公路隧道工程岩溶施工技术分析

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［摘要］随着各省市主干路网的饱和，公路市场逐步偏向通行困难的偏远欠发达地区，建设数量和规模也正在不断加大，经常会面临一些比较复杂的地质条件。尤其是在公路隧道的建设施工中，更是经常会遇到一些不良的地质条件。其中，岩溶地质条件就属于一种典型的不良地质，岩溶会对围岩压力造成不利影响，进而威胁到支护结构，加大整体施工的安全隐患。基于此，本文就对公路工程施工中的岩溶隧道施工技术进行分析，希望通过本次的分析，可以对岩溶条件下的公路隧道施工技术应用与质量提升有所帮助。

［关键词］公路工程；岩溶地质；隧道施工；施工技术

在广西进行公路工程的隧道施工过程中，岩溶地质是一种比较常见的不良地质条件。在岩溶条件下，经常会出现围岩破碎以及富水等的情况，这不仅加大了公路隧道的施工难度，也会对工程的安全性造成威胁。因此，在具体施工中，施工单位一定要通过合理的施工技术指导来进行施工，以此来降低岩溶地质条件对公路工程隧道施工的不利影响，保障施工质量，提升整体工程的安全性。

1工程概况

广西某高速公路为双向四车道公路，设计时速是120km/h，路基的整体宽度是21.5m。项目所处的区域属于中亚热带季风区，受地形、地势和植被影响，具有明显的不同地域小气候特征；总的来说，四季干湿明显，最高温度40℃、最低7℃，气温垂直变化较大，年降雨量为1437mm～1636mm，4月～7月降雨量可达53%、11月～次年3月可达到20%；大气降水是地下水的最大补给。本次研究的工程中，隧道属于双向四车道的分离式隧道，其埋深在27m-179m之间，净高度是5m，净宽度是10.25m，地层中有着较为发育的岩溶。通过地质测绘、物探以及钻探等获得的结果发现，在该隧道区域内，山体斜坡上覆盖着第四期全新统残积物，其岩性是灰色-褐黄色碎石和含有碎石的粉状黏土，其下伏基岩属于灰岩和泥岩，岩溶大多是孔洞，掉钻情况比较明显。

2公路隧道岩溶施工前的准备工作

2.1溶洞的合理处治。为保障该隧道工程施工及其应用的安全，在具体施工中，一定要注重结构安全的保障，以此来避免安全事故发生。本次施工中，主要对溶洞进行了以下的处治：第一，在溶洞腔壁的处理中，应清理掉内部的杂质，并做好初期支护，待支护拱成型之后才可以开展后续施工，同时应做好台架设置。第二，在药包锚杆的具体施工中，一定要保障锚杆和工程实际需求相符，并做好间隔距离设置，在进行溶洞腔壁加固施工之后，需要通过相应的措施做好固定，接下来才可以进行混凝土喷射施工，且施工中应做好混凝土的厚度控制。而在具体的溶洞处理施工过程中，由于溶洞大小不同，所以选择的具体处理方案也存在一定差异。通常情况下，对于隧道开挖面之外，也就是拱腰上部、基础下部或者是路面下部的这些溶洞，如果其发育深度处在2.0m以下的地段，或者是发育在边墙位置的溶洞，原则上应该通过回填法来进行处理；对于隧道开挖面之外，也就是拱腰上部、基础下部或者是路面下部的这些溶洞，如果其发育深度处在2.0m以上的地段，则应该根据溶洞内是否有填充物和水来分别采用不同的方法进行处理；对于拱腰上部、隧道开挖面意外，且发育深度在2.0m以上的溶洞，如果其中有填充物，则需要通过锚杆加注浆的方法进行处理，如果是发育深度超过5.0m的基底大溶洞，则需要通过钢筋混凝土板的方式进行处理；对于基础和路面以下的大溶洞，应通过跨越处理法来进行处理。2.2施工前的准备工作。在进行溶洞施工之前，首先应该对施工现场的实际情况进行全面勘查，以此来确定溶洞的发育位置与发育深度，这样才可以根据实际情况制定出合理的溶洞处理方案。其次，在制定好了溶洞处理方案之后，应根据具体的工程要求来进行各种材料的合理选择，在本次施工中，主要选择的材料有钢筋、混凝土、锚杆、波纹管等，同时应该做好原材料质量、型号、规格和数量等的检查，在确保一切合格之后才可以允许其进入施工现场。最后是做好所有工作人员的技术交底工作，对本次施工中的施工工艺、施工流程、施工方法、技术标准、注意事项和安全防范等各项内容都做好交底，让所有的工作人员都对施工工艺、技术和方法做到全面了解，以此来保障施工质量，提升施工安全性[2]。

3公路隧道岩溶施工技术的应用

3.1隧道开挖。在进行岩溶地段的隧道开挖过程中，首先应启用地质超前预报，对掌子面前方地质进行超声波检验，掌握前方地质条件；其次若发现前方有溶洞出现时，应严格制定施工工序，每一道工序之间都应该做到紧密衔接。具体开挖中，应通过分部开挖法进行，爆破应采用多炮眼、浅炮眼和多分段的施工措施进行施工，并对爆破震动加以严格控制。同时，在施工过程中，也应该做好超强辅助措施，避免出现顶部坍塌；施工中，应该对测量工作和综合超前地质预报做到全面掌握，然后以此为依据来进行溶洞处理方案的适当调整，并做好支护方案和相关参数的合理设计，以此来保障施工质量与施工安全。如果施工中遇到了大型的溶洞，则应该做好严密的应急预案，先保障人员和机械的安全，然后再将实际情况及时向上级汇报，以此来进行处理方案的专门设计。3.2支护施工。具体施工中，对于已经完成了开挖的部分，应及时进行混凝土喷射施工，并通过型钢或钢格栅做好纵向支护，以此来保障结构的安全性。为科学确定小导管药卷锚杆以及拱顶中线的具体位置，需要采用放线的方法进行测量，并详细标注好。在开始钻孔之前，首先应该对具体的钻孔位置进行确定，通常情况下，钻孔应该在隧道四周一定角度范围内进行设置，并做好距离控制。钻孔施工采用人工方式进行，在完成了钻孔施工后，需要立即将孔内的杂质清理干净。在插管之前，应先将小导管准备好，并将小导管从型钢腹部插入孔洞，然后将结构支撑焊接好，最后直接在孔内放入锚杆[3]。压浆过程中，需要将小导管上的止浆阀连接到注浆管上。浆液需要按照实际的设计需求在施工现场进行配制。具体压浆施工中，应该由下到上的顺序进行施工。在完成了注浆施工之后，需要及时将注浆阀关闭。待整个支护施工结束后，应该清理好现场所有的原料和机械设备，保持现场清洁。3.3锚杆支护施工。在本次工程中，锚杆支护施工的主要注意事项包括以下的几个方面。第一，应进行施工工艺的最佳选择，如果锚杆和岩面处于平行状态，应将其适当调整一定的角度，并将其深度误差适当降低。第二，应注意泥浆的合理选择，并根据实际的工程需求来进行早强剂或者是氧化膨胀剂的添加，以此来实现材料性能的进一步提升。施工中，应根据实际的需求量来进行浆液制作，不可以放置太长时间，以免影响到浆液性能。第三，在布置锚杆时，一定要保障孔洞内没有杂质，且孔洞深度应该与实际工程要求相符，并严格按照规定的施工工序进行锚杆布置。第四，在锚杆下部应做好垫板设置，以此来保障垫板以及围岩的稳定性。第五，在具体施工中，应做好锚杆和注浆管的固定，并控制好注浆压力。注浆施工前，应该安排专门的质量检测人员进行强度检测，保障其强度达到要求标准后才可以注浆[4]。注浆之后，应在一定时间段内避免承载重物，也不可使锚杆晃动。3.4钢拱架安设施工。钢拱架安设主要是针对基底发育深度超过5.0m的特大溶洞所设置的一种支护形式，在开挖到要求的平面之后需要通过喷射施工法进行混凝土施工，并做好施工厚度的控制，同时应安排专门的检验工作者对中线和拱脚线进行测量，然后再进行拱架搭设，具体搭设过程中，需要保障各个节段之间的紧固连接。施工中，应按照设计方案中的实际要求来进行钢拱架设置，并做好各个拱架部分之间的连接，拱架内部的钢筋应交错布设，布设过程中需控制好环向距离，然后将钢筋结构焊接到一起。为了保障拱脚的稳定性，施工中可以在底部进行垫板设置。3.5混凝土喷射施工。在混凝土喷射施工之前，应该先将施工所需要的原材料和机械设备准备好，并做好相应的支护工作，同时应全面了解速凝剂的添加量。具体喷射过程中，应该做好混凝土的水灰比控制，使其与工程的实际要求保持一致，并注重混凝土表面的光滑平整，不可存在凹凸、麻面、裂缝等的质量缺陷。在开始喷射前，首先应做好压力检查，保障压力正常，喷头喷水呈雾状[5]。具体的喷射施工应分段进行，并严格按照设计的施工工艺来进行施工，同时应该保障混凝土在喷射施工之后的密实度与工程要求相符。通过这样的方式，才可以有效保障混凝土喷射施工质量，避免出现回弹和粉尘过量等的问题。施工中，每一个施工段的长度应该控制在6m以内，从下向上进行喷射，喷嘴和岩面之间的距离应该控制在22mm以内，并与岩面之间保持垂直。表1是本次工程混凝土施工的具体参数。3.6岩溶处理过程中的注意事项。在进行岩溶隧道施工中，施工单位应该从以下两个方面来注意岩溶处理。第一，在具体的岩溶处理过程中，处理方案一定要严格根据实地勘察结果来进行确定，因为溶洞大小存在很大差异，位置存在差异，且含水情况和填充物情况各不相同。所以在具体的施工过程中，一定要根据实际情况来进行不同施工方案的制定。第二，在具体施工中，如果遇到隧道或者是岩溶水在岩溶管道中穿越的情况，应该通过拦截、封堵、排放以及预防等的措施来实现综合处理，同时也应该对附近的小桥、涵洞以及排水沟等加以合理利用，以此来保障岩溶隧道处理效果，提升整体施工质量及其安全性。

4结束语

在岩溶条件下的公路隧道施工过程中，合理的施工技术是保障施工质量、提升施工安全的关键。因此，在具体的施工过程中，施工单位首先应该对现场实际的地质条件做到全面了解，然后根据实际情况来制定合理的施工方案。在施工之前，需要做到充分的准备工作，以此来保障后续施工的顺利进行。施工过程中，施工单位应严格按照工程要求，结合现场实际，对各个施工工艺与施工环节做到良好控制，并控制好各项技术参数。通过这样的方式，才可以让施工技术在岩溶地质条件下的公路隧道施工中发挥出充分的优势，以此来提升施工效果，保障工程质量与安全。

参考文献

[1]伍廷亮，龙江英，于泉，等.岩溶地区隧道施工时空效应的数值分析[J].甘肃科学学报，2020（4）：114-118.

[2]沈英柱.基于超前地质预报的隧道岩溶处理方案研究[J].价值工程，2020（25）：155-156.

[3]闫明超.岩溶大断面隧道开挖施工参数比选及现场实测分析[J].土木工程，2019（7）：1237-1244.

[4]张巨峰.隧道岩溶处理技术及施工管理策略研究[J].设备管理与维修，2020（14）：154-156.

[5]谢勇.软弱围岩复杂岩溶段隧道施工技术研究[J].低温建筑技术，2019（12）：106-108.

作者:魏清啸 单位:华邦建投集团股份有限公司