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摘要：近年來，我國社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷擴(kuò)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，經(jīng)常會涉及一些復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境上的施工，尤其是隧道施工，難度大、耗時(shí)長、要求高、技術(shù)要求嚴(yán)，隧道施工質(zhì)量的好壞對整個(gè)施工項(xiàng)目的成敗具有重要影響，文章將對復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工技術(shù)進(jìn)行簡要探析，為當(dāng)前和未來的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工提供一些有益的參考和啟示。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境；隧道施工；施工技術(shù)；原則；溶巖

1復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道施工應(yīng)遵循的原則

近年來，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷增加，為促進(jìn)社會發(fā)展發(fā)揮著重要作用。但是，我國地形多樣，地質(zhì)條件復(fù)雜，很多地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)變得比平時(shí)更為困難，尤其是道橋建設(shè)中涉及隧道施工的部分，對施工技術(shù)的要求非常高，一旦某一環(huán)節(jié)、某一部分出了問題，可能會給整個(gè)工程帶來嚴(yán)重不良影響。所以，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工，應(yīng)該遵循幾個(gè)基本原則，以保障施工的順利進(jìn)行。

1.1保持巖層穩(wěn)定

復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，巖層的穩(wěn)定性是施工必須首先考慮的問題，只有確保巖層穩(wěn)定，才能保障施工的安全性和施工質(zhì)量。所以，施工團(tuán)隊(duì)在施工之前，一定要認(rèn)真研究復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工段的基本情況，撰寫詳細(xì)的可行性研究報(bào)告，徹底勘察清楚施工段的地質(zhì)水文條件、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)變化，影響因素，施工可能引發(fā)的地質(zhì)問題，做好安全預(yù)案等，具體施工時(shí)，要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行施工，同時(shí)，隨時(shí)注意施工中遇到的新問題、新情況，及時(shí)與設(shè)計(jì)方進(jìn)行溝通，避免大規(guī)模的巖石變動(dòng)，保障巖層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。

1.2靈活選擇開挖方式

復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，隧道施工難度較高，技術(shù)要求也比較高，為了更好的提高隧道開挖的質(zhì)量和效率，應(yīng)結(jié)合隧道施工可行性研究報(bào)告，充分的分析隧道不同施工段的不同特點(diǎn)，結(jié)合施工作業(yè)的可行性、安全性、施工難度、現(xiàn)有的技術(shù)能力，科學(xué)、靈活的選擇最佳施工方案，提高隧道施工的安全性、質(zhì)量和效率。

2不同復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)

地質(zhì)條件的復(fù)雜性，決定了隧道施工必須實(shí)事求是，根據(jù)不同的地質(zhì)條件采用對應(yīng)的施工技術(shù)，以保障施工的順利完成。

2.1巖溶地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工

巖溶地質(zhì)環(huán)境是最為典型的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，出現(xiàn)在喀斯特地貌區(qū)，以西南區(qū)域最為常見，巖溶地區(qū)的工程施工，經(jīng)常會遇到地基穩(wěn)定性問題、滲漏、塌陷、涌水、涌泥等工程地質(zhì)問題，所以，注意巖溶地區(qū)的施工技術(shù)，提高施工水平十分重要。

2.1.1加強(qiáng)地形的全面勘察

巖溶地區(qū)隧道施工，必須對施工地區(qū)的整體地質(zhì)環(huán)境、自然地理環(huán)境進(jìn)行全面的勘察，利用先進(jìn)的3S技術(shù)對地形、地質(zhì)水文條件進(jìn)行全面解析，因地制宜，科學(xué)的提出施工方案，正式施工之前，可通過3S技術(shù)對施工方案進(jìn)行數(shù)字模擬，對可能出現(xiàn)的圍巖變動(dòng)情況、工程地質(zhì)問題進(jìn)行預(yù)防、控制。在實(shí)際施工中，如果發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的圍巖變動(dòng)，要立刻聯(lián)合設(shè)計(jì)方、施工方、安全監(jiān)管人員對施工的現(xiàn)狀、施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，盡快提出高效的解決方案，使整個(gè)隧道施工工作都在可控范圍內(nèi)，避免施工事故發(fā)生。

2.1.2躲避溶洞

巖溶地區(qū)，溶洞防不勝防，是最危險(xiǎn)的，為了保障施工的安全性和隧道完成后能正常使用，躲避溶洞十分必要。所以，隧道開挖的時(shí)候，要選擇合適的開挖方式，做足充足的地質(zhì)勘查工作，繞過溶洞，提高隧道施工的收縮性。具體施工時(shí)，應(yīng)對隧道施工過程中可能遇到的溶洞進(jìn)行分割，然后根據(jù)溶洞的具體情況采取對應(yīng)的避開技術(shù)，保障溶洞周邊地質(zhì)的穩(wěn)定，在能達(dá)到施工水平又符合隧道使用性能的地方，保障工程的順利進(jìn)行。

2.2瓦斯地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)

瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期形成的，無色無味，難溶于水，但達(dá)到一定濃度時(shí)，可使人窒息死亡。瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的，在瓦斯地質(zhì)條件下，瓦斯達(dá)到一定濃度或遇明火，可產(chǎn)生燃燒或爆炸，造成嚴(yán)重的安全事故，所以，瓦斯地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工，必須做好相應(yīng)的防護(hù)技術(shù)，提高施工的安全性和可靠性。

2.2.1加強(qiáng)地質(zhì)條件綜合分析

瓦斯無色無味，其形成和圍巖的地質(zhì)變遷有很大關(guān)系，為了提高安全性，必須對隧道施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行全面的勘察、綜合分析，準(zhǔn)確定位斷裂帶的位置、分布情況、存在狀態(tài)、規(guī)模儲量、密度等有關(guān)信息，做出詳細(xì)科學(xué)的綜合分析報(bào)告。瓦斯地質(zhì)的綜合報(bào)告中，應(yīng)包含TST報(bào)告、地質(zhì)素描報(bào)告、水平鉆井報(bào)告，這些報(bào)告要通過專業(yè)的、經(jīng)驗(yàn)豐富的勘探公司取得，并且聘請專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)、圖形的分析，得出科學(xué)的結(jié)論，為施工方案的制定、安全防護(hù)措施的開展提供依據(jù)。

2.2.2瓦斯監(jiān)測技術(shù)

隧道施工過程中，如果勘測到存在瓦斯氣體，必須做好嚴(yán)密的瓦斯監(jiān)測，而且是全程、全方位的監(jiān)測。瓦斯監(jiān)測主要有機(jī)械監(jiān)測、人工監(jiān)測兩種。目前市場上機(jī)械監(jiān)測主要使用的是KJ90號煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)，具體施工時(shí)，在模板車頂?shù)忍綔y范圍較為開闊的地方安裝甲烷預(yù)警裝置，預(yù)警裝置和監(jiān)控系統(tǒng)連接，系統(tǒng)內(nèi)通過自動(dòng)化技術(shù)預(yù)設(shè)了0.5%、1%的瓦斯?jié)舛戎担坏┫到y(tǒng)探測裝置探測到隧道的瓦斯?jié)舛瘸^了0.5%，甲烷報(bào)警裝置就會發(fā)出警報(bào)，如果超過了1%，報(bào)警器不但會發(fā)出警報(bào)，還會自動(dòng)切斷隧道電源，強(qiáng)制停止施工，保護(hù)隧道內(nèi)施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全。當(dāng)甲烷報(bào)警器發(fā)出警報(bào)后，隧道內(nèi)施工人員應(yīng)立刻停止施工，采取相應(yīng)的通風(fēng)措施給隧道通風(fēng)，稀釋瓦斯等氣體，直到監(jiān)控系統(tǒng)測到的隧道內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊陀?.5%再開始施工。如果系統(tǒng)提示瓦斯?jié)舛容^高，情況較為危急，瓦斯的濃度短時(shí)間內(nèi)無法降下來，施工人員應(yīng)盡快撤離隧道，以免受到有害氣體影響威脅生命安全。

2.2.3改進(jìn)防爆設(shè)備

瓦斯地質(zhì)條件下，防燃防爆是必須高度重視的工作，除了對隧道施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的安全宣傳教育和自我防護(hù)訓(xùn)練外，隧道內(nèi)的所有車輛、機(jī)械設(shè)備都應(yīng)安裝防爆裝置，具備超強(qiáng)防爆性能，并且所有的機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控也要加強(qiáng)，增強(qiáng)其自動(dòng)化性能。機(jī)械設(shè)備、車輛進(jìn)入隧道進(jìn)行正式作業(yè)之前，要進(jìn)行防爆裝置的檢查、測試，確定完全沒問題了再投入使用。目前，我國在機(jī)械設(shè)備的防爆性能研究方面還有很多不足，應(yīng)積極加強(qiáng)這方面的研究，提高防爆技術(shù)，促進(jìn)工程施工安全。

2.3膨脹性地質(zhì)環(huán)境的隧道施工

膨脹性地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工，主要是指隧道施工中遇到膨脹土。膨脹土是公認(rèn)的災(zāi)害性土。膨脹土以黏土礦物質(zhì)為主、顆粒高分散，中黏粒含量通常大于30%，對濕熱環(huán)境高度敏感，土地濕潤時(shí)，土的體積膨脹，土體干燥時(shí)，土的體積收縮形成裂縫，屬液限大于40%的超高塑性土，所以土體的強(qiáng)度很不穩(wěn)定。膨脹土分布廣泛，我國超20個(gè)省區(qū)分布有膨脹土，在氣候變化影響下，膨脹土土體強(qiáng)度產(chǎn)生變化，對工程施工中的路基、邊坡等具有重要影響。復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，對膨脹性的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面勘察，采用復(fù)雜的隧道施工技術(shù)，減小斷面，防止地基下沉，可以調(diào)整工程的絕對值，加快施工速度；膨脹土的施工對溫度、濕度較為敏感，所以施工時(shí)一定要設(shè)計(jì)好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工次序，提高施工速度，確保各個(gè)環(huán)節(jié)無縫銜接，施工完的工程得到及時(shí)加固；必須減少隧道內(nèi)水化風(fēng)化等對巖石結(jié)構(gòu)的影響，最大限度的減少土體的收縮、膨脹；膨脹地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工，可采取分步開挖、搭建支撐結(jié)構(gòu)的方式，提高施工速度；設(shè)置導(dǎo)坑時(shí)，要合理設(shè)計(jì)開挖順序；膨脹性地質(zhì)環(huán)境下，如果有必要，可采用換土法，將施工位置重要膨脹土又不多的膨脹土挖掉，換上新的強(qiáng)度高的土體；施工前，也可對膨脹土進(jìn)行預(yù)濕，使土體保持濕潤，再壓實(shí)控制，配合上一定的化學(xué)處理（在土體中摻入粉煤灰、石灰、水泥、氯化鈣、磷酸等，使其通過化學(xué)反應(yīng)加固土體），可有效的提高膨脹土的土體強(qiáng)度。

2.4突水、突泥地質(zhì)條件施工技術(shù)

地下水的靜水壓作用和勁水壓作用，可以使巖體發(fā)生水力劈裂，增強(qiáng)滲透，突破局部屏障，地下水位升高，造成突水突泥。突水突泥在不良地質(zhì)下最容易發(fā)生，具有很強(qiáng)的突發(fā)性、危害性，對工程施工影響很大。隧道施工一般作業(yè)較深、施工工作量大、隧道較長，突水突泥一旦發(fā)生，施救和災(zāi)害排除較為困難，所以必須高度重視，積極加以預(yù)防。隧道施工時(shí)，一定要做好超前的地質(zhì)預(yù)報(bào)，對可能發(fā)生突水、突泥的地段進(jìn)行地質(zhì)鉆探，預(yù)測地下水位置、水量和分布情況，對涌水量進(jìn)行預(yù)測。突水突泥發(fā)生的規(guī)模較小時(shí)，可采用封堵措施，將水、泥封堵在圍巖外，間歇性的涌水通過泄水孔、道排出隧道。超前探水孔的深度不應(yīng)小于25m，涌水量小于10m3/h時(shí)，鉆水孔應(yīng)加深到50m；如果沒出現(xiàn)明顯涌水，可在30m斷面處實(shí)行全斷面注漿堵水；如果涌水量明顯，應(yīng)在30m長度外全斷面注漿堵水；如果涌水量小于10m3/h但有些孔涌水量大于2m3/h，則應(yīng)對這些涌水量較大的孔進(jìn)行局部注漿封堵。

3結(jié)束語

隧道施工在工程建設(shè)中十分常見，我國幅員遼闊，地質(zhì)地形條件復(fù)雜多變，隧道施工經(jīng)常會遇到復(fù)雜地質(zhì)，施工十分困難。文章分析了復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道施工應(yīng)遵循的原則，并探討了幾種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工技術(shù)，研究成果值得參考和借鑒。

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作者:李繼強(qiáng) 單位:云南交投集團(tuán)云嶺建設(shè)有限公司