复杂地质环境下高速公路隧道施工技术

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　　摘  要：随着我国 “一带一路”战略的实施，使周边国家对基础设施建设的需求越来越大。由中国路桥工程有限公司承建的巴基斯坦KKH二期高速公路项目，就是作为一带一路的旗舰项目。在巴基斯坦KKH二期项目阿伯塔巴德2#隧道施工过程中，针对各种复杂地质，我们充分运用国内的施工技术和经验，并在此基础上进行了不断的总结和优化。确保在复杂地质环境下，也可以进行高速公路隧道施工，从而实现我国高速公路工程稳定的可持续性发展。
　　关键词：高速公路;隧道;施工技术;复杂地质;环境
　　中图分类号：U45            文献标志码：A
　　隧道施工在高速公路的施工过程中不仅属于极其重要的内容，也是高速公路建设中最为基础的部分，通常在对高速公路进行施工时，都会对隧道施工技术进行使用，主要是因为使用隧道施工技术，不仅可以对工期进行缩短，也可以减少施工成本，从而对工高速公路施工过程中存在的问题进行解决。同时在建设高速公路的过程中，会涉及多种多样的环境以及具有较强的技术性与专业性，所以在高速公路施工时，在复杂的地质环境下需要积极使用隧道施工技术，才必须严格监管整个施工过程，使高速公路隧道施工技术的质量得到提升，从而大幅提高高速公路的整体质量。
　　1 常见的复杂地质环境类型
　　在高速公路施工过程中，主要包括5种常见的复杂地质环境类型。1）不良地质条件。一般情况下不良地质条件包括滑坡、泥石流、煤层瓦斯和湿陷性黄土等，如果在上述地质上开展高速公路隧道施工，极其容易发生下沉、围岩变形、塌方与瓦斯爆炸等事故。2） 岩溶。在我国部分地区岩溶属于比较常见的，岩溶会直接影响高速公路隧道的施工，甚至会发生突水、突泥等情况。3）大断层带。在对高速公路深隧道进行施工时，会部分存在区域性断层问题，对高速公路隧道的整体施工造成极其严重的影响，一般高速公路隧道工程的规模都较大，而且无法对大断层带的风险进行判断，不仅需要较高的施工成本，也导致作业难度越来越大。4） 膨胀岩。在膨胀岩中一般都含有大量的水分，会使其体积变大，具有较大的内应力。5）软弱围岩。因为软弱围岩的承载力与黏结力较小，所以遇水就极其容易发生软化，从而导致高速公路隧道工程发生裂缝、塌方与滑坡等问题。
　　2 复杂地质环境下高速公路隧道施工存在的问题
　　2.1 地质环境过于复杂
　　随着高速公路发展越来越迅猛，导致高速公路的覆盖范围越来越大，使高速公路开始在山区或者地貌奇特的地区进行修建，因为地质环境与条件的发展，会直接影响高速公路的施工进度，甚至对施工工作人员的人身安全造成极其严重的影响。同时在高速公路隧道的施工过程中，主要是由于施工地区自身地质环境较差，地下岩层的结构不仅十分复杂，坚固性也较低，还位于断层地带等，在上述这些地区对高速公路工程进行施工具有较大的困难，如果岩石的硬度较低，会导致岩石发生变形，从而发生隧道倒塌的情况。并且我国会在有效特殊地段，例如矿洞、黄土地等，对高速公路工程进行开展，所以在对高速公路隧道进行施工时，会接触地下水管道、天然气管道等基础设施，会使地表结构发生改变，极其容易使地面发生坍塌的情况，从而直接威胁人们的人身安全。
　　2.2 隧道施工技术较低
　　在高速公路隧道的施工过程中，施工技术极其重要，能够有效保障高速公路隧道施工的整体质量，主要是因为施工技术的实施与高速公路隧道施工质量、施工安全具有紧密的联系。为了确保对高速公路隧道施工过程中存在的问题进行解决，需要对掘进机法、钻爆法进行引进，再与原有的支护技术、通风技术进行结合，但是这些技术由于某些原因无法充分发挥其最大的效用与功能，资金投入的不够充足、施工人员的技术水平较低等，都会导致无法准确地勘测地质环境，从而会增加高速公路隧道工程的施工成本。
　　3 复杂地质环境下高速公路隧道施工的技术
　　3.1 地质勘测
　　因为复杂地质的环境会对高速公路隧道的施工质量造成极其严重的影响，所以必须极其重视复杂地质环境的地质勘测工作。一方面，需要结合地貌图对实际的施工地质情况进行科学预测，必须加强分析容易发生的意外事故与地质灾害，首先准备测量仪器，再对相关方案进行编制，最后分析高速公路隧道施工情况实施的可行性。另一方面，根据具体高速公路隧道施工场所的地形地貌，对地质探孔进行布设与打设，确保结合所得芯样，判断隧道线型范围内的地质情况。同时需要通过全方面的分析，确定高速公路隧道施工范围内的岩溶、破碎带与软弱围岩等不良地质范围以及对隧道的涌水量进行明确，从而对高速公路隧道的围岩级别进行综合确定。
　　3.2 断层与破裂带的施工技术要点
　　高速公路隧道工程如果在断层区域内进行施工，需要运用直径为42 mm的超前注浆导管进行隧道支护，而且需要通过施压的方式进行水泥浆体的灌注，确保实现固结松散岩体的作用，不仅可以使围岩强度得到提高，也可以对围岩的变形情况进行改善。因此，需要将花管样式的导管作为注浆的支护导管，一般将导管的长度设置为4.5 m以及在对隧道进行开挖时，需要使用光面爆破技术。同时在隧道开挖的过程中，需要根据围岩的情况对相应的钻孔装置进行选择以及对相应的爆破计划进行制定，才能够确保实现预期的开挖效果。因此，在隧道进行爆破时，采取光面爆破技术并不会扰动周边的围岩，更加有利于保持围岩的整体性，不需要进行过多的挖掘，从而使高速公路隧道的整体施工效率与安全得到大幅提高。
　　3.3 隧道变形控制技术
　　大部分高速公路隧道所处区域都存在炭质泥岩与粉质砂岩，极其容易发生软化的情况，甚至发生塌方的问题。为了使高速公路隧道的承载能力得到提升，必须采取有效的技术，不断提高高速公路隧道的抗塌方与变形能力，而且在高速公路隧道施工过程中，通过前期的监测判断塌方发生概率较大的地段，要求相关作业工作人员进行药卷锚杆支护，再将钢筋网挂上，然后补喷一定数量的混凝土，确保对高速公路隧道变形的情況进行约束，才能够有效阻止塌方与变形等情况，从而使高速公路隧道的施工质量得到大幅提高。同时在高速公路隧道施工过程中，即使没有发生塌方与变形的情况，也需要通过使用相应的预防措施，对高速公路隧道施工工段进行保护，从而更加利于高速公路隧道工程的施工。
　　4 结语
　　综上所述，在高速公路隧道的施工过程中，经常会遇到十分复杂的地质环境，导致相关工作人员需要对常见的复杂地质环境类型进行了解，确保通过使用有效的施工技术，使高速公路隧道的施工质量得到提高。因此，在高速公路隧道的过程中，必须对施工的地质环境进行分析，确保根据高速公路隧道的施工情况，采用隧道施工技术，才能够对裂缝、塌方与滑坡等问题进行解决，从而使复杂地质环境下高速公路隧道的施工质量与安全得到大幅提高。
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