山岭地区特长公路隧道岩溶段落施工技术研究

陆成海

摘要：在山岭地区进行特长公路隧道施工阶段，很容易发生塌方、突水突泥等情况，使用常规方法无法顺利完成施工。本文主要论述了山岭地区特长公路隧道岩溶段落施工技术，具体内容包括岩溶处理、溶洞挖掘、支护施工、混凝土喷射、拆模与养护等方面，要根据实际情况，采取合适的施工技术。

关键词：山岭地区;特长公路隧道;岩溶段落施工

引言：随着经济的快速发展，公路隧道建设工程项目越来越多，能够大幅度提高道路运行速度，缩短距离，在具体施工过程中，有很多因素会影响到正常施工，增加了施工难度，要采取必要措施提高工程整体的质量与安全性，降低施工风险，节省施工成本，助力我国交通事业发展。

一、岩溶的发现

岩溶是可溶性岩石经过化学溶解与机械破坏作用而引起的地质现象，岩溶的存在容易导致引发工程事故，面对特殊的地质条件，需要创建应急处理机制，深入分析地质预报与监控量测数据，因为岩溶发育的控制因素较为复杂，发育形态有多种，对岩溶隧道设计施工安全构成威胁。这种情况下，可以运用新奥法进行挖掘，挖掘前要运用超前地质预报手段，提前掌握岩溶情况，制定应对方案，防止发生塌方、突泥、涌水等现象，预报方法具体分为红外探水、TSP、超前及环向风枪探孔、超前水平钻孔、加深炮孔等[1]。

红外探测适用距离达到30米，可以探测出前方是否存在储水结构;TSP的探测距离较长，一般为150米，获知前方围岩的完整程度;超前水平探孔每次能够探测60米，按照探孔的钻进速度、返水颜色做出判断;超前及环向风枪探孔可以精准测出隧道附近大概6米范围;加深炮孔需要适当加深炮眼，可确定前方是否有溶洞。

二、隧道岩溶段落施工技术

（一）岩溶处理

在处置溶腔壁过程中，需要先将内部杂物清除，初期支护要在护拱成型以后再开展后续施工，安装台架，大管棚超前支护，根据溶洞大小，可使用Φ108和Φ089管棚，每次支护长度达到30米，搭接5米，或者使用双层大外插角小导管的超前支护模式。在操作完成后，需要进行注浆，起到强化支撑的功能，要固定好四周岩体，调整围岩环境。

一般情况下，加强支护要和超前支护共同进行，岩溶位置多使用环向型钢架，钢材型号可选用I18、I20、I22与I25几种，达到加强拱部的效果，还要充分利用杆、网片、喷射砼等，达到更好的支护效果。

（二）工程准备

在施工开始前，要事先准备要所有原材料，并保证材料合格，配备好机械设备，让风管、空压机和风钻始终处于最好的工作状态，符合施工标准，工作人员应全面掌握工程的具体情况和施工技术，明确注意事项，清晰自身责任，技术人员做好技术交底，保证各施工环节都能符合技术要求[2]。

排水方法包括暗管、涵洞、小型过桥等，可将溶洞积水与暗河水排出，在面临不能排水的情况时，可选择使用封堵的方式。若溶洞处于隧道底部时，可使用旋喷，在边墙和拱部时，可运用注浆与管棚，对于无水的中、小型溶洞，要按照和隧道相交的位置和填充状况，要填充进干砌片石、浆砌片石或低等级混凝土。

当碰到很难处理的溶洞时，为避免工程陷入停滞，可采取迂回绕行的方式，尽量避开溶洞。

（三）溶洞开挖

首先应开展全断面爆破施工，采用注浆小导管加强整体结构稳定性，采用凿岩机以及人工风镐相结合的方法进行施工，在爆破之前，精准计算炸药用量，确定炸眼位置与数量，在施工之前应对所在部位做好支护，防止影响到周围围岩。

根据勘测资料和施工现场观测，当地表自然沟床，汇水洼地发现有溶穴、落水洞、漏斗、竖井等现象时，这些均是隧道地下水补给来源，补给量根据时间有所变化，需要将地表水拦截。如为自然沟槽，采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施作浆砌片石排水沟。若地表是一溶蚀封闭洼地，可采用截水沟，用泄水暗管将水引到隧道渗泄区以外。当隧道掘进遇到溶洞有流水时，宜排不宜堵，首先应查明水源，涌水量，流向及与隧道位置的关系，采取“以排为主、截引相结合”的措施，常年流量大的采用开凿泄水的方法将水排除洞外，流量小的可采用拦截引排的方法将水引入隧道排水沟内。

（四）支护施工

对开挖完毕的部分喷注C20混凝土，支护纵向钢架，确保此部分的结构稳定。要确定好拱顶中线与锚杆位置，再进行测量放线，做好标准。钻孔之前找准位置，通常情况下，应设置在隧道附近的120°范围内，距离是40厘米，最好是人工作业，在施工结束后马上清理干净，把小导管直接放入至钢架腹部，焊接牢固后，锚杆放入洞中。

让小导管止浆阀和注浆管相连，现场配置浆液，确保参数达到规定标准。要严格遵照规定工艺展开施工，始终让注浆压力维持在合理范围内，速度不超过101/min，结束后，及时关闭阀门，对全部工程机械和原材料进行整理，保证清洁度满足要求[3]。

选择最合适的工艺，若施工过程中出现和岩面平行的状况，要控制好角度，减小深度误差，一般低于0.5厘米。

严格挑选泥浆类型，标号通常在C20以上，水灰比在0.8至1.0区间，按照工程标准加入氧化镁膨胀剂以加强材料性能，不可放置过长实践，造成性能减弱。

在锚杆布置阶段，要尽量确保孔洞中不存在杂质，并满足深度要求，锚杆底端放置垫板，以保证稳定性。

在注浆阶段，要尽可能的让锚杆和注浆管固定好，注浆压力不超过0.4兆帕，施工前，工作人员要仔细检测强度，保证符合规定标准，在施工后的三天内不可放置任何重物，不可摇晃锚杆。

（五）设置钢拱架

挖掘到指定平面后再开展喷射施工，厚度为4厘米，工作人员测量好中线和拱脚，所有部分牢固连接，按照方案要求见钢拱架安排在合适位置，这时一般采用Φ22钢筋，交错布置，环向距离是1米，确保拱脚的稳定性，在底端放置垫板，若出现欠挖情况，不可隔断钢筋，马上清理欠挖位置，将锚杆与钢筋焊连，提高支护效果。

在铺设钢筋网之前，要将表面的锈蚀清理干净，要保证相邻位置搭接长度不小于2厘米，根据岩面的变化放置钢筋网，均匀喷射混凝土，为防止出现弦震情况，应确保全部支护结构均连接完好，焊接位置没有问题，质量达标。

（六）喷射混凝土

先备齐喷射装置与原材料，确定速凝剂的加入计量。喷射阶段要确保水灰比参数合理，检查压力情况，观察喷水形状，若为雾状则正常，整个喷射过程要分段进行，严格遵照施工工艺，确保密实度达到要求。防止发生回弹、粉尘过量等情况，各段喷射长度小于6米，从下向上进行，科学设计施工流程。不管钢筋过大或过小，均会造成回弹量的上升，喷水要和喷射面呈垂直放置，按照实際要求，应在终凝后采取复喷，避免出现低洼不平的现象。

（七）拆模与养护

施工人员不可忽视温度与湿度两个指标，采用自然与人工相结合的方式开展，喷射完毕后的一天内拆卸挡板，在混凝土强度上升至2.5兆帕后撤掉支撑，若附近围岩压力过大，需要在达到规定强度后再拆除台车，脱模后马上做养护处理，可以有效提升混凝土强度，养护时间至少一周，并将清理模板上的脱模剂，再做后续施工。

结论：在山岭地区开展公路隧道岩溶段施工是较为复杂的，要与岩溶处理工作存在较大的复杂性，因此，需要对岩溶问题给予足够的重视，保证施工的安全性与可靠性，应创建科学的项目管理制度、监控管理机制、反馈机制等，严格遵照规定施工，制定突发地质灾害防治预案，提高工程质量。

参考文献：

[1]朱林.铁路隧道溶岩区的溶洞处理施工技术研究[J].工程技术研究，2019（4）：2.

[2]崔鹏杰.某铁路隧道穿越溶蚀漏斗区施工技术研究[J].铁道建筑技术，2019（8）：5.

[3]杨了.贵广高铁油竹山隧道高风险岩溶施工安全技术应用研究[J].科技与创新，2020（5）：3.