复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析

王 超

(贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 复杂地质条件下公路隧道施工存在的问题

1.1 地质状况复杂

随着西部大开发，我国越来越多的高速公路建设延伸到西部地区。那里地质状况复杂，丛山峻岭，存在大量高速公路隧道工程。这里地质条件复杂，隧道工程施工难度很大。常见的有：隧道周边围岩状况不稳定、溶洞地区、暗流地带、沙流层、膨胀土等等不良地质因素。

1.2 施工人员的安全生产素质低下

由于在施工现场主要劳动力农民工普遍受教育程度不高，施工主要劳动力职业素质偏低，他们对安全的重要性往往认识不够。如果不做好隧道工程现场施工安全管理，缺乏有效的指导和监督，造成农民工可能对必要的施工机械掌握不够熟悉，胡乱施工，造成安全隐患。而且由于其安全责任意识也不强，在施工作业时移开安全防护措施，在施工作业完成后往往没有复原安全防护设施，这样就导致本来没有安全隐患的施工区域，产生新的安全隐患。

1.3 缺乏必要的隧道施工监测

缺乏必要的隧道施工监测，隧道施工监测的目的有以下两点：第一，可以准确掌握隧道围岩的基本情况，比如：隧道围岩的受力情况、隧道围岩的变形规律等，从而可以科学的预估，从而给后续的高速公路隧道施工提供建议。第二，通过结合隧道的测量结果、分析相关参数，进而减少隧道设计不足的地方，优化隧道的设计。比如：隧道某一部分地质情况突然改变，就需要针对不同的地质状况进行设计。所以进行隧道施工监测很有必要。

2 复杂地质条件下公路隧道施工优化措施

2.1 注重安全施工

加强隧道施工单位施工人员安全管理意识，对隧道施工单位施工人员提供必要的教育、培训。提高工程施工人员对于隧道工程施工中危险源的识别。加强施工现场对安全认知的重要性，做好施工人员安全保障、树立安全标牌等措施。从而减少常见的五类事故：高处坠落、坍塌、物体打击、触电、机械伤害和意外事故。

2.2 加强高速公路隧道的监测

(1)隧道监测必测项目

所谓隧道监测必测项目，就是指在公路隧道施工阶段现场必须监测的施工关键方面的项目，在实际的公路隧道设计阶段和公路隧道施工阶段必须要经常监测。它是对公路隧道的支护构造以及围岩受力判断、变形预测、稳定性分析的重要依据。主要包括以下几种形式：

第一，隧道洞内观测，即是在公路隧道的挖掘过程中，施工企业监测技术人员应该充分观测和分析隧道掌子面前方挖掘岩石的完整性、地下水分布、隧道洞内安全支护等情况。

第二，要严格观测隧道拱顶下沉以及隧道拱顶的相对运动。隧道拱顶下沉是指隧道拱顶旁边的监测点相对于仰拱监测点垂直向的位移测量，这个监测分析的数据结果是预测隧道是否有塌方风险的重要依据。隧道拱顶相对运动是指在公路隧道开挖的结束后，隧道洞内各个监测点的位置发生相对移动，如果发生这种情况就说明隧道存在变形，如果变形超过容许值极限，就要采取应对加固措施。它是反应公路隧道围岩受力情况和稳定性的重要数据。

第三，隧道地表沉降量。这种监测方式的目的是掌握隧道掌子面的推进对隧道地表沉降的影响大小程度，通过对隧道地表沉降量的记录分析，可以知道隧道地面沉降稳定所需要的时间长短。它通常是运用水平仪来测量。

(2)隧道监测选测项目

因为隧道建设难度大、十分繁杂，专业化高、建设周期长，导致隧道监测项目很细、很多，这个时候就存在一些对隧道施工建设并不是特别重要的方面来进行选择，减少隧道监测选测项目数量。通常的隧道监测选测项目有：

第一，隧道围岩的内部移位情况。这种监测方式常常是采用位移器来监测，目的是分析隧道内岩石的内部移动规律，进而对隧道支护结构造成的影响。

第二，钢支撑力。这种监测方式的目的是了解隧道支护结构钢支撑的内部应力情况， 判断其是否达到应力极限，从而确定钢支撑是否稳定。它主要是采用弦式数码钢筋应力计来进行监测。

第三，隧道围岩所收到的压力，这种监测方式的目的是可以判断二次支护的时间，不至于造成支护时间滞后，产生安全隐患。

第四，隧道的锚杆轴力，应用锚杆测力计监测，这种监测方式的目的是确保隧道支护构造以及围岩相互结合的科学、合理、有效性，确保公路隧道施工的安全。

2.3 岩溶地质隧道施工技术

可以采用躲避涌动的隧道施工形式来对隧道岩溶地质进行施工。绕过隧道施工阶段中的溶洞，可以大大提高它的可收缩性。除此之外，要逐个施工来分割隧道中存在的溶洞，不能同时施工。这有利于增加溶洞地质隧道的施工稳固性，进而达到良好的施工效果。

2.4 膨胀性地质隧道施工技术

在膨胀性地质隧道施工阶段中，施工团队应该使用分步开挖隧道施工工艺和搭建隧道支护体系的方式，来削弱因为膨胀性地质条件的变化给隧道施工造成的影响。设置隧道施工导坑的时候，要采取灵活施工的原则，不能一层不变，应该根据施工具体情况适当的调整开挖的先后顺序，从而可以有效增加开挖顺序的合理性。

2.5 隧道台阶开挖技术

复杂地质环境下，很多隧道岩石结构并不稳定，那么就可以使用隧道台阶开挖技术。施工人员首先要将整个隧道工程按具体情况分成一些断层，使用从上到下的顺序。在隧道开挖的阶段，可以结合隧道上部台阶钻研和隧道下部台阶出渣这两个工作流程在一起，提高工作效率。需要注意的是，隧道第一层需要钻较多的井眼来保障隧道断层结构是足够稳定，避免隧道出现坍塌。因为隧道台阶开挖技术存在施工作业相互交叉的情况，所以施工管理人员需要充分考虑隧道整体的稳定性是否满足要求。

3 结束语

综合以上几点，对高速公路隧道施工施工企业来说，在整个工程项目的建设中，复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析很重要，运用更加科学、合理隧道施工技术的是保证施工顺利进行的基础。它可以缩短施工工期、减少安全事故的发生，对我国建筑施工行业良好的发展具有很重要的作用。