的影響，確保公路隧道結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

　　1.2巖溶地質(zhì)

　　巖溶地質(zhì)條件下的公路隧道施工也具有一定難度，尤其是當(dāng)施工區(qū)域出現(xiàn)流水溶蝕情況時更會增加施工難度。相關(guān)施工經(jīng)驗表明，在巖溶地質(zhì)條件下極容易出現(xiàn)安全和質(zhì)量問題，如果在施工前未對巖溶地質(zhì)條件做出全面、深入的勘查，未徹底了解地下水運行情況，掌握該地區(qū)的不利因素并提前做出針對性處理，那么隧道施工質(zhì)量以及施工過程中人員、設(shè)備與財產(chǎn)物資的安全將得不到保證。巖溶地質(zhì)條件下常用超前地質(zhì)預(yù)報法進行公路隧道施工，對施工區(qū)域200m范圍內(nèi)的各項情況進行全面勘察，了解施工區(qū)域的安全隱患，并制定相應(yīng)的處理方案，以保障公路隧道施工的順利開展。

　　1.3松散破碎地質(zhì)

　　公路隧道施工中經(jīng)常會遇到松散破碎地質(zhì)的情況。在施工過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有些區(qū)段的圍巖比較松散，穩(wěn)定性不高，在后續(xù)施工中會出現(xiàn)坍塌。相關(guān)研究與實踐表明，當(dāng)某區(qū)段的圍巖比較松散破碎時，該段的水侵害問題也會相對更加嚴重。由于破碎松散巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)，空隙較大，導(dǎo)致其含水率較高，施工難度增加。因此，一般采用超前支護技術(shù)減小松散破碎地質(zhì)條件給隧道工程帶來的影響，從而保證施工的順利進行。超前支護技術(shù)的主要作用是對圍巖進行保護，降低圍巖受破壞的程度，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。除超前支護技術(shù)外，鉆孔排水施工技術(shù)在該類地質(zhì)條件中的應(yīng)用也較為廣泛。

　　1.4流沙地質(zhì)

　　流沙地質(zhì)在公路隧道施工中較為常見。流沙地質(zhì)最突出的問題就是穩(wěn)定性不足，在公路隧道施工中極易出現(xiàn)坍塌、變形等問題，嚴重時將引發(fā)安全事故。因此應(yīng)該對該地區(qū)的各類水文地質(zhì)情況進行全面的勘查，明確施工區(qū)域內(nèi)的流沙分層情況以及流沙層粒徑、塑性指數(shù)等。在正式施工前先分析該區(qū)域施工的要點、難點，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)的施工方案，從而保障隧道施工的質(zhì)量與安全。通常在流沙區(qū)域施工時，工作人員需重點關(guān)注土方開挖施工，做到先護后挖，自上而下挖掘，從而提高隧道結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。

　　2復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路隧道施工技術(shù)

　　2.1超前注漿改良

　　對于施工區(qū)域地質(zhì)條件出現(xiàn)穩(wěn)定性、剛度和強度不足等情況，可在正式施工前先通過向地質(zhì)注漿的方式對不良地質(zhì)條件進行改良，使其各方面性能達到工程施工標準[3]。為確保改良效果，工作人員還需嚴格控制漿液質(zhì)量，合理配比漿液，均勻拌制，確保漿液的均勻性、黏稠度等符合施工要求。

　　2.2超前支護

　　在復(fù)雜地質(zhì)條件下，超前支護是公路隧道施工的重要措施。應(yīng)用超前支護技術(shù)提前對一些不穩(wěn)定因素進行防護，從而為隧道開挖施工提供更多安全條件。如在圍巖松散破碎的施工區(qū)域，利用超前支護技術(shù)可提升圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，盡可能減少公路隧道施工與使用過程中出現(xiàn)變形、坍塌等問題，保障公路隧道工程施工質(zhì)量與安全。在實際施工過程中，相關(guān)工作人員需根據(jù)地質(zhì)類型、地下水變化規(guī)律選用合適的支護方式。目前在公路隧道施工中常用的超前支護技術(shù)有超前小導(dǎo)管支護、超前鋼插管支護、超前錨桿支護等，工作人員可根據(jù)具體的地質(zhì)情況合理選擇與應(yīng)用，有效提升整體施工質(zhì)量與效果。

　　2.3隧道洞身開挖

　　根據(jù)隧道開挖支護情況，結(jié)合其地質(zhì)條件與施工要求等，可采用三臺階法進行隧道開挖施工。即以三臺階弧形導(dǎo)坑開挖作為隧道施工的基礎(chǔ)，在對各臺階核心土保留的基礎(chǔ)上實現(xiàn)開挖斷面的穩(wěn)定提升，同時采用多個開挖面開展縱向流水作業(yè)，靈活進行作業(yè)工序轉(zhuǎn)換，以確保隧道開挖施工的工作效率。在此基礎(chǔ)上，通過預(yù)留臨時仰拱以促進隧道開挖施工的推進，在“短進尺、弱爆破、快封閉、強支撐、勤測量”施工原則指導(dǎo)下，避免隧道開挖施工中坍塌的發(fā)生，以確保整個隧道開挖施工的進度和安全。

　　2.4鉆孔排水

　　在對公路隧道施工時，若某地段存在松散破碎地質(zhì)和流沙地質(zhì)，含水量較大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，選用鉆孔排水法來對該段地質(zhì)進行處理，起到良好的排水加固效果。相關(guān)工作人員須結(jié)合實際情況合理確定孔位和孔數(shù)，保證鉆孔位置適宜，排水孔數(shù)量適當(dāng)。施工過程中，相關(guān)工作人員可找到洞內(nèi)出水量較大的點，準確定位后，在進行仰拱施工時預(yù)留出涌水管至洞內(nèi)仰拱面。此外，在一些公路隧道施工中，還可根據(jù)工程實際情況，組織相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙以及公路隧道地下水變化情況，向溝槽內(nèi)填入碎卵石，在橫向溝槽內(nèi)設(shè)置集水井，以此提高工程基礎(chǔ)部位的整體承載力，增強工程施工效果[4]。

　　3實例分析

　　近年來，針對復(fù)雜、多變、危險系數(shù)高等特點的地質(zhì)條件，公路隧道開挖施工難度大，可在施工前采用數(shù)值模擬分析，確定合理的施工技術(shù)。

　　3.1隧道模型

　　某公路隧道主洞的開挖施工方法模型如圖1所示。

　　3.2參數(shù)分析

　　圖2與圖3所示為公路隧道全斷面法與正臺階法開挖的三維建模示意圖。表1為在不同臺階長度下開挖的數(shù)據(jù)對比分析表，圖4為對應(yīng)的數(shù)據(jù)對比分析圖。運用全斷面法開挖的隧道掌子面拱頂下沉3.12mm，根據(jù)表1和圖4顯示，正臺階法相比全斷面法拱頂下沉減少率最大為12.27%，因此，正臺階法對隧道掌子面的拱頂下沉影響不大。掌子面水平位移5.23mm，當(dāng)臺階長度為D時，水平位移減少率最大為26.2%，說明正臺階法對隧道掌子面的水平位移影響比較大，臺階長度越長影響越大，因此建議將臺階長度定為D。圖5為公路隧道環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖的三維建模示意圖。表2為在不同核心土長度下開挖的數(shù)據(jù)對比分析表，圖6為對應(yīng)的數(shù)據(jù)對比分析圖.mm，根據(jù)表2和圖6顯示，環(huán)形開挖預(yù)留核心土法相比全斷面法拱頂下沉減少率最大為25.2%，因此，環(huán)形開挖預(yù)留核心土法對隧道掌子面的拱頂下沉影響較大。掌子面水平位移5.23mm，當(dāng)核心土長度為D時，水平位移減少率最大為59.9%，說明環(huán)形開挖預(yù)留核心土法對隧道掌子面的水平位移影響比較大，但在核心土長度大于0.75D時，影響基本保持不變，因此建議將核心土長度定為0.75D。在該復(fù)雜地質(zhì)條件下的公路隧道施工中，相關(guān)技術(shù)人員需根據(jù)施工現(xiàn)場監(jiān)測的數(shù)據(jù)，將經(jīng)驗與數(shù)值模擬的計算方法結(jié)合起來，做好復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道開挖施工，從而保障公路隧道施工的質(zhì)量與安全。

　　4結(jié)束語

　　綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道開挖施工具有一定難度，施工質(zhì)量與安全性難以保障。為此，在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行公路隧道開挖施工時，相關(guān)單位與工作人員應(yīng)先做好地質(zhì)勘查工作，通過勘查全面了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件，在此基礎(chǔ)上選用合理的施工技術(shù)，從而保障公路隧道施工的質(zhì)量與安全。

　　參考文獻:

　　[1]張瑞.復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工技術(shù)要點分析[J].山西建筑，2018，44(1):158-159.

　　[2]張力.復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)控要點闡述[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2017(20):120.

　　[3]李善英.復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J].居業(yè)，2019(11):71-72.

　　[4]李志達.公路隧道及其不良地質(zhì)段施工處理技術(shù)探索[J].山西建筑，2017，43(22):174-175.

　　《復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道施工技術(shù)》來源：《資源信息與工程》，作者：趙振啟