高速公路隧道施工相关问题探讨

来源:用户上传      作者:

　　 摘要：现在随着高速公路的日益增多，高速公路施工的地形、地质也越来越复杂，隧道也越来越常见，本文就高速公路隧道施工相关问题做一探讨。
　　 关键词：高速公路 隧道施工
　　
　　 一、注重超前地质预报在高速公路隧道施工中的应用
　　 隧道地质超前预报包括如下内容：（1）不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方15～100m范围内有无突水、突泥、坍塌、有害气体等灾害地质，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施意见。（2）水文地质预报：预报洞内涌水量大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响。（3）断层及其破碎带的预报：主要预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定性程度，提出施工对策。（4）围岩类别及其稳定性的预报：预报开挖面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提出修改设计，调整支护类型，确定二次衬砌时间的意见，报专家组审批。（5）查明并预测隧道内有害气体含量、成分及动态变化。（6）查明并预测膨胀岩的膨胀力、膨胀量及主要矿物成分，为工程防治提供可靠依据。在高速公路隧道施工中采用地质超前预报是十分必要的，在很大程度上消除了施工的盲目性，确保了施工的安全快速进行。另外，由于地质雷达探测结果受到各种因素的影响，所以在超前地质预报中，应该根据工程的实际情况合理地选取地质雷达测量参数，并结合掌子面的素描情况合理地对隧道施工前方的地质条件进行预测。
　　 二、选择正确的隧道施工方法，保证不良地质隧道施工安全
　　 根据地质情况分析，一般洞口段围岩破碎，洞身开挖采用台阶法施工。对隧道施工安全来说，不良地质的主要问题是岩石破碎，极易坍塌，因而给施工安全造成威胁。不良地质隧道施工，应首先核对设计文件，详细调查工程地质及水文地质情况，做好相应的准备，采取与之相适应的施工方法，制订切实可行的施工技术安全措施，做到预防为主、超前控制。施工中，应按照“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，稳步前进。应加强检查和监测，经常观察地质、地貌和地下水的变化情况，检查支护、掌握围岩及支护的变形位移情况，如发现隧道内有险情，必须在危险地段设置明显标志或派人看守，并迅速报告施工负责人，及时采取措施处理，情况危险时，应将工作人员全部撤离危险区，并立即向上级报告。在制订处理方案的同时，必须编订相应的安全技术措施，向施工人员进行交底，然后贯彻实施。
　　 三、公路隧道施工过程危险辨识
　　 对公路隧道施工过程进行全面危险辨识工作，主要应用系统安全分析方法进行，在此基础上，依据国家、行业或地方发布的法规、规范、标准、规定推出危害，也是危险辨识的一种有效、可靠、科学的方法。实际辨识中，需要几种方法同时进行，使其危险辨识工作进行得更加充分，具有科学性、可靠性和可信性。公路隧道施工危险、危害因素的辨识主要从以下隧道施工过程及施工机械进行：（1）平整场地，修筑便道，主要施工机械推土机、压路机、装载机、挖掘机、自卸车、风动式凿岩机或电动式凿岩机、空压机或发电机等。（2）修高位水池、安装空压机、风管、架线、安装变压器或发电机、安装拌和站、建炸药库房、项目部驻地建设；施工机械（上有的不再重复）吊车。（3）开挖边坡、仰坡打眼、装药、爆破、进行必要防护打锚杆、挂钢筋网片喷射砼、搭设脚手架或简易台车；高空作业。（4）进洞主要施工方案有，管棚施工、导管施工、锚杆注浆、打眼、爆破等；斜井、竖井开挖；铺设轨道施工电梯或提升架安装等。（5）钢筋制作安装、钢拱架制作安装、氧气割等；电焊机等。
　　 四、倡导可持续发展观念，重视环保
　　 环保被越来越多的有识之士接受及强调，隧道施工产生的环保课题已经引起国内大多数专家的重视。（1）通风环保。施工过程中的粉尘对工人身体健康造成严重威胁，注重通风设施的建设，通过喷水清洁空气中的粉尘，达到清洁净化空气的目的，并保护作业工人。项目营运后，隧道内汽车废气的排放循环通过通风系统得到实施，最大限度地对空气的环保作出对策。（2）施工废水经过处理排放。物理处理即经沉淀废渣后排放；化学处理即经过化学试剂溶解有害物质后排入河道。（3）弃碴。指对隧道挖方弃渣的环保处理，统筹安排，精心组织，科学计算以最大限度减少弃渣，在个别地段无法平衡弃渣时，采用植草、种树等方法覆盖，使弃碴对环保影响最低。
　　 五、隧道衬砌裂拱的防治
　　 隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的，泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础，水渗流是诱因。裂拱产生的力学机理为：因衬砌拱部两侧作用很大的侧向压力，致使拱腰截面出现大偏心受压，截面内侧产生很大拉应力，因而拉裂缝出现在拱腰附近。对于裂拱，可采取以下措施：（1）由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因，因而应首先切断渗流水的补给。（2）沿裂缝延伸范围凿楔形槽，槽深8cm，里口宽8cm，外口宽5cm，槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成的环氧基液。（3）沿裂缝两侧施作树脂锚杆，距离裂缝35cm，锚杆间距1.0m×1.0m梅花型布置，另外掺加石英砂作为粘结剂填料，掺加聚乙烯聚酰胺作为环氧树脂的固化激发剂。
　　 六、隧道的防排水
　　 高速公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用。要做好隧道防排水，必须从隧道施工过程的每一道工序做起，超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响，施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此，每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果，才能使隧道防排水工程质量有保证。隧道工程的防排水具体措施如下：（1）初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线。（2）通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置，形成防排水第2道防线。（3）通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第3道防线。（4）作好排水设施，确保排水畅通。
　　 总之，目前高速公路工程越来越多，该类项目往往面临诸多复杂的环境，需要开拓新的思路及更有力的综合分析研究全面协调能力。复杂条件下的公路隧道施工已不仅仅是施工一方就能做好需要多方通力协作，保持一个畅通的沟通渠道，实现信息的共享是非常必要的，应该按照各类安全规范综合考虑各方需求，通过专项方案论证、积极的事前预防、全过程全方位的施工控制等手段是完全可以做好复杂条件下的隧道施工。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-590741.htm