某隧道重难点施工措施

孟维军

摘 要：文章结合某高速公路隧道工程具体施工实例，在分析确定隧道工程施工重点难点的基础上，针对断层破碎带及富水带、防渗漏、防坍塌、防突水/泥的施工提出了具体的施工对策，对同类工程施工具有一定的指导意义。

关键词：高速公路；隧道；防渗漏技术

1 工程概况

某高速公路特長隧道左线长4945m，右线长4950m。隧道平面线形为曲线，最大埋深约620m。洞口采用削竹式洞门。隧道内共设置12处人行横洞，6处车行横洞。

隧道位于北大巴山区，区域内地形复杂，河谷深切，沟谷斜坡基岩裸露，岸坡陡峭，属高中山地貌类型。隧址区共发育9条断层，断裂走向以北西西为主，倾向北北东或北北西，倾角50～78°，凤凰山北侧断层性质以张性为主，凤凰山南侧主要表现为压扭性逆断裂为主；节理发育～不发育。岩性主要为凝灰岩、凝灰质板岩、片岩、夹薄层灰绿及正长岩脉。

隧址区地下水主要为基岩构造裂隙水和风化裂隙水，构造裂隙水部分沿构造裂隙带裂隙径流补给深部地下承压水。地下水主要受大气降水补给。地下水运移主要受地形控制，由山脊高地向沟谷径流，在谷底以泉形式排泄向低处径流。

根据以上工程地质和水文地质情况，在隧道施工中将断层破碎带及富水带、防渗漏、防坍塌、防突水/泥的施工作为本隧道的施工重点、难点，采取针对性的施工措施。

2 断层破碎围岩段施工对策

（1）在施工中采取“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、步步为营”的施工原则，做到以防为主，稳步前进。（2）将超前地质预报作为一道工序纳纳入隧道施工过程，开挖前确切掌握断层破碎带的具体位置、宽度、填充物、围岩级别、地下水情况等地质特性。根据对前方地质、地下水的具体情况，采取相应的措施。（3）通过断层破碎带富水段时，根据地下水压、水量、补给条件等具体情况采取排水、堵水或排堵结合的措施。开挖过程中由专人监控地质、水文变化情况，指导现场施工。（4）针对断层带软弱破碎围岩可能发生大变形的情况，施工中采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩U型钢拱架联合柔性支护手段；同时增大预留变形量；采用分部开挖方法。（5）加强对围岩和支护的监控量测，当出现异常现象，加大量测频率。重视对监控量测数据的分析整理，及时反馈，根据具体情况调整支护参数，及时施作二次衬砌等措施。

3 隧道防渗漏技术措施

3.1 二次衬砌混凝土抗裂防渗漏措施

本隧道二次衬砌属于大面积混凝土，施工时拟按大体积、大面积混凝土施工要求采取措施达到抗裂防渗漏，此外对路面混凝土采取抗裂措施。通过分析结构特点和施工具体情况，采取了以下施工措施。

（1）合理选择原材料，搞好配合比设计与热工计算，选用水化热相对较低的水泥，并适当增加粉煤灰等掺合料用量（不得大于水泥用量的40%），以降低水泥水化热。合理设计混凝土配合比，避免因水泥水化引起的温度变化和收缩而导致混凝土裂缝。（2）衬砌混凝土采用混凝土运输车运输，输送泵入模。浇注连续进行，如必须间断时，间断时间由试验确定。混凝土振捣以台车附着式振捣器为主，辅以插入式捣固棒，确保混凝土均匀密实，不出现空洞、露筋、露骨、蜂窝麻面、气泡、裂缝等缺陷。（3）混凝土入模温度控制在10℃～25℃，防止因混凝土初始温度过高产生的温度裂缝。（4）根据具体温度、湿度条件，采取合理的混凝土养护措施，按需要测量浇筑混凝土的内部和表面温度，将各部分温差控制在25℃以内。二次衬砌混凝土拆模后，喷涂养护剂保持水分。（5）路面混凝土施工后，立即覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂进行保湿保温，养护不少于14天。（6）在施工中实行混凝土内外温度监测，根据测得的混凝土内外温差大小来调整保温层的厚度，以满足混凝土内外温差小于25℃的设计要求。

3.2 隧道结构防水措施

3.2.1 混凝土自防水

（1）当地下水对混凝土具有腐蚀作用的地段，在衬砌、边墙、仰拱混凝土中掺入GNA防裂膨胀剂（水泥用量的8%），以提高混凝土的抗渗性能。（2）严格控制混凝土施工配合比，砂率为35%～45%，水灰比不得大于0.55，塌落度每小时损失值小于30mm。（3）按预先确定的施工方案严格施工，严格搅拌和振捣，注意混凝土倾落高度和浇筑分层高度。（4）强混凝土的养护，混凝土浇筑完后，应保持混凝土表面具有足够的湿度、温度。

3.2.2 防水层以及施工缝、沉降缝的施作及措施

（1）隧道防水板材料的厚度、拉伸强度、断裂延伸率、低温弯折性、抗渗性等指标应符合设计要求。安装防水板前，对围岩表面凹凸部位进行喷混凝土找平。（2）透水管和排水管根据地下水涌出情况进行设置，在富含水区段适当加密。（3）混凝土施工接茬缝安装注浆止水条，由专人负责，定岗定责，确保安装质量。（4）严格按照接缝止水带施工工艺施工，并按细部结构图，精心施工。

4 防坍塌措施

塌方是隧道施工的危害性较大，一旦发生塌方将会影响施工进度和施工质量，甚至造成伤亡事故。因此，为保证施工的顺利进行，在隧道施工中主要采取了以下防塌措施。

（1）做好超前地质预报，预测前方水文、地质变化情况，发现异常，及时研究并采取相应施工措施。（2）根据不同地质情况选择合理的施工方法，施工方法的合理性是隧道施工坍塌的重要因素。（3）采用控制爆破措施，减少对围岩的扰动。隧道开挖后及时施作初期支护，封闭成环。（4）围岩自稳能力较差地段，坚持“先支护后开挖”的原则。采用超前锚杆、超前小导管、预注浆等措施对围岩进行预加固；初期支护也可根据具体情况加强，采取增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等相应措施。（5）加强监控量测工作以及对围岩、地表、支护、地下水的观测，发现异常情况应暂停施工，及时采取应对措施。

5 防突水、突泥措施

在隧道施工中，开挖破坏了储水构造的隔水层，就可能发生突水，如果含水构造为破碎的松散体，则在突水时可能发生突泥。施工中采用防突水、突泥的主要对策有以下几点。

（1）对可能存在突水、突泥的地段，根据超前地质预报结果，采用超前钻孔探明是否突水、突泥，判明地下水分布情况、补给方式、突水量等具体情况，采用超前注浆堵水、超前钻孔排水等措施。（2）对已探明可能发生突水地段，打超前孔先行局部放水，在掌子面后15m左右开挖临时集水坑。开挖过程中注浆封堵地下水，限量排放，以减小涌突水的危害。（3）洞内突发涌水开挖受阻时，机动抽水机和洞口附近泵站抽水机均移至掌子面附近泵站，掌子面增加污水泵，同时将高压风管和高压水管改为临时排水管，加大抽水力量，控制涌水危害。

6 结束语

在隧道工程施工中要结合具体的工程结构、工程地质和水文地质条件确定施工的重点和难点，抓住容易造成事故的关键地段，提出针对性的施工方法、施工方案和措施，从而保证施工安全和工程施工质量。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路隧道施工技术规范[S].中华人民共和国交通运输部，2009.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].人民交通出版社，2003.