摘要：隧道根據(jù)其修建位置可分為：山嶺隧道、城市隧道和水下隧道三大類(lèi)型，建設(shè)過(guò)程主要為隧道規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、貫通控制測(cè)量和施工等工作。由于在隧道工程中，地質(zhì)條件大部分比較復(fù)雜，施工環(huán)境和情況都比較特殊，尤其是在一些地帶，洞口巖石較為零散破碎，施工難度較大。怎樣保證施工的安全和隧道進(jìn)度的按時(shí)完成，這就要求施工時(shí)候必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶厥獾刭|(zhì)條件，因地制宜的采用合理又經(jīng)濟(jì)的施工工藝。
關(guān)鍵詞：隧道；不良地質(zhì)；施工技術(shù)
自英國(guó)于1826年起在蒸汽機(jī)車(chē)牽引的鐵路上開(kāi)始修建長(zhǎng)770米的泰勒山單線隧道和長(zhǎng) 2474米的維多利亞雙線隧道以來(lái)，英、美、法等國(guó)相繼修建了大量鐵路隧道。最長(zhǎng)的為瑞士的圣哥達(dá)鐵路隧道，長(zhǎng)14998米。中國(guó)于1887～1889年在臺(tái)灣省臺(tái)北至基隆窄軌鐵路上修建的獅球嶺隧道，是中國(guó)的第一座鐵路隧道，長(zhǎng)261米。此后，又在京漢、中東、正太等鐵路修建了一些隧道。中國(guó)最高的鐵路隧道是青藏鐵路關(guān)角鐵路隧道，長(zhǎng)4010米，海拔3690米。中國(guó)鐵路隧道約有半數(shù)以上分布在川、陜、云、貴4省。成昆、襄渝兩條鐵路干線隧道總延長(zhǎng)分別為342及282公里，占線路總長(zhǎng)的比率分別為31.6%和34.3%。
在隧道勘測(cè)和開(kāi)挖過(guò)程中，須了解圍巖的類(lèi)別。圍巖是隧道開(kāi)挖后對(duì)隧道穩(wěn)定性有影響的周邊巖體。圍巖分類(lèi)是依次表明周?chē)鷰r石的綜合強(qiáng)度。圍巖的類(lèi)別的確定，為隧道工程設(shè)計(jì)合理和施工順利提供了依據(jù)。隨著對(duì)安全的重視和科技水平的提高，如今隧道安全事故已經(jīng)大幅度減少，但是由于隧道工程本身的難度高，又極為復(fù)雜，加之其他各種原因，隧道施工的事故發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度，仍然高于其他施工工程。隧道工程中的不良地質(zhì)狀況主要為以下幾種：淺埋，濕陷性黃土，紅黏土，膨脹土，粉砂軟弱下臥層等。為確保施工安全，必須做到采取綜合的治理措施，將單純的經(jīng)驗(yàn)管理方法逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代科學(xué)管理方法，才能真正地把隧道施工安全落實(shí)到位。主要對(duì)策和途徑有以下及方面：
一、 樹(shù)立安全理念，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)
在整個(gè)施工過(guò)程中，要堅(jiān)決徹底的貫徹“安全第一”的理念，將這一理念根深蒂固地植入每一位施工人員的心里，不論進(jìn)度或是效益，只要是與安全施工相悖，全部都要服從安全第一的理念，時(shí)時(shí)、刻刻、人人都要把安全放在施工工作的重中之重來(lái)對(duì)待，對(duì)違章或有安全風(fēng)險(xiǎn)的操作，任何人都有權(quán)利進(jìn)行制止和檢舉。只要足夠堅(jiān)定和強(qiáng)大的精神指導(dǎo)，才能保證施工工程過(guò)程中的每一環(huán)節(jié)都安全。對(duì)不良地址段的施工，更要用百分之二百的注意力，比其他施工段投入更多更頻繁的監(jiān)控和量測(cè)工作，對(duì)施工中的圍巖與支護(hù)穩(wěn)定的程度時(shí)時(shí)掌控，不能疏于現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，充分發(fā)揮監(jiān)控和量測(cè)的指導(dǎo)施工作用。
二、分析不同類(lèi)型的地質(zhì)問(wèn)題，采取合適的施工方法
（一）、支護(hù)和預(yù)加固
由于圍巖自承能力的極限與支護(hù)結(jié)構(gòu)的承受能力直接決定了隧道的預(yù)知護(hù)力，因此對(duì)于圍巖結(jié)構(gòu)自承能力不足的地段，可以通過(guò)增加預(yù)支護(hù)設(shè)施來(lái)加強(qiáng)其的支護(hù)抗力。如果圍巖的結(jié)構(gòu)較為完整，那么只需要提供較小的支護(hù)抗力即可，加之圍巖本身的穩(wěn)定性，就能夠維持穩(wěn)定；如果圍巖的結(jié)構(gòu)較為破碎，就需要增加預(yù)支護(hù)或者剛性支護(hù)，來(lái)保證圍巖整體的穩(wěn)定。
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在不良地質(zhì)段的施工中，可以選擇采用特殊開(kāi)挖的方法，或者是選擇先防護(hù)后開(kāi)挖的方式，有兩種比較適合不良地質(zhì)段的開(kāi)挖方式，臺(tái)階法與分部開(kāi)挖法。
1、臺(tái)階法
指的是將設(shè)計(jì)斷面分解為兩個(gè)部分開(kāi)進(jìn)行開(kāi)挖工作，先對(duì)上半部分進(jìn)行開(kāi)挖，當(dāng)作支護(hù)，然后再對(duì)下半部分進(jìn)行開(kāi)挖。在地址狀況相對(duì)來(lái)說(shuō)較為良好的地段，這種方法非常適用。根據(jù)臺(tái)階長(zhǎng)度不同，還分為微臺(tái)階法、短臺(tái)階法、長(zhǎng)臺(tái)階法。越短的臺(tái)階對(duì)于施工的干擾也就越大，也就越有利于隧道的穩(wěn)定。臺(tái)階開(kāi)挖法的特點(diǎn)如下：工作面積相對(duì)較大，有利于施行機(jī)械化施工，施工速度也較快，并且由于是在上半部分有了支護(hù)的情況下進(jìn)行的下半部分開(kāi)挖，所以安全系數(shù)比較高。但是不利因素還是存在的，由于對(duì)圍巖的擾動(dòng)增加了，所以下半部分開(kāi)挖時(shí)對(duì)上半部分的穩(wěn)定性還是有一定的影響的。
2、分部開(kāi)挖法
指的是將隧道斷為不同的段落進(jìn)行開(kāi)挖。一般會(huì)將一部分超前開(kāi)挖，也被稱(chēng)之為超前導(dǎo)坑法。使用超前導(dǎo)坑開(kāi)挖，能夠比較直接地了解到前方圍巖的實(shí)際情況，這種方法比較適用于大斷面隧道和軟弱破碎段。因?yàn)榭s小了各個(gè)坑道間的跨度，對(duì)圍巖的穩(wěn)定是非常有利的。缺點(diǎn)就是工作面比較多，每個(gè)工序之間會(huì)互相干擾，增加整體施工過(guò)程的難度，拖長(zhǎng)施工的進(jìn)度。
（三）、錨噴技術(shù)
錨噴支護(hù)能夠提高邊坡巖土的抗變形剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性和承載能力。是靠錨桿、鋼筋網(wǎng)、以及混凝上層的共同工作來(lái)對(duì)巖土的抗變形剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行提高，增強(qiáng)邊坡整體的穩(wěn)定性，減小巖體的側(cè)向變形。主要適用于強(qiáng)度較低、巖性較差、易于風(fēng)化的巖石邊坡，或者似乎雖然堅(jiān)硬巖層，但是風(fēng)化較為嚴(yán)重、易受自然營(yíng)力影響、節(jié)理發(fā)育、導(dǎo)致大面積的巖土碎落，以及局部存在小型崩塌、落石現(xiàn)象的巖質(zhì)邊坡地段。又或者是因爆破施工，造成破壞范圍已經(jīng)深入巖坡的內(nèi)部，路塹邊坡的巖石較為破碎松散、容易發(fā)生落石或崩塌的巖質(zhì)邊坡的防護(hù)工作�？傮w來(lái)說(shuō)，除了大面積的淋水地段或者是流沙地段以外，均可以采用錨噴支護(hù)技術(shù)施工。在錨噴技術(shù)中需要注意的是，如果錨桿支護(hù)完成了之后，仍不能夠提供足夠大的支護(hù)能力的話，一定要及時(shí)地設(shè)置增加鋼架支護(hù)來(lái)加強(qiáng)支護(hù)。
�。ㄋ模�、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)混凝土，保護(hù)涂料涂裝
國(guó)內(nèi)外許多的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究證明，混凝土的養(yǎng)護(hù)，對(duì)混凝土的耐久性和質(zhì)量有著十分重要的作用。如果在常溫下的養(yǎng)護(hù)不夠充足的話，對(duì)混凝土的耐久性和質(zhì)量的影響是非常是巨大的，及時(shí)的充分的養(yǎng)護(hù)，是混凝土保持底孔隙率、高強(qiáng)度以及高抗氯離子擴(kuò)散的關(guān)鍵所在，是必不可少的措施。
還有一種非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的對(duì)抗腐蝕的技術(shù)，就是對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行涂料涂裝保護(hù)。這一技術(shù)能夠有效地阻止和緩減環(huán)境里的不良離子的入侵，還能起到裝飾的效果。涂料涂裝保護(hù)技術(shù)是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的關(guān)鍵技術(shù)。
三、TBM設(shè)備的運(yùn)用
TBM（Tunnel Boring Machine），即隧道掘進(jìn)機(jī)，是利用回轉(zhuǎn)刀具開(kāi)挖，同時(shí)破碎洞內(nèi)圍巖及掘進(jìn)，形成整個(gè)隧道斷面的一種新型、先進(jìn)的隧道施工機(jī)械；相對(duì)于目前常用的方法，TBM集鉆、掘進(jìn)、支護(hù)于一體，使用電子、信息、遙測(cè)、遙控等高新技術(shù)對(duì)全部作業(yè)進(jìn)行制導(dǎo)和監(jiān)控，使掘進(jìn)過(guò)程始終處于最佳狀態(tài)。在國(guó)際上，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山開(kāi)采、交通、市政、國(guó)防等工程中。TBM能夠做到高效、快速、優(yōu)質(zhì)的安全施工，能夠降低工程的成本投入。不良地質(zhì)段通常會(huì)有大量碎石的現(xiàn)象，隧道的狀態(tài)很不穩(wěn)定，或者是由于巖石過(guò)于堅(jiān)硬，挖掘進(jìn)度非常緩慢。然而TBM其掘進(jìn)速度約為常規(guī)鉆爆法的4～10倍，最佳日進(jìn)尺可達(dá)150m；具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、有利于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)力保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。特別是高效快速可使工程提前完工，提前創(chuàng)造價(jià)值，對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)有很重要的意義。是目前城市地鐵建設(shè)中速度快、質(zhì)量好、安全性能高的先進(jìn)技術(shù)。
四、結(jié)語(yǔ)：
根據(jù)地質(zhì)段的不同情況，選擇適合圍巖特點(diǎn)的，操作性強(qiáng)的隧道施工方法對(duì)整個(gè)隧道工程有著非常非常重要的意義。在確保安全施工的前提下，最大限度的發(fā)揮人力和機(jī)械的效率，是制定隧道施工方案的原則。我們要多方面考慮施工方案的可行性和可靠性，避免出現(xiàn)方案失誤，更加高效，環(huán)保，節(jié)能地進(jìn)行隧道施工工作。因地制宜的采用合理又經(jīng)濟(jì)的施工工藝，是需要在施工過(guò)程中不斷地進(jìn)行探索和總結(jié)的。
參考文獻(xiàn)：
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