公路隧道施工技术措施探讨

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1、公路隧道施工技术措施探讨摘要：公路隧道的施工质量好坏直接影响到公路的使用效果，而隧道的施工存在 着大量的隐蔽工程，作业空间乂比较小，影响着施工质量。木文根据工程案例, 对公路隧道的施工特点、难点及措施进行分析，供同行借鉴参考。关键词：公路隧道；施工特点；施工难点；安全管理一、工程概况某公路隧道A洞长1028m, III级围岩529m, IV级围岩221m, V级围 岩248m。B洞长1020m； III级围岩520m, IV级围岩222m, V级围岩248m 根据地质调查报告分析，A洞附近冲沟中发育一条断层，但该条断层未延伸到隧 道处山体内，与路线走向大致垂直，约相交于K11+460,走向约7

2、0°,倾向 北西，倾角在45°以上，受其影响，其次级断层和影响带对木隧道进口段围 岩有较明显影响。勘察揭露断层F5,其宽约24m，与路线走向大致垂直，大 约与左线交于ZK11+860,与右线交于K11+855,倾向NW方向，倾角较陡，此 断层影响带内岩石破碎强烈，绿泥石化现象明显，局部岩石糜棱岩化显著，岩体 破碎，岩质较软。二、公路隧道施工特点公路隧道施工具有以下三种特点：1、地质情况未知性：当施工地点的地质情况未知时，施工的难度会相 对增加，施工的时间也相对增加，会在一定程度上增加施工造价。施工地点的地 质情况往往能够通过工稈地质情况调查知道，但是地质调查不能够完全对施工当

3、中可能遇到的地质情况全部掌控，而对于像泥石流或者瓦斯底层这样不易勘测的 恶劣地质现象，对工程的进展将会造成很大的困扰。2、山体开挖扰动性：人为对山体的开挖会在不同程度上对山体造成一 定影响，产生地质变化，间接增加了工程施工的难度。同时，由于地质情况的未 知性，隧道施工过程中开挖工艺、防护措施等选择不当也容易导致塌方等危险事故的发生。3、工程隐蔽性：工程施工中的每个环节都环环相扣、不可分割，并U 还有很多工序在下一工序施工前需要覆盖，导致对这些工序的质量检查难度加人, 在后面的施工工序覆盖之下，很多质量问题都难以发现，一部分轻微的质量问题 不影响工程的使用，但严重的质量问题会导致整个隧道不能够正

4、常使用。三、隧道施工中难点与技术措施分析（-）隧道洞口工程施工措施隧道洞口上覆盖层厚度为520m,为浅埋地段，围岩为亚黏土夹碎石、 种植土，局部中风化基出露。此类围岩结构松散，含水量较大，故洞口土石方开 挖后，扰动的岩层易产生不稳定情况，发生滑坡、坍塌等，因此如何确定安全顺 利通过进、出口端段浅埋段为工程重点之一。采取的施工措施如下：1、先修建截水沟，防止大量雨水侵入扰动的坡面；2、在隧道进出口端设计预加固桩；分层开挖边仰坡土石方，并分层喷 锚支护；3、临时坡面（洞身留核心土）的土石方尽量少开挖，以能够施工护拱 为宜；4、为增加护拱内导管预埋的准确，在护拱内增设两118 1字钢架， 对孔口管进

5、行定位，解决定位在钢筋上吋容易发生的变形而产生的位移。（二）浅埋地段的施工措施隧道进出、口段为浅埋地段，围岩节理裂隙极发育，岩体极破碎，围岩 无自稳能力，施工中稍有不当，就会出现坍塌或冒顶现象，严重危害隧道施工安 全。在施工中采取如下施工措施减少或避免出现此类现象：1、“预支护、少扰动、早封闭、严治水、勤量测、衬砌紧跟”的施工原 则严格遵守与执行；2、严格按上部弧形导坑预留核心土的原则开挖，减少断面暴露面积；3、尽量以超前大管棚的形式掩护通过浅埋区，延长超前大管棚覆盖范围，特别隧道娄底端，超前大管棚覆盖顶板厚度在10m内的范围;4、增加锁脚锚杆及增设仰拱竖向锚杆，防止因应力过大而岀现仰拱隆起现

6、象；（三）隧道坍塌、冒顶后的处理措施施工过程中需要严格按照施工规范，严格预防施工塌方事故。特别是在 不良地质所在的地段施工，但如若出现塌方现象，需要依据以下原则进行补救:1、在对塌方进行治理前，首先要全面的查看其状态、大小及内部结构， 研究造成塌方的原因及地下水文状况，编制出治理措施报相关单位审批；2、隧道坍塌以后，要及时的支护已坍塌的部位，避免塌方恶化，其次 还要及时的进行排水；3、若坍塌面积不大，要先对其两端的部位进行支护，及时跟进喷射栓 或锚喷共同加固，并封堵塌洞两侧和上部，最后封闭坍穴顶部和侧部，然后将磴 处理好；4、若坍塌面积很大，隧道口被封堵，这时就要先进行支护，随后再进 行挖掘，

7、在全面了解好坍塌范围以后，使用管棚注浆来加固四周的岩石，等到四 周岩体完全稳固之后根据由顶至底的顺序处理坍塌部位；5、若塌方露岀地面，在对其进行治理时要先对塌方口进行加固，如果 地质状况较差，就必须要在塌方口四周在加设锚杆，隧道内要使用钢架以及管棚 超前联合支护来穿越坍塌口。（四）破碎带、断层地段施工措施本隧道的断层与破碎带采用如下施工措施通过该不良地段：1、施工前应对出现破碎带征兆的现场勘探、分析、推测并详细了解具 体的状况，由现阶段的技术状况以及设备状况，确定穿越这一位置的施工方案;2、如果在断层位置处灌入软塑状断层泥，就必须要使用小导管注浆超 前联合支护，先对其实施两边挖掘，之后对上端实

8、施环形挖掘，最后处理核心位 置；3、尽最大可能的减短穿越断层处之间的位移，同吋尽可能快封堵衬砌，避免岩层过多曝霜;4、运用爆破法进行开凿时，必须科学的控制炸药的量，并采用弱松动 爆破法施工；5、断层地段的支护只能加强不得减弱，并要及时的进行查看和加固， 尽快封堵衬砌断面。（五）岩爆地段的施工措施本隧道通过部分地段因岩层埋深较深，同吋岩体较完整，围岩的初始应 力属于高应力状态，有发生岩爆的可能，岩爆区域施工措施如下：1、实施光面爆破，合理掌控药量，尽量降低爆炸对四周岩石造成的伤 害；2、可采取预先释放部分能量的方法，如松动爆破法，超前钻孔预爆法， 以降低出现岩爆的概率；3、强化加固，加固方式为在

9、爆破后及时在拱部和侧壁喷射混凝土，之 后进行锚杆和钢筋网的铺设。（六）穿越溶洞段的施工措施本隧道穿越岩层大部分为石灰岩，通过岩 层时可能会遇到溶洞，溶洞处理措施如下：1、隧道开凿面外（拱腰位置之上以及路面以下）的溶洞形成深度不大 于2.0m的区域和处于边墙位置形成的溶洞，理论上应该实施回填：（1）溶洞在 拱腰以下发育：用强度等级为C10的商絵，采用泵送的方式进行冋填，为防止 桧对衬砌位置产生较大压力，按照溶洞规模，对其周围加设1.2×1.2m的锚 杆，其锚入深度要大于1.0m。回填完工后要实施钢筋网和喷射栓进行联合加固 等；（2）溶洞在边墙位置处发育：应用强度等级为C10的商品栓冋

10、填，厚度人于 1.5nu间距为2.0m布设一处11cm HDPE透水管与侧水沟相连，该处喷射混凝 土和钢筋网初期支护可取消；（3）溶洞在基础及路面下发育：采用C10混凝土 冋填，如有充填物，必须挖除。每隔2.0m设置一处11cm HDPE透水管相连。2、拱腰上部开挖面外，溶洞形成深度不小于2.0m,溶洞截面不大于隧 道开挖面方案：（1）溶洞内无填充物有水，应用强度等级为C25的商品栓浇筑， 其最小厚度应大于0.8m,同时其两端深入岩石内的长度应大于0.5m,此外还要 加设1.2×1.2m的锚杆，其锚入度应大于1.5m待上述工序完成后在对其 进行钢筋网和喷射桧进行联合加固。并对此处隧

11、道进行扩挖，埋设直径为30cm HDPE波纹管连通原溶洞水路；（2）溶洞内无填充物，应用强度等级为C25的商 品碗浇筑，其最小厚度应大于0.8m,同时其两端深入岩石内的长度应大于0.5m, 此外还要加设1.2×1.2m的锚杆，其锚入度应大于1.5m。待上述工序完成 后在对其进行钢筋网和喷射絵进行联合加固等，在作业吋要提前布设管径为 0.22m HDE波纹管。3、拱腰上方隧道开凿面外溶洞形成深度不小于2.0m,溶洞净跨不大于 隧道开凿面和基底溶洞形成深度不小于5.0m,溶洞净跨不人于隧道开凿面的治 理措施：（1）拱腰溶洞内有填118工字钢，其距离为0.5m,为确保基础的稳固， 要加大

12、开挖钢架底面。布设锚杆，进行钢筋网和喷射轮进行联合加固。在作业时 要提前布设管径为0.11m HDE透水管并加密此地段环向排水管，具体见图1。图1拱腰以上大溶洞（无填充物）（2）基底大溶洞：采用架设钢筋混凝土桥板通过，应保证板两端架设 于稳固基础上，基底承载力大于1200kpa,否则应进行处治，具体见图2。图2基底以下大溶洞4、基础及路面下大型溶洞，采用跨越处理方案：（1）溶洞于某区域宽 度不大：运用框架梁跨越，其高度处于0.5-1.0m之间。在作业吋要提前布设管 径为0.11m HDE透水管，详见图3。图3基础及路面下大溶洞（一）（2）溶洞形成稍宽区域：应用扩大基础、桩基及框架结构梁穿越。在

13、 作业吋要提前布设管径为0.11m HDE透水管，详见图4。（七）小净距隧道施工措施图4基础及路面下大溶洞（二）小净距隧道其内部夹岩柱体相当薄，其受力十分不利，再加上地理状况 复杂，在相关数据的确定上存在较大不便，所以，在对其进行固定设计吋，务必 要采取监控测量，之后采用动态设计，施工过程中尤其要注意以下问题：1、初期支护应用锚喷方式来固定，这样能够尽早实施支护，有利于四 周岩石的稳定；2、初期支护是关键承重体系，二次衬砌选择模筑钢筋栓，它仅承担极 少部分的应力，主要当作安全储备；3、小净距隧道顺利实施的重要环节是中央岩柱体的稳定性，要结合多 方面的因素对其运用大吨位预应力锚索、水平贯通式锚杆

14、等措施来固定；4、因现场环境及地质构造的复杂性，对支护系统、内部岩体以及四周 岩石的受力及变形实施监测具有十分重要的作用；5、岩柱的大小对支护体系、四周岩石的受力及变形，尤其是岩柱的稳 定性具有关键性作用，所以不管是哪种类型的岩石，其柱体都不能太小；6、就小净距隧道开凿而言，务必要保证中夹岩柱体的完整性，施工关 键点是科学选择开凿顺序、掌控爆破施工，以有效保障隧道开凿时四周岩石的牢 固。（八）监控量测措施隧道施工的监控量测是必不可少的环节之一，是有效获取开凿过程中四 周岩石的牢固性以及支护、形变的状态和数据的有效手段，能有效分析设计和施 工安全，进而科学的引导施工，监控量测措施如下：1、在洞口

15、偏压浅埋区域，间隔5-10m的距离设定一个断面，各断面均 在洞顶地表、洞内拱顶及两侧边墙上各布设一个测定点；其余地段视地质情况, 每隔550m设定断面，其观测点分别设定于拱顶及两端边墙上；2、定时的监测拱顶及其四周岩石的位移量，根据测定的信息画出图像 曲线，并全面公布测量结果，并依此确定二次衬砌合理的施工时间。四、安全管理事项在公路隧道开凿过程中，安全问题是最为关键的问题，它直接决定着施 工人员的生命安全以及施工单位的荣誉，需高度重视：1、提升施工人员的素质和安全意识，适时的对其进行安全教育，防止因工人操作不当而导致安全事故的发生;2、施工单位还必须要充分的了解隧道周边的自然环境，尽早制定出切 实可行的防控措施，以防止因自然环境影响而导致的突发事故；3、施工单位必须要强化管理体系，积极贯彻“安全第一，预防为主” 的方针，组建科学高效的安全管理部门，经常深入现场检查和督导现场安全；4、施工单位还要推行目标体系，强化安全治理工作，全面分析施工安 全状况，以有效提升其在公路隧道建设过程中的安全管理水平；5、在隧道内安装安全监督装置，对隧道开凿实施全方位的监控，若发 现安全隐患要及时的向相关部门报告，并协同其治理。五、结束语综上所述，公路隧道的施工环境比较复杂，施工技术要求比较高，其工 程质量的优劣直接影响到公路的使用效果及安全性，因此应在施工过程中不断强 化技术水准，优