高原隧道施工安全质量及其常见问题

1、高原隧道施工安全及常见问题1.高原地质条件对隧道施工的影响高原地理环境对隧道工程的影响主要体现在以下几个方面：一是对隧道使用功能的影响。隧道穿越高原富水层或岩溶裂隙发育地区时，如果防排水措施不当，衬砌会发生渗漏，不仅会影响隧道内通风、照明、监控等电气设备的使用，而且会使隧道在寒冷的冬季出现挂冰和路面冻结，运营条件会极度恶化，严重影响隧道的使用功能；其次，它会影响隧道的衬砌结构。在高原地区的隧道工程中，如果不及时排出围岩中的地下水，冬季到来时，水体将冻结，给隧道衬砌结构带来冻胀破坏。在夏季，冻结和融化会使围岩形成一个泥浆融化圈，这种情况经常发生在隧道入口处，会对隧道结构造成严重破坏。因此，在高原

2、地区隧道工程施工中，有必要全面分析影响施工的各种因素，并采取有效措施加以解决，以确保隧道工程的整体施工质量。2.断层破碎带与隧道工程的关系在研究断层破碎带与隧道的关系之前，首先要搞清楚断层的基本类型。根据断层两侧的相对位移关系，断层可分为以下三种类型：一是正断层。这种断层主要是指下盘相对上升，下盘沿着断层岩面的倾斜方向下降的断层。此类断层的形成主要与拉力和重力有关，断层平面倾角较陡，断层线大多为直线；第二，反向故障。这类断层特指下盘相对较低、上壁相对较高的断层，大部分是在地壳挤压作用下形成的，断层两侧大部分处于闭合状态；第三，翻译失误。这种断层是指两个板块沿断层走向的相对位移，断层平面接近直立

3、，倾角较大，一般是在地壳水平运动的剪切力作用下形成的。2.1断层破碎带断层破碎带主要是由于两侧岩层在两个断层板块相对滑动的过程中受到挤压破碎，形成同向的长破碎带。其宽度与岩石性质、断层距离和断层性质有关。根据破碎带岩石的破碎程度，可分为角砾岩、断层泥、磨砾岩等类型。2.2断层破碎带与隧道的关系当隧道工程穿越断层段时，隧道施工的难度一般取决于断层的性质、破碎带结构中岩石的破碎程度、含水量、断层活动性等因素。当施工方法、机械设备等条件相似时，断层破碎带与隧道的关系直接影响施工难度和工期。通常，当隧道轴线无限接近垂直结构方向，且断层规模小、宽度小、含水量低时，施工难度较小；如果隧道轴线倾斜或平行于结

4、构方向，隧道穿过断裂带的长度将增加，并将出现强大的侧向压力。为了保证施工安全，必须及时加强和关闭隧道支护系统。3.穿越断层破碎带的高原隧道工程施工技术在高原隧道施工过程中，经常会遇到穿越断层破碎带的情况。为了保证隧道施工的顺利进行，必须采用合理可行的施工工艺，下面将对此进行详细论述。3.1施工方法(1)超前地质预报隧道开挖穿越断层破碎带时，经常会出现塌方、突水等问题。为确保安全有序施工，隧道施工时应采用超前地质预报。该方法是保证隧道穿越断层破碎带施工安全的有效途径之一。穿越断层破碎带的隧道应进行地质调查。根据隧道现有的勘察资料和隧道开挖工作面的地质描述，利用相关工具推测工作面前方的地质情况。同

5、时，在隧道开挖过程中，应根据超前地质预报的实际情况随时补充，以了解待穿越断裂带的位置和宽度，并制定有针对性的施工技术措施，确保施工顺利进行。(2)加强环此处的加固环是指在隧道拱周围120度范围内，利用先进的小导管水泥浆，形成足够强度和厚度的加固拱，以提高围岩自身的承载力和稳定性。(3)正步法当隧道穿过破碎带时，这是一种常用的开挖方法。在开挖过程中，应遵循短进尺、强支护的开挖原则，上下台阶高差应合理，开挖应左右交错进行。同时，有必要控制两个台阶之间的纵向距离，这将有助于很早就跌到谷底。此外，开挖后，应尽可能减少围岩在外部环境中的暴露时间，并及时进行初期支护。(4)初始支持满足设计要求的混凝土通常

6、在开始时用于喷封隧道面，然后用工字钢制成钢拱，钢拱与纵向钢筋连接。3.2施工技术要点(1)导管布局在施工过程中，确保小导管的布置位置和角度符合设计要求是重要的一步。同时，小导管可以通过钻孔和驱动来构建。(2)泥浆施工对于岩体破碎严重、裂隙发育、裂隙较大的围岩，很难采用先进的预注浆方法进行施工。在混凝土施工过程中，防止大量漏浆和控制灌浆液是关键环节，也是保证配筋圈安全、稳定、可靠的有效途径。灌浆参数的合理确定。在本工程无特殊要求的前提下，小导管施工水泥浆的水灰比可确定为0.8-1.0左右，硅酸钠浓度约为30-35，两者混合后的体积比为1，333，600.3-1，333，600.8，最小灌浆压力不

7、小于0.5兆帕，最大不超过2.0兆帕。灌浆准备。正式灌浆前，应仔细检查灌浆管道，确保管道畅通，机械性能良好。所有准备工作完成后，应进行现场灌浆试验，以确定最佳灌浆参数，并在此基础上进行施工。灌浆要点。用液压双液注浆泵将配制好的浆液注入小导管，注浆可间歇进行两次。第一次灌浆时，应适当降低水灰比，增加水玻璃的用量。灌浆压力应控制在0.5-1.2兆帕范围内，当有泥浆流出钻孔时应停止灌浆，然后每隔3-5小时进行一次二次灌浆。第二次灌浆时，灌浆压力应提高至1.5-2.0兆帕，当灌浆量低于20L/10分钟时，应停止灌浆。3.3监控和测量为保证隧道穿越断层破碎带施工期间的施工质量，必须进行监测和测量，监测的

8、重点可放在拱顶下沉和周边收敛上。隧道开挖面的观测应在每次开挖后进行，当地质情况变化不大时，可每天观测一次；应每天至少观察一次初始支持；Horizo为保证施工质量，应注意以下事项：第一，钻孔前应准确测量孔的位置，并对每个测量孔的位置进行编号。在钻井过程中，为了防止井斜的发生，可以使用测斜仪，并应严格控制小导管的驱动方向。同时，应对每个钻孔进行记录。如果发现某一孔的误差超过设计或标准规定的限值，必须及时处理。若终孔后仍超过极限，应采取灌浆措施封孔，达到一定强度后，再进行原位钻孔。其次，如果在灌浆过程中发现一个大孔，应先注入一定量的水泥浆或混凝土，然后再进行灌浆。4.公路隧道常见质量问题(1)隧道水

9、毁。在公路隧道的一系列质量问题中，隧道渗漏造成的破坏尤为常见。隧道水毁不仅会增加隧道内的湿度，降低路面的抗滑性能，还会造成短路等。事故危及作业安全，容易引发其他疾病。由于隧道内的漏水和积水，衬砌会开裂或使原有的裂缝发展得更大，加剧衬砌裂缝的破坏；当局部水侵蚀时，衬砌混凝土将被侵蚀，随着渗漏水的不断发展，侵蚀程度将日益加剧；在寒冷地区，水是影响隧道围岩冻胀的重要因素，严重的水害将不可避免地导致严重的冻害1-3。(2)衬里缺陷。衬砌缺陷主要由衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂等引起。作用在隧道衬砌结构上的压力与围岩性质、地应力大小和施工方法有关。由于技术和资金条件的限制，一些因素在设计前很难确定，因此隧

10、道衬砌结构的设计总是存在盲目性，导致结构强度不足或与围岩压力不协调，导致衬砌结构开裂和破坏。然而，工程中衬砌开裂的主要原因是施工管理不当(衬砌厚度不足、混凝土强度不足等)。)。(3)间隙被侵入或轴线偏移。模板强度和刚度不足导致的失控，或测量误差过大导致的模板定位过度偏差，可能会导致隧道净空甚至建筑物净空被侵入或隧道的整个轴线被偏移。也有由于完工隧道衬砌质量缺陷的拱覆盖处理而侵入间隙的情况。(4)通风不良。所有公路隧道都需要通风，无论是自然通风还是人工通风。事实上，目前国内相当数量的公路隧道，尤其是中长隧道，往往通风设施效果不佳，一般不对外开放(大多是为了节约运营成本)，导致隧道内运营环境肮脏。

11、此外，国内公路隧道的通风设计主要以现行公路隧道通风照明设计规范 4为基础，其中关于运营通风的规定应该说是比较详细的，但消防通风仍需进一步探讨，才能以规范的形式得到认可。(5)照明不良。虽然我国公路隧道设计中考虑了照明，但由于运营和维护成本的压力，许多隧道都有无照明的灯具，这种现象相当普遍，甚至有些长度不短的公路隧道根本没有安装照明灯具。事实上，目前国内的设计标准和一些国外的设计标准规定，长度大于100米的公路隧道应配备照明。(6)监控不力。监控包括施工期间的监控和运行期间的监控。目前，在不同程度上监测这两个方面存在一些问题。中国在许多隧道中引进了一整套技术，但效果并不令人满意。5.公路隧道质量

12、检测与评价体系的建立2.1建立公路隧道质量检验评定体系的原则(1)系统性。公路隧道交通环境评价是一个包含多种因素和目标的复杂系统。评价指标体系应充分反映各隧道的综合情况，不仅可以参考(2)科学性。评价指标体系必须以科学为基础，指标的概念必须明确，才能客观、真实、合理地反映隧道运营环境的内涵。(3)实用性。评价指标体系应层次清晰、指标精炼、方法简单，具有实际应用和推广价值。同时，选择的评价指标应具有可操作性，指标含义应清晰易懂，指标量化所需的数据应便于收集，可用现有方法和模型解决。(4)独立性。公路隧道运营环境评价指标应相互补充、相互协调。应充分考虑指标之间的相关性，避免指标之间的重复和冲突，优化指标体系。2.2施工质量评价指标的依据目前，我国工程质量评价没有统一的评价标准，也没有统一的评价指标体系。现有规范只分析隧道的影响因素。在隧道交通工程的主要运行指标中，采用德尔菲法确定重要指标，剔除与评价结果无关的一些指标，通过指标间的相关性筛选出主要影响因素，形成一套指标体系。鉴于目前公路隧道施工质量保证体系的缺失和解决这一问题的紧迫性，本文在总结我国公路隧道现有施工经验和相关教训的基础上，结合我国国情，通过对公路隧道竣工验收各阶段的建筑材料、施工过程、检验内容、检验方法和质量指标的研究，试图建立公路隧道施工质量保证体系的基本框架，并对其进行