摘要特長隧道一般地層復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造往往有斷裂、褶皺，可能存在活動性斷層、圍巖失穩(wěn)、突然涌水、高地溫、巖爆，甚至巖溶高壓水、瓦斯天然氣、大變形等地質(zhì)災(zāi)害問題，不可預(yù)見性較大。因此，其地質(zhì)的探測、預(yù)報(bào)，對施工方案的選擇確定、及時(shí)靈活地處理各種問題，對工程項(xiàng)目的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本控制，具有非常重大的作用。

SummarylongtunnelGeneralformationgeologicstructurecomplex,oftenhasbroken,fold,theremaybeactivefaults,rockinstability,suddeninrushofwater,hightemperatures,detonation,rockandevenKarsthighpressurewaterandmethanegas,largedeformation,geohazards,unpredictable.Therefore,itsgeologicalexploration,forecasts,ontheconstructionplansoftheflexibilitytodetermine,timely,anddealwithvariousissues,projectsafety,quality,schedule,costcontrol,hasaveryimportantrole.

關(guān)鍵詞：特長隧道、復(fù)雜的地質(zhì)條件、探測預(yù)報(bào)、施工方案

一般來講，公路、鐵路、水利水電等工程項(xiàng)目建設(shè)，分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技施設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行六個階段。工程地質(zhì)及水文地質(zhì)勘察探測工作，主要在設(shè)計(jì)、施工階段，常用的勘察方法有地質(zhì)測繪與調(diào)查、勘探與取樣、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測等。通過資料查閱勘察區(qū)的工程地質(zhì)條件-----地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、動力地質(zhì)現(xiàn)象和工程地質(zhì)現(xiàn)象等，結(jié)合勘察目的，進(jìn)行勘探取樣，勘探方法一般采用鉆探、井探、洞探等?，F(xiàn)場檢驗(yàn)根據(jù)施工的實(shí)際情況，對勘察成果進(jìn)行補(bǔ)充修正，必要時(shí)需進(jìn)行施工階段勘察；現(xiàn)場監(jiān)測（主要內(nèi)容：對巖土性狀受施工影響而引起變化的監(jiān)測；對施工和使用中構(gòu)造物的監(jiān)測；對環(huán)境條件，包括工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及相鄰結(jié)構(gòu)、設(shè)施等可能發(fā)生的變化進(jìn)行監(jiān)測）對工程施工安全質(zhì)量進(jìn)行控制。

特長隧道的地質(zhì)勘察探測，適宜使用高性能的探地雷達(dá)來進(jìn)行，不論是設(shè)計(jì)還是施工。探地雷達(dá)通常由雷達(dá)系統(tǒng)和顯示處理系統(tǒng)兩大部分組成，雷達(dá)系統(tǒng)由發(fā)射脈沖源、收發(fā)天線、取樣接收及主機(jī)控制電路等組成，用來獲得目標(biāo)的回波信息；顯示系統(tǒng)由工控機(jī)和探地雷達(dá)專用測量、處理軟件組成，具備動態(tài)調(diào)試、實(shí)時(shí)圖像連續(xù)顯示、數(shù)據(jù)處理和三維成圖的功能。工作時(shí)，由發(fā)射脈沖發(fā)出的脈寬為毫微秒量級的視頻脈沖，經(jīng)位于地面上的寬帶發(fā)射天線耦合到地下，當(dāng)發(fā)射脈沖波在地下傳播過程中遇到介質(zhì)分界面、目標(biāo)或其它局域非均勻體，一部分脈沖能量反射回地面，由地面上的寬帶接收天線所接收。取樣接收電路在雷達(dá)主機(jī)取樣控制電路控制下，按等效時(shí)間采樣原理將接收到的高速重復(fù)視頻脈沖信號轉(zhuǎn)換成低頻信號，送至顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和處理，自動繪制探測結(jié)果的CAD三維立體圖。高性能探地雷達(dá)適用于：基巖探測，水文調(diào)查，探地調(diào)查，巖熔及空洞探測，湖（河）底形態(tài)調(diào)查，隧道超前探測，壩體深部探測，冰川調(diào)查，滑坡調(diào)查；古墓及其它未知物探測，管網(wǎng)普查及管線探測，壩體質(zhì)量檢測，不明物體定位；隧道襯砌質(zhì)量檢測，混凝土質(zhì)量檢測，墻體質(zhì)量檢測，路面檢測（分層、缺陷定位及質(zhì)量評估），橋面及橋樁質(zhì)量檢測等。

因此，在設(shè)計(jì)階段主要使用高性能探地雷達(dá)，需要時(shí)采取井探或洞探，使雷達(dá)探測盡量接近擬建隧道頂部高程，來探測成像、清晰獲取隧道地質(zhì)水文情況，以選擇確定隧道路線、開挖方法、襯砌方式等。在施工投標(biāo)階段，需較深入地調(diào)查隧道地質(zhì)水文情況，擬定較系統(tǒng)的雷達(dá)探測方案，相應(yīng)的隧道施工方案、施工組織設(shè)計(jì)；中標(biāo)進(jìn)場后，抓緊進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)水文雷達(dá)探測，結(jié)合氣候氣象等當(dāng)?shù)厍闆r，優(yōu)化施工設(shè)計(jì)，確定細(xì)致的施工方案、高效的施工組織設(shè)計(jì)。大家知道，隧道施工一般可分為如下幾道主要工序：超前支護(hù)、開挖、初期支護(hù)、防水層鋪設(shè)及二次襯砌等。同時(shí)，特長隧道還要加強(qiáng)提前探測預(yù)報(bào)（主要是掌子面前方地質(zhì)情況）及施工中的探測監(jiān)測，為施工決策提供重要信息依據(jù)，以靈活及時(shí)處理各種問題。

在取得同等支護(hù)效果條件下加強(qiáng)初期支護(hù)，以避免需要提前施作二次襯砌而影響前面的施工，導(dǎo)致總體進(jìn)度的滯后；為保證超前支護(hù)有效而快速，盡量采用自進(jìn)式錨桿；盡量減少輔助施工工序，如初期支護(hù)采用鋼纖維噴射混凝土代替鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，從而減少一道掛網(wǎng)的工序，能用系統(tǒng)錨桿解決支護(hù)問題的就不考慮設(shè)置鋼拱架；地質(zhì)較差地段設(shè)計(jì)為短臺階開挖而不是側(cè)壁導(dǎo)坑開挖等。一般采用光面鉆爆法從兩端相向施工，主要采用智能全站儀和激光指向儀進(jìn)行定位、測量、控制：

掌子面鑿眼，采用氣腿式鑿巖機(jī)，鉆孔臺架多層靈活，頂部立柱采用套管式可以上下垂直移位，頂層可以升降，臺架移位時(shí)頂層降下來，就位后頂層升上去。多臺鉆機(jī)可以同時(shí)施鉆，采用分區(qū)定人、定鉆、定時(shí)間。從而節(jié)約打眼時(shí)間，提高鑿眼效率，確保鑿眼質(zhì)量，為縮短循環(huán)時(shí)間創(chuàng)造條件。

掏槽眼，采用多級楔形斜孔掏槽，復(fù)合反向裝藥結(jié)構(gòu)。其底部炮眼深度的13處裝高威力炸藥，上部換成低威力炸藥，頂部保留20%炮眼長度，采用炮泥進(jìn)行堵塞。布置在開挖斷面的中央稍靠下部，以使底部巖石破碎，減少飛石，且比輔助眼深10cm。采用毫秒延期雷管爆破，每級掏槽眼同時(shí)起爆，各級之間延期時(shí)間50ms。周邊眼采用不耦合裝藥，選用Ф20小藥徑空氣柱間隔裝藥，即徑向空氣間隙不耦合裝藥結(jié)構(gòu)和軸向空氣柱間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。

山頂修建高壓水池滿足掌子面施鉆的水壓要求，洞口配置空氣壓縮機(jī)為掌子面施鉆提供高壓風(fēng)。根據(jù)施工進(jìn)展及洞內(nèi)地質(zhì)、空氣等情況，采用送入和抽出相結(jié)合進(jìn)行通風(fēng)換氣，洞內(nèi)風(fēng)管采用機(jī)制高強(qiáng)度板材（防火無毒、易于拼裝），向洞內(nèi)及掌子面送風(fēng)，并噴灑水霧，以降低毒氣、清新空氣。進(jìn)洞較長距離后，即在第二個緊急停車帶加寬處增設(shè)儲風(fēng)罐，隨著掘進(jìn)的推進(jìn)，儲風(fēng)罐又移至第三個緊急停車帶加寬處，以滿足掌子面高壓風(fēng)的供應(yīng)。

采用裝載機(jī)裝碴，當(dāng)渣量裝到23時(shí)，一臺挖掘機(jī)即到掌子面配合裝載機(jī)，從而保證裝碴速度，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況利用斗齒適當(dāng)安全排險(xiǎn)，減少排險(xiǎn)作業(yè)時(shí)間，運(yùn)輸汽車臺數(shù)隨運(yùn)距的增加而逐漸增加，確保裝、運(yùn)匹配。鉆爆臺架就位后，排險(xiǎn)完成的同時(shí)，完成激光指向儀自動投點(diǎn)，開始掌子面放樣，并采用雷達(dá)或激光限界檢測儀及時(shí)檢查超前挖情況。保證出碴速度、排險(xiǎn)及掌子面放樣速度，縮短循環(huán)時(shí)間。

初期支護(hù)一般緊跟及時(shí)，噴射混凝土采用濕噴，錨桿施工采用錨桿臺車鉆孔。為防止隧道變形，避免圍巖失穩(wěn)，仰拱須在2次襯砌之前施作；拱、墻部初期支護(hù)形成后要盡早鋪設(shè)仰拱，以使初期支護(hù)盡快形成封閉受力結(jié)構(gòu)，為2次襯砌施工的模板臺車軌道鋪設(shè)提供條件，同時(shí)，也為洞內(nèi)運(yùn)輸提供便利。

二次襯砌采用先仰拱、后上部的施工順序；采用襯砌臺車，大模板施工；混凝土采用洞外攪拌站拌合，混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸，灌注混凝土采用輸送泵直接輸入臺車內(nèi)。2次襯砌采用液壓全斷面襯砌臺車，單洞單口分別配置兩臺（兩臺型號不同）的二次襯砌臺車。大型號臺車作為1號臺車先行進(jìn)洞，承擔(dān)二襯澆筑主要任務(wù)；小型號臺車作為2號臺車后行進(jìn)洞，放在后面主要承擔(dān)加寬帶、橫洞口及射流風(fēng)機(jī)預(yù)留處等復(fù)雜段落二襯澆筑任務(wù)。1號臺車澆筑循環(huán)距掌子面始終保持在200～260m范圍內(nèi)，穩(wěn)步推進(jìn)，必要時(shí)可跳段施工。1號臺車澆筑襯砌實(shí)現(xiàn)快循環(huán)，取得較快進(jìn)度的的主要做法如下：

(1)超前50m鋪設(shè)防水板，且對焊縫提前做好真空檢查，確保不因防水板鋪設(shè)進(jìn)度或質(zhì)量原因而影響二襯的正常推進(jìn)；

(2)超前兩板標(biāo)準(zhǔn)施作矮邊墻，同時(shí)盡量將二襯內(nèi)的預(yù)埋管件、預(yù)埋箱安裝到位，以節(jié)約二襯臺車到位后的立模就位時(shí)間；

(3)二襯混凝土中依照配合比適量摻加外加劑，提高早期強(qiáng)度，保證混凝土入模后10小時(shí)內(nèi)強(qiáng)度達(dá)到3.0Mpa，實(shí)現(xiàn)盡快脫模；

(4)二襯脫模后，由專門班組及時(shí)完成預(yù)埋洞的脫模及二襯缺陷修飾等作業(yè)；

(5)洞內(nèi)變壓器適時(shí)跟隨1號臺車前移，以滿足澆筑時(shí)輸送泵、搗固機(jī)等正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證澆筑的順利進(jìn)行。

進(jìn)行科學(xué)合理的施工組織，為快速施工提供有力保障：

1整平層跟近掌子面。進(jìn)洞100m全斷面后即組織施作整平層（作好排水），使其距掌子面控制在80m以內(nèi)，以改善洞內(nèi)的施工環(huán)境，為出碴鋪平道路，節(jié)省運(yùn)碴時(shí)間。

2機(jī)械通風(fēng)、噴霧灑水及時(shí)到位。進(jìn)洞1500m后采用三級混合式通風(fēng)，將一臺壓風(fēng)機(jī)安設(shè)在離洞口20m處，并連接Ф150風(fēng)筒布至掌子面附近，掌子面炮響后開始送風(fēng)。通風(fēng)10分鐘后，掌子面100m范圍內(nèi)空氣即可置換完畢；將一臺風(fēng)機(jī)安設(shè)在1號襯砌臺車上，掌子面炮響10分鐘后開機(jī)工作，將濁煙吸入排向洞口；將一臺風(fēng)機(jī)架設(shè)在距掌子面500m處，隨掌子面的推進(jìn)適時(shí)前移，連接Ф60的風(fēng)筒布至洞口，將濁氣抽出。通風(fēng)機(jī)開關(guān)由調(diào)度室專人負(fù)責(zé)，除爆破通風(fēng)外，鉆眼、出渣等仍保持經(jīng)常性通風(fēng)，確保機(jī)械通風(fēng)經(jīng)常化。安排兩名專職人員對掌子面及隧道內(nèi)路面進(jìn)行及時(shí)跟蹤灑水，爆破前、爆破后、裝渣前與裝渣過程中噴霧灑水沖刷巖壁及渣堆，確保噴霧灑水正規(guī)化。如果出口段為上坡段，洞內(nèi)空氣不易外流，洞內(nèi)空氣環(huán)境也可維持良好，為安全快速施工創(chuàng)造條件。掌子面炮響10分鐘后機(jī)械車輛即可到掌子面裝運(yùn)棄渣，20多分鐘后即完成集中作業(yè)區(qū)（距掌子面260m以內(nèi)）的通風(fēng)排煙除塵。

3出碴期間洞內(nèi)排除一切阻路干擾。整平層澆筑、防水板供料等影響道路通暢的作業(yè)，出碴期間統(tǒng)統(tǒng)避開。

4分工明確、責(zé)任到人、考核到位。掌子面鉆爆開挖分立三個班組，每個班組施工時(shí)分區(qū)、定人，鉆眼、裝藥、聯(lián)線一體化，即每個部位的作業(yè)人員基本固定，鉆眼作業(yè)者同時(shí)負(fù)責(zé)所鉆孔的裝藥聯(lián)線。每月底根據(jù)爆破質(zhì)量、循環(huán)進(jìn)尺及綜合進(jìn)尺對班組及個人同時(shí)進(jìn)行考核評比。