1、基于山区复杂地质条件下的隧道施工方法探讨摘要：本文对山区复杂地质条件下对隧道的设计问题进行浅谈，可以有效的帮助工程师在应对复杂地质条件时进行工程设计，避免设计过程中由于考虑不周造成的风险。并对复杂地形隧道的施工方法的进行了探讨。 关键词：山区，复杂地质条件，隧道施工方法 Abstract: in this paper, the mountainous area under complex geological conditions of the design of the tunnel on problems, can effectively help engineers to deal wi
2、th complex geological conditions in engineering design, avoid design course, because of the risk of consideration not cause. And the complicated topographical tunnel construction method is discussed. Keywords: mountain area, complex geological conditions, tunnel construction method 中图分类号：U492.6+2 文献
3、标识码： A 文章编号： 引言 我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘，公路建设中，过去的普遍做法是盘山绕行或者切坡深挖。据统计资料，汽车翻越山岭平均时速不足 30km，不到经济时速的一半，汽车的机械损坏和轮胎磨损极为严重，低等级道路的汽油耗量比高等级公路多 20%-50%；而且，劈山筑路会造成许多高边坡，在雨量充沛的地区，它严重破坏自然景观，造成塌方滑坡和水土流失。因此，为了根除道路病害保护自然环境，在山区高等级公路建设中必须重视隧道方案，并努力提高公路隧道工程科学技术水平。 1 关于工程设计程序问题 山区地质条件与一般的地面结构在力学上有很大的不同：岩石的应力不易确定、材料组成
4、不易评估、岩体与支护的相互作用不明了等等。因此，隧道设计一般都应用岩体分类系统，根据不同的岩石组成确定设计方案。但是，岩体的分类系统只能对隧道的基本特征进行评估，而工程师如何根据地质状况做出正确的施工判断才直接影响隧道工程的质量。这就对工程师对资料的掌握及分析有很高的要求。在对地质环境进行勘察时，只有非常简单的地质条件才能在勘察基础上建立一个永久模型。一般的情况则是在设计了施工进展中对最初建立的模型进行不断调整和完善，是一个动态模型。数值分析和隧道的开挖过程、顺序以及对支护系统的即时调整应同时进行，才可以使的方案比较完善、合理、安全。 2 隧道开挖方式探究 隧道开挖的方式有多种，比较常见的主要
5、有暗挖、半明挖和明挖三种，根据不同的经济要求、安全、技术条件以及具体地形来确定采取何种开挖方式。明挖只能用在覆盖层较薄的情形下，需要考虑的主要问题有作业过程中地形的稳定性及基坑排水情况。如果区域内有较复杂的地质结构、地下水较多时，在深基坑开挖易引起山体滑坡的危险。半明挖适用于地下水位在隧道以下及地质松散的情况下。当前最主要使用的隧道施工方法是暗挖，因为其适用于覆盖层较厚的情况，绝大多数的山区均有较厚的覆盖层，且地质条件比较复杂，暗挖的施工方式非常适合山区的隧道开挖。 3 隧道门洞的施工方法 隧道洞口段的施工对整个隧道有很重要的影响，所以国内外工程技术都比较重视。许多国家对此还设有专门的条款来规
6、范。隧道进洞顺延山坡坡度是国外目前比较常见使用的方法，这样可以不破坏洞口岩体的稳定性，达到一种比较自然的状态。国内则通常在预加固的保护下要求及时做洞门。 在多年的发展下，在隧道洞门设计和施工过程中的环保理念有了很多理论成果，比如用小坡的削竹式洞门代替了过去的大挖柱式洞门；在环境比较敏感的地区顺应自然，采用“零开挖”减少了挖土的面积；在有河流的山脉地带，使用棚洞结构进行过渡避免泥石流等地质灾害的发生带来的人员伤亡。总的来说，开挖隧道对环境的影响主要在门洞的形式上，隧道洞口的设计和施工是环保建设的重点。 3.1 洞口的预加固 隧道的洞口处于隧道的最外围，周围岩石的支撑保护能力比较弱。所以，洞口的预
7、加固显得尤为重要，在增加洞口围岩支护能力的基础上，保证后续施工的进行。预加固过程中需要注意的事项： 1.在地质比较疏松的地带，在施工前要避免过度加固带来的安全隐患，在施工方案上对高压水平旋喷法、小管棚、大管棚三种方法进行优先比对选取。 2.若在施工过程中出现仰拱突起、边墙开裂的情况，说明仰拱和变强在加固过程中收到的力增大，要及时加强对仰拱和边墙的支护。 3.2 洞口施工段注意事项 1.要做好充分的准备工作，有一套比较完整的进洞施工方案，对场地的布置、预加固、施工方法要详细的说明。在方案审批合格后开始施工。过程中不能随意改变原计划的方案，对地质的变化情况进行实时的检测，一旦发现情况，应立即上报。
8、 2.坚持“早进晚出” ，由于山区的地质比较复杂，需要减少施工过程对仰坡的破坏。必须首先完成洞口周围的排水系统的建设。各项施工要有统一的安排，达到协调统一的要求。 3.洞口开挖过程中，严格执行“先加固，后开挖”的要求， ，衬砌做到先墙再拱，有仰拱的地方必须先做仰拱。洞口若要用台阶施工法，避免台阶太长引起隧道的不稳定。 4.洞门的建设应该尽早完成，避免拉长施工战线带来洞口的稳定性下降。 洞口是隧道的门户，所以洞口的施工的质量对隧道质量的影响可见一斑。初期的支护和洞口的预加固是洞口建设的重中之重，是隧道结构中起头的一部分。各项施工要协调统一起来，对山区复杂的地质环境要有因地制宜的的精神，碰到问题要
9、具体分析之后综合解决。 4 通风技术处理 隧道的主要副主通道是斜井，在山区的隧道建设需要从正反四个工作面同时进行施工，而且山区的海拔较高，气压低，正常条件下的通风技术需要经过改进才可以应用，如何进行改进，是提高工作效率、加快进度的关键因素。 4.1 使用大功率通风机 由于山区隧道位置的独特性，在通风技术中使用大功率的高风量通风机是一个不错的方法。在通风计算中要注意管道的直径和风阻力、风压力成幂指数的关系。 4.2 减少机械的尾气排放量 决定通风的主要因素是施工中内燃机的尾气排放量。在挖掘隧道时，出渣车一般都要超重运行以保证工作效率，所以尾气排放量远高于计划。因此需要平时加强内燃机的保养和使用，
10、条件允许的情况下可以用电动机械设备代替内燃机。 4.3 加强通风管理 施工的通风管理的提高，可以提高工作人员的效率、节能减排、降低成本，所以说是施工中的关键因素。因此要建立科学合理的通风管理体系，配备专业的作业人员进行通风，加强管理机制的建设三个方面来加强施工中的通风工作。5 应对突发情况的措施 5.1 在隧道作业中，要时刻做好准备应对一切可能出现的意外情况。抽水设备要准备充足，将作业中产生的水及时抽走，预防积水对墙基的浸泡带来的意外情况。 5.2 施工中安排足够的人员不间断的检测地质条件的变化，加强预报工作，对可能出现的情况进行安全隐患的排查。采取超前探水措施，预防突水涌泥淹井的危险。如果涌
11、水量较大，可采取径向注浆等多种注浆措施进行堵水。 5.3 强化施工单位的安全生产责任制。施工单位根据设计要求制定防范措施，监理单位审查防范措施并检查随动施工风险管理制度。施工单位是隧道安全工作的责任主体，不许加强风险防范和风险管理，落实各项防范措施。加大隐患的排查力度。 6 总结 在脆弱的岩层中挖掘隧道，在设计和施工中都必须考虑岩体破坏和大变形，尽力避免不必要的扰动，在应对过程中考验了工程师对脆弱岩体性能的了解以及支护与岩体相互作用的原理的应用。随着工程进展的深入，检测数据的增加，需要综合数值的计算方法，逐步达到工程的实际要求。 支护系统的安装顺序必须与施工工序密切配合，保证支护不会超负荷工作。综合治水的方法可以最大限度的减少积水对隧道稳定性的影响。通风技术的处理要配合施工的进程，以达到最大限度的提高工程进展。
