隧道工程施工技术及质量控制分析

刘斌

（江西省公路工程有限责任公司，江西南昌 330000）

0 引言

随着我国经济的发展，基础设施建设项目的数量不断增多。其中，隧道工程作为基础设施建设项目的重要组成部分，在保障交通安全、促进经济发展等方面发挥着重要作用。在隧道工程建设过程中，施工人员需要结合实际情况合理应用各种先进的施工技术，以保证工程建设质量。同时，相关人员需要做好隧道工程施工管理工作，及时发现并解决施工过程中出现的问题，提高隧道工程施工效率和质量。此外，在隧道工程建设过程中，相关人员需要严格按照国家规定标准进行施工管理工作，并做好现场监管工作。目前，我国隧道工程建设水平不断提升，一些新型技术和施工方法被广泛应用于隧道工程建设中。因此，相关人员需要结合实际情况合理应用新型隧道工程施工技术，并做好施工管理工作，从而为隧道工程建设提供有力保障。

1 工程概况

某隧道工程位于广东省，线路长度为556m，其走向从西向东。该隧道工程属于公路工程，采用二级公路标准，设计速度为60km/h。该隧道工程主要技术标准如下：一是隧道施工的围岩等级为Ⅳ级、Ⅴ级和Ⅲ级围岩；二是隧道施工的地表最大埋深为50m；三是隧道施工的衬砌结构形式为钢筋混凝土衬砌；四是隧道施工的开挖方法为台阶法；五是隧道施工的排水系统采用明沟排水和暗管排水相结合的方式进行。

在该隧道工程建设过程中，通过地质勘探工作，可以确定该隧道工程所处地质环境中，是否存在软土、沼泽、岩溶等不良地质现象。如果存在不良地质现象，则需要制订科学合理的施工方案，对施工方法和工艺进行科学调整。该工程建设过程中，还需要对该隧道工程所处地层的岩性进行分析。

该工程项目中隧道工程所在地层中含有大量淤泥层、松散层、砂层等不良地质现象，对隧道工程施工质量产生严重影响。通过分析可知，该工程项目中软土厚度约为20m、松散层厚度约为10m、砂层厚度约为15m。在软土地层中进行隧道开挖时，由于软土和松散层中含有大量的地下水，会导致局部地层中存在大量的水，影响地层稳定性。若软弱土层长期受到水的浸泡，则会出现软化现象，会对隧道工程施工质量和隧道施工安全产生严重影响。在软土地层中进行隧道开挖时，需要采用短进尺、弱爆破、弱开挖等新型施工技术。通过研究可知，该工程项目中采用台阶法进行开挖作业可以降低软土和松散层中地下水对施工的影响。同时，采用短进尺、弱爆破、弱开挖等新型施工技术能够加快开挖速度、降低劳动强度、提高施工效率。通过新型隧道工程施工技术应用后，该隧道工程建设施工质量得到显著提升。另外，该工程项目中还采用了新的排水系统进行排水作业，确保隧道施工能够顺利开展。

2 隧道工程施工技术方案

为保证隧道工程施工质量，需要在施工前对地质条件进行勘查，并制订相应的施工方案，确定施工方法，选择合适的施工设备。

在隧道工程建设中，需要对隧道进行超前地质预报工作，并根据预报结果选择合适的施工方法和施工工艺。为确保超前地质预报工作的有效性，需要将超前地质预报与监控量测、信息反馈结合起来。

在该工程项目中应用了新型监控量测技术，监控量测是隧道工程施工中的重要环节，可对隧道工程稳定性、安全性进行监测，能够在早期发现问题并及时解决问题，保证隧道工程施工质量，重要性不言而喻。

在隧道施工过程中，需要结合实际情况选择合适的支护结构，为保证支护结构的稳定性，需要选择具有较强抗变形能力的新型支护结构。在该工程项目中应用了新型拱架锚杆、自进式锚杆。拱架锚杆是一种水平构造物，通过在钢架和围岩之间插入钢筋笼来加固围岩，增强钢架的整体性和强度，具有较强的刚度和稳定性，能够提高支护结构的安全性。自进式锚杆是一种特殊锚杆，采用特制自进式钢花管可抽液注浆。自进式锚杆具有安装方便、操作简单、使用寿命长等特点。该工程项目通过在拱架上安装自进式钢花管，对围岩进行加固，提高了隧道工程的稳定性和安全性。

隧道工程施工过程中，需要加强防水措施，提高防水质量。该工程项目应用了新型防水材料——自流平水泥砂浆防水板，具有耐腐蚀、耐高温等特点，且具有较强的黏结能力和抗压能力。自流平水泥砂浆防水板可与水泥砂浆紧密结合，在确保防水效果的同时，提高施工的质量和效率。在该工程项目中，应用自流平水泥砂浆防水板后，还可以采用锚杆施工方式对隧道结构进行加固和保护。

传统通风方式下隧道内部容易产生高温环境、有害气体等。在该工程项目中应用新型通风技术后，隧道内部温度得到有效控制，且有害气体浓度显著降低。这是因为新型通风技术可以将风机功率降低30%左右。

3 隧道工程中主要施工技术要点

3.1 超前小导管

在隧道开挖过程中，为确保开挖作业的安全，需对围岩进行超前加固，将小导管系统置于掌子面前方一定距离的位置。该工程隧道工程的超前小导管系统主要由下至上设置，以φ42 小导管为主，下管长度为7m，上管长为3m。超前小导管应确保其能够连接牢固，且与管棚结构之间存在合理的间距，一般情况下间距不大于30cm。该工程隧道工程的超前小导管系统通过设置止浆塞与注浆喷嘴，并使其能够与围岩之间进行充分的接触。在注浆过程中，为确保注浆量满足设计要求，应根据实际情况及时调整注浆量。为保证注浆效果，可在隧道内设置注浆孔以监测围岩变形情况。若发现围岩变形情况出现异常时，应及时进行调整或取消注浆措施。

3.2 锚喷支护

锚喷支护技术是隧道施工中一种常用的支护技术，可以有效提高隧道施工的稳定性和安全性。在隧道工程中，锚喷支护主要是通过对钢拱架与钢筋网之间进行连接而形成一个整体的结构体系。在这个体系中，钢拱架承担着主要的受力任务，而钢筋网则承担着主要的传力作用。在隧道工程施工中，为了提高支护效果，可以利用锚喷支护技术对隧道进行支护。锚喷支护能够有效提高围岩自身的稳定性和承载能力，有效防止围岩变形和松弛。同时，锚喷支护技术还能有效减少初期支护的变形量，从而保证隧道工程施工的质量。为了确保锚喷支护施工质量符合相关标准要求，在施工前必须做好以下几个方面的工作[1-3]。

其一，针对围岩和隧道断面尺寸进行详细的计算，对隧道的实际情况进行科学合理的分析，进而确定隧道工程的施工方案。在确定好隧道施工方案后，应在现场进行充分的勘测和试验，然后对施工材料进行严格筛选，确保所选择的材料符合相关标准要求。其二，在确定好隧道施工方案后，应对锚喷支护施工所需要用到的机械设备进行详细的检查，确保其可以正常运行。其三，在确定好隧道工程施工方案后，应根据实际情况确定相应的钻孔设备。此外，还应对锚杆加工设备进行检查。其四，在确定好锚杆、钢筋网和喷层材料后，应在现场进行技术人员配合工作，并做好相应的安全防护措施。

3.3 注浆加固

注浆加固施工包括：注浆钻孔、注浆管路安装、注浆设备安装、注浆管布设、浆液配制以及注浆工艺等。注浆钻孔施工要求：钻孔的直径为φ40mm，且孔径应该控制在60～80mm 之间；在钻孔施工过程中，要对钻机进行有效控制，并保证钻进的深度在20m 以内。注浆管路安装要求：在注浆管路安装过程中，要保证管路的接头位置处于居中位置，并采用高压胶管连接；要对注浆管的长度进行有效控制，一般为8～12m，且要根据地质情况和注浆效果对注浆管长度进行合理调整；在注浆管布设过程中，要保证孔口位置与设计位置相符，且孔径应该控制在60～80mm 之间；注浆材料选择时，要考虑到所处地质条件等因素[4]。

4 隧道工程施工技术质量控制措施

4.1 强化施工材料的质量控制

对于隧道工程施工来说，最关键的施工材料是水泥，因为水泥在施工过程中不仅起到重要的支撑作用，还能改善施工质量。因此，在对隧道工程进行施工时，需要加强对水泥材料的管理和控制，确保水泥材料的质量。具体来说，施工单位要严格按照国家规定的水泥生产标准和质量标准，对水泥材料进行严格检验，保证其质量符合要求。如果出现不符合标准的水泥材料，也要对其进行合理的处理。

4.2 强化施工现场的质量控制

首先，在进行隧道工程施工时，需要对施工现场的质量进行严格的监督和控制，因为隧道工程施工需要对隧道的断面、结构、防水等多个方面进行控制，这样才能确保隧道工程施工质量符合设计要求。其次，在隧道工程施工过程中，施工单位要加强对施工现场的监督管理，规范施工人员的行为，及时发现并解决施工过程中出现的问题，特别是要做好施工现场的排水工作，避免由于排水不畅造成隧道工程发生积水或坍塌。再次，隧道工程施工过程中，还需要对混凝土浇筑质量进行严格的监督管理，确保混凝土浇筑的密实性和质量，同时要对混凝土养护工作进行严格控制，保证混凝土在施工过程中不会出现裂缝问题，这样才能提高隧道工程施工质量[5]。

4.3 强化施工过程中的质量控制

在隧道工程建设中应用新型技术时，需要加强对其施工过程的质量控制，需要建立健全管理体系和监督机制。在管理制度体系中包含：一是制订相关技术规程和规范；二是建立健全质量保证体系；三是建立健全安全管理制度；四是建立健全技术档案管理制度；五是建立质量监督检查制度。

在实际隧道工程建设中应用新型技术时，需要根据实际情况制定针对性较强的质量控制措施。具体而言：其一，施工人员在作业过程中严格按照设计要求进行作业。施工人员在作业过程中需要将新型技术的应用作为重点内容进行控制。在此基础上，施工人员需要做好相应的安全管理工作；其二，根据施工方案合理选择新型技术。施工人员在作业过程中需要结合工程建设要求合理选择新型技术，并将其应用到隧道工程建设施工中；其三，加强对新型技术进行检验和培训。施工人员需要对新型技术进行充分了解和掌握，并将其作为重点内容进行控制；其四，加强质量检测和监管工作[6]。

在实际隧道工程建设中应用新型技术时，需要对其进行全面检测和监管工作。具体而言：一是对于初期支护进行验收；二是对喷射混凝土进行验收；三是对钢筋网片进行验收；四是对锚杆、钢架以及锚索等材料进行验收；五是对监控量测进行验收。

在质量验收工作中需要做好质量检测工作。具体而言：其一，对隧道工程建设过程中使用的新型技术、设备以及材料等进行全面检测；其二，对隧道工程建设过程中的关键部位、关键工序以及关键环节等进行重点检测；其三，对隧道工程建设过程中的工艺方法、工艺流程以及质量控制标准等方面进行全面检测；其四，对隧道工程建设过程中的原材料质量控制、施工过程质量控制以及施工现场管理等方面进行全面检测[7]。

5 隧道工程施工技术应用效果

该工程项目在应用新型施工技术后，有效地降低了施工成本，同时也提高了施工效率，保障了工程质量。主要表现如下[8-10]。

第一，充分发挥了超前地质预报的作用。在施工前，工作人员利用地质雷达进行超前地质预报，准确掌握了围岩内部的变化情况，实现了隧道开挖和支护方案的优化，从而提高了工程质量，缩短了施工工期。同时，采用地质雷达超前地质预报，还可以及时调整开挖和支护方案，避免发生塌方事故。除此之外，地质雷达超前地质预报技术还可以缩短施工时间，有效提高了施工效率。第二，有效降低了工程成本。在隧道工程施工过程中，采用新型施工技术能够降低施工成本，并提高工程质量。第三，通过加强隧道内部的支护质量和衬砌质量，也能够提高工程质量。通过该技术的应用，既满足了工程要求，又保证了工程质量。第四，加快了隧道工程建设进度。通过新型施工技术的应用，不仅提高了施工效率和质量，还降低了工程成本投入。在进行二衬施工时可及时掌握二衬结构与围岩之间的距离和相互影响情况，有效减少二衬结构出现裂缝的可能性。通过新型技术应用后的隧道工程建设施工时间缩短80%以上。由此可见，新型技术的应用不仅提高了施工效率和质量，还实现了经济价值和社会效益的提升。

6 结语

总之，隧道工程作为基础设施建设项目的重要组成部分，其施工质量与隧道工程质量有着密切的关系。因此，相关人员需要结合实际情况合理应用各种先进的施工技术，并做好施工管理工作，以保证隧道工程建设的顺利进行。