特长隧道施工技术难点及处理策略思考.pdf

13DOI:https:/doi.org/工程设计与施工第 05 卷第 08 期2023 年 08 月10.12349/edc.v5i8.1331Reflection on Technical Difficulties and Treatment Strategies of Special Tunnel ConstructionXingwen LiaoGuizhou Highway Engineering Group Co.,Ltd.,Guiyang,Guizhou,550000,ChinaAbstractNowadays,Chinas economic growth is very fast,to the development of various industries has brought a very good prospect.Withthecontinuousdevelopmentofvariousprojects,thespecialtunnelhasgraduallybecomeanimportantpartofChinastrafficconstruction.However,theconstructionconditionsofsuper-largetunnelsarecomplexandtheconstructionisdifficult.Intheprocessof construction construction,there are many uncertain factors,which leave many hidden dangers for the smooth progress of the constructionproject.Thepaperanalyzesthetechnicaldifficultiesintheconstructionoflongtunnelsandproposescorrespondingprevention and control measures to ensure the overall safety of long tunnel construction.Keywordslongtunnel;constructiontechnology;constructiondifficulty;treatmentstrategy特长隧道施工技术难点及处理策略思考廖兴文贵州省公路工程集团有限公司，中国贵州 贵阳 550000摘 要如今，中国的经济增长很快，给各产业的发展带来了很好的前景。随着各类工程建设的不断发展，特长隧道已逐步成为中国交通建设中的一项重要内容。然而，特大型隧道施工条件复杂，施工难度大。在建筑施工过程中，存在着许多不确定因素，为建筑项目的顺利进行留下了许多隐患。论文通过对长隧洞施工中存在的技术难题进行分析，提出了相应的预防和控制对策，以保证长隧洞施工的总体安全。关键词特长隧道；施工技术；施工难点；处理策略【作者简介】廖兴文（1986-），男，布依族，中国贵州贵阳人，本科，工程师，从事工程施工研究。1 引言随着社会经济的迅速发展，道路与铁路的现代化建设也随之加快，道路与铁路项目的数量也在不断增加。在工程建设中，公路和铁路建设面对着大量的地下工程。在隧道工程建设中，存在着许多不确定因素。因此，有必要对隧道工程建设中的每一个环节进行深入的研究和分析。尤其是在特殊情况下，隧道建设在系统性和整体性上还存在一定的不确定性。使公路和铁路工程建设遇到了复杂的“瓶颈”，为工程建设埋下了隐患。2 关于特长隧道施工技术地难点分析2.1 特长隧道的掘进工作隧道作为一种又窄又长的地下结构，通常只有两个工作空间，即进出通道。与桥梁和线路工程相比，该项目的建设进度缓慢，建设周期长。某些特殊隧道常被称为“关键工程”或“卡颈工程”，关系到整个隧道能否顺利通车。为了加速长隧工程的建设，中国在过去的隧道工程中，一般采用并联导坑、横洞、竖井、斜井等“辅道”，增大了工程面积，达到了“长隧短打”的目的。这一实践的成本是很高的，因为并行隧道很少扩大到第二条线路。其他国家对于 68km长的隧道，通常不设置辅巷，尽可能地减少辅巷，使入口和出口的作用得到最大程度的发挥，同时又可以节约成本。随着时间的推移，隧道单端开挖的长度也呈逐年增长的趋势。所以，当施工面数不变时，如何加速施工就显得尤为重要，而施工方式又与施工速度有很大的关系。2.2 特长隧道的机械工作为加快长隧洞的施工速度，需要做好与其相适应的机械化作业。施工机械化的配套原则主要有：施工机械和施工方法的配合；在选择单机时，应注意质量可靠，效率高，经济性好，维护方便，机械设备的生产能力与之相匹配。机械配合中应注意的若干问题如下：14工程设计与施工第 05 卷第 08 期2023 年 08 月首先，施工计划的完成，不仅要看其机械化水平，还要看其辅助设备的生产能力，更多地依赖于对机器设备的管理。从而使设备失效和停工的概率降到最小，确保了施工的顺利进行。其次，要解决好机器和零件之间的配合，特别是部分零件的备用，必须提前做好准备，并在现场准备充足。接着，为解决好工程机械装备的匹配连接问题，在大型装备进洞时，应考虑相应的运输装备及通道。最后，要把矿井的通风、防尘和防排水机械都纳入机械化的配合之中。应该根据实际情况和工程需要，对开挖运输、喷错支护、防水衬砌三条作业线工序以及合理间距进行精确调整，尽量减少施工各环节之间的相互干扰。2.3 特长隧道的通风工作在隧道建设过程中，由于钻孔、炸药爆破、装碴、混凝土喷射、内燃机械及交通工具排放的废气，以及开挖过程中地层释放的有害气体，使得隧道内的氧含量大幅度降低。而且，还夹杂着各种有毒的气体和灰尘，使得洞穴中的空气浑浊不堪。由于隧道越挖越深，其内部的温湿度也就越大，给施工人员带来了很大的危害。由于长隧洞采用单头段、手工爆破、无轨道交通等方式，给其施工带来了很大的困难。在钻爆法施工隧道过程中，由于凿岩、爆破、搬运石渣、喷射混凝土（尤其是干喷）以及运输机械的运行，将会排放出大量的烟尘和 CO 等有害气体。煤系巷道围岩中仍有大量的气体，导致洞室空气质量变差。在隧道中，大气污染不但会对工人的身体造成危害，而且还会影响到隧道中的采光和工作效率。同时，由于洞穴中的氧气不足，会导致燃烧装置的效率下降，尾气排放增加，从而导致空气品质的进一步恶化。射流风是一种比较理想的纵排风方式。它的突出特征之一就是它对空气流态的调节能力。通过射流风扇的调速功能，不但可以在较大规格范围内实现不同程度的调速（增、减），也可以根据需要对空气的流向（顺、逆）进行控制。类似地，也可以通过调整风量来改变火中的空气流动状态，从而使烟的蔓延特征发生变化1，如图 1 所示。图 1 隧道施工通风结构图2.4 特长隧道的地质灾害工作在复杂的内、外应力共同作用下，风化卸荷带及邻近的新生岩带发育着多种成因、不同序列的不连续构造，是中国大陆岩石圈中最不连续、最不连续的圈层。同时，这一层也是地下水的主要来源，使地球上的某些区域犹如覆盖在一片充满水的海绵中。另外，从地球内部释放出来的热量也会以导热对流的形式散射到地球表面，这就是地球温度梯度。此外，地表也有一系列的温度异常区域，其中以褶皱山脉为代表的构造活动最为频繁。煤系地层是一种非常常见的岩性组合。作为隧道的围岩，含气量高，对隧道的建设构成很大的威胁。因而，隧道施工常常是在一个由水、岩、热、气等多因素组成的复杂大体系中进行的。在自然条件下，这一体系有其自己（动力）边界（动力、补给或排泄），其内部或外部组成元素或内部组成元素间保持着一种或多个元素间的动态平衡或耦合关系。挖掘隧道，等于是改变了体系的边界（针对岩石），或者是在某一空间范围内，增加了输出边界（针对流体）。因此，系统自身也必须根据它自身的内在运行法则来做出相应的反应。具体表现为：在隧道周围一定区域，围岩发生破坏，并有水、热、瓦斯等气体向隧道外逸出。如果反应的强度过大，就会演变成建筑地质灾害。3 关于特长隧道施工技术难点处理策略3.1 构建科学的管理体系在特长隧道施工建设管理中，需要注意：第一，实行项目法人责任制与代建制相结合；铁路工程，特别是特大型隧道工程，要通过招标方式，选择专业的工程监理公司，进行监理工作。通过对目标进行量化评价，充分发挥他们的专业优势，从而提升他们的项目管理水平，特别是对业主的施工计划的制定与进度控制的能力。同时，也能保证项目公司更好地发挥自己的作用。第二，选择强有力的设计和施工监督机构2。设计、施工单位的经验、技术实力、施工能力和设备的配置水平，是确保特长隧道按时完工的重要保证。因此，在招标选择设计、施工队伍的过程中，不能简单地通过投标标书的编制来进行评价，而是要强化对施工业绩和履约情况的考核。第三，要充分利用“外脑”的力量，破解复杂的工程技术问题。超长隧道的工程设计和地质条件十分复杂。特别是在高速建设过程中，不可避免地会出现一些技术、管理上的问题，这些问题不可能完全依靠参与建设的工程师来一一解决。从组织结构上看，要建立高水平的多学科的专家咨询小组；在项目实施过程中，应聘请专业的设计和施工单位，对项目实施过程中出现的各类问题进行咨询和监督，如图 2 所示。3.2 实施“长隧短施”的施工计划通常情况下，对大型隧道进行勘察，往往要比工程开工前 510 年，甚至更久。此外，对于埋深较大且无现成地质资料的隧道，还需根据地质调查的需要，打多个地质钻孔15工程设计与施工第 05 卷第 08 期2023 年 08 月来确定其地质情况。在未来的特大型隧道施工过程中，有关决策部门应根据有关设计和勘察的有关规定，预留足够的前期地质勘察的时间。在地质调查中，要做到全方位、高质量的地质调查工作。避免在施工过程中出现新项目的投入，甚至引发重大安全和质量事故。图 2 隧道工程流程在过去，在铁路建设过程中，只注重工期的合理安排和产量的平衡。反对盲目提速，盲目增加辅巷。因为这样做，会增加工程，增加建设费用。等他们建好后，这些隧道就完全派不上用场了，甚至有些隧道还成了他们的累赘。对时间要求很高的特殊隧道，采用常规的施工方法难以达到预期效果。为了达到设计目的，必须结合实际情况，做好详细的地质、地形勘察工作。根据当地情况，制定“长隧短施”的施工计划，保证多支施工队伍，多套设备，进行大规模的施工，提高施工效率。因此，“长隧短施”是利用传统技术实现快速施工的必由之路，也是符合中国实际情况的一种施工方 式3。但是，在确定施工方案时，必须考虑到成本、安全和环保的需要，不能盲目扩大施工面积。3.3 以标准化建设促进施工进度一方面，以全流程管理营造高效、有序施工新局面。加速建设管理以加速建设进度为首要任务，但又要保证建设项目的安全、质量、环保都在可控范围内，这是项目管理的本质要求。在建设过程中，“豆腐渣”式的建设项目往往会给国家、集体以及人民的生命财产带来潜在的危险。即便完成了任务，完成了任务，完成了任务，项目也就失去了意义。另外，由于施工速度过快，势必会增加安全和质量事故的发生概率。另一方面，由于项目的安全和质量问题，也会导致项目的返工，从而导致工期的延长，从而影响项目的进度。因此，在进行快速施工管理时，对安全和质量进行控制显得更加重要。要达到安全、质量、速度的目的，关键是要形成一种有条不紊的施工状态4。要强化对施工过程的控制，严格执行工序和工艺控制标准，让各个环节的施工行为都从传统的施工方式转变为严格的标准，在根本上消除安全和质量的隐患，切实贯彻以安全保质量、以质量保证进度的方针。除此之外，运用网络技术进行工程进度管理。特长隧道由于其规模大，方案复杂，施工工序多，所以在施工过程中，必须运用网络进度图法来进行施工进度计划的编制。通过对有关参数的分析，实现了图像的自动生成，图像清晰、直观。它最大的特点就是能够准确地反映工序间相互影响、相互依赖的逻辑关系。利用网络分析可以判断出哪些工作对工期有重要影响，哪些工作还有空闲时间。这样不仅能够对计划方案展开最优、比较，还能够方便地突出重点，抓住关键工序，对其进行控制，保证进度计划能够得到有效实施。4 结语总体而言，随着中国基建水平的提高，交通项目的规模也在逐步扩大。特长隧道是中国公路建设的一个重要组成部分，由于其特殊的地质环境和特殊的地质环境，给其施工带来了很大的困难。在此背景下，相关部门在建设特长隧道时，必须综合考虑各项技术难题。为了减少施工过程中出现的问题所造成的不利影响，应采取有针对性的措施。在保证施工人员人身安全的前提下，对特长隧道的建设进行了深入的探讨。参考文献1 连佳盛,代家壮.浅谈特长隧道施工技术难点及解决措施J.建筑与预算,2021(10):65-67.2 沈平.特长隧道施工技术难点及解决措施J.中国高新科技,2021(7):108-109.3 赵国锋.特长隧道施工技术难点及解决措施J.中国公路,2020(17):94-95.4 汤智力.特长隧道施工技术难点与解决方式研究J.工程建设与设计,2019(23):187-189.