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摘要：针对公路隧道施工隐蔽工程量大、经常受到施工空间与工程地理条件的相关限制，以某隧道施工为案例，从公路隧道施工的特点角度，论述了隧道施工中常见不良地质情况，重点分析了为公路隧道不良地质段施工质量监测要点，以为同行业参建者提供借鉴。
关键词：公路工程;隧道工程;隧道施工特点;不良地质情况;质量监测要点中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-10-356
公路使用效果直接取决于工程质量，与施工技术密切相关，因公路隧道的施工具有有大量隐蔽工程、地质条件不能全部知晓的弊端，这就对相关技术人员提出了更高的要求。本文将重点分析公路隧道施工过程中常见不良地质情况及施工措施。
1工程概况
某隧道全长712.2m，岩石层采用钻爆法施工，穿越回填土段采用机械开挖，大管棚和小导管注浆超前支护。隧洞K0+600～K0+857（长257m）以近期人工杂填土为主，未经压实，为Ⅴ级围岩，地质条件极差采用CRD法开挖;K0+857～K1+214m段（长357m）以泥质砂岩和砂岩为主，强至中风化，围岩稳定性较差，为Ⅳ级围岩采用台阶法开挖。
2隧道施工特点
（1）地质情况未知性：工程需要从岩层中穿过，地质状况不清，可能出现突发情况，如果勘察资料不全，难度明显加大，地质调查也不可能完全对施工当中可能遇到的地质情况全部撑控;
（2）山体开挖扰动性：施工中需要打通山体，必然会造成影响，出现不同程度地质变化，具体情况事先难以把握，随时可能发生状况，必须及时采取措施，有效应对，提高了难度要求。
（3）工程隐蔽性：施工需要严格按照方案进行，各个环节紧密相连，每道工序要按照计划展开，提前准备，这就导致覆盖现象出现，可能出现一些难以预料的情况，为质量检查带来难题。
3隧道常见不良地质情况
（1）此隧道工程不良地质主要包括浅埋地段、隧道坍塌冒顶后处理、破碎及断层、岩爆地段、穿越溶洞段施工这五大方面;
（2）浅埋地段主要位于隧道进口及出口段，通常周围遍布裂隙，岩体稳固性较差，施工中容易出现破碎，一旦处理措施欠缺，就会有坍塌风险，施工难度较大，危险性高，如果不能采取有效措施，将直接危及安全;
（3）因隧道所经过的引起，有部分岩层较深，相对完整，初始應力较高，对这类地质段施工时，一旦扰动有可能导致岩爆。所以应当仔细勘探局部，了解地质特征，分析可能发生的情况，针对性采取预防措施，提高施工安全性;
本文案例项目经过隧道工程勘探，确定施工地岩层主要为石灰岩，局部可见溶洞，有可能发生在穿越路径上，遇到这种情况要及时进行处理，确保工程质量;
4不良地质段施工质量监测要点
4.1超前地质预报
（1）超前地质预报指导思想：以工程地质综合分析为核心，坚持粗查与精查相结合，物探与钻探相结合的原则，并结合前期地勘成果及地质调查资料综合判定;
（2）超前地质预报应由经验丰富的专业人员实施。物探建议采用TSP、瞬间电磁仪、地质雷达等探测方法，根据隧道地质情况及各种方法的优缺点配合使用;
（3）超前地质预报分为3个等级，C1适用于工程地质条件简单的一般地段，C2适用于不良地质较发育的地层，C3适用于重大不良地质地段;
（4）超前地质预报流程见图1：
4.2监控量测
监控量测点位分布原则：每3m为一量测断面。
4.2.1量测项目
（1）必测项目是在喷锚构筑法修建的隧道中必须进行的监控量测的项目。它包括：洞内外观察量测;水平相对净空变化值的量测;拱顶下沉量测。
（2）选测项目是根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等自行确定的监控量测项目，作为必须项目的验证和补充：地表下沉量测;隧道隆起量测;钢架受力量测;
（3）土质隧道第一次拱顶下沉、水平变形量测时间应在开挖完成后3～6小时内完成;石质隧道第一次拱顶下沉、水平变形量测时间应在开挖完成后12小时内完成;
（4）洞内量测频率按日变形量和距开挖面距离双因素指标控制;
（5）地表下沉观测频率：第一次观测必须在隧道开挖前5日内完成初始观测值，以后按洞内同频率进行地表观测;
（6）地表布置的位移测点在开挖面前方不小于一倍洞径处取得初测值，地表的量测项目应测至二次衬砌施作后不小于一个月时间。洞内必测项目应测至二次衬砌施作时;
（7）洞内、外观察每日一次定时检查并记录。
4.2.2拱顶下沉量测
（1）测点布设：拱顶下沉点位与净空收敛测点统一布置，利用净空收敛测点顶部的点;
（2）监测方案：拱顶下沉量测，采用水准仪、挂钩式铟钢尺等仪器，按期定时量测，以便了解施工过程中围岩变化情况;
（3）拱顶下沉量测结果，最能直观反映施工安全程度，它是最重要的量测监控项目之一。按每个测点分别绘制拱顶下沉回归曲线，将信息及时反馈;
4.2.3收敛变形量测
（1）采用台阶开挖方式时可在拱腰和边墙部位各设一条水平侧线测点安装应能保证在开挖后12小时内和在下一循环开挖前测到初次读数;
（2）净空变化，拱顶下沉和地表下沉等必测项目设置在同一断面，量测频率相同;
（3）水平收敛量测用JSS30A型坑道周边收敛计按时量测，以便了解施工过程中围岩变化情况。水平收敛量测频率与拱顶下沉完全相同。按每条测线绘制水平收敛一时间曲线，分析初期支护稳定情况，推算最终位移值，以便确定二衬进行时间。
4.3量测数据的处理与应用
4.3.1量测数据整理、分析与反馈 （1）每次现场量测完成后，均应及时对量测数据进行填表统计，并将测得的数据及时添加到“变形时态变化散点图”中，据以及时考察变形发展动态，修正回归系数;
（2）10～30日不断对两图进行回归分析，并根据两图发展趋势，预测可能出现的最大值和变形;
（3）根据变形最大值和变形速率预报围岩稳定性和安全性。
4.3.2围岩稳定性和安全性判定
（1）以施工安全为监控量测主要目的，故应取初期支护尚未被破坏前的一定范围作为判定临界值，暂按以变形绝对值和变形速率作为指导隧道施工安全的判定依据。
（2）回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。回归分析需将量测的记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线;
（3）若位移-时间关系曲线出现反常，表明圍岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理;
（4）当位移-时间关系曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律;
（5）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。
隧道工程施工中不良地质段施工质量监测，是备受关注的施工技术难点之一，是衡量技术水准高低的一项主要指标。公路隧道施工的不良地质段主要包括浅埋地段、隧道坍塌冒顶后处理、破碎及断层、岩爆地段、穿越溶洞段施工这五大方面，这些地段由于存在无法预测性，许多隐患难以消除，使安全性受到威胁。面对这种情况必须加强不良地质段施工质量监测，通过施工技术及质量监测技术的改进，提高工程质量，从而减少工程事故发生。
参考文献
[1] 杨晓艳.探讨试验检测对保证工程公路隧道质量的重要性[J].科技创新导报. 2019（23）;
[2] 谭勇.高速公路隧道的控制测量研究[J].建材与装饰. 2017（30）;
[3] 老关.2017年全国公路隧道学术年会在重庆成功召开[J].公路交通技术. 2017（03） ;
作者简介：曾献文（1984.12-），男，本科;研究方向：道路与桥梁隧道工程;
广东承信公路工程检验有限公司 511400
关键词：公路工程;隧道工程;隧道施工特点;不良地质情况;质量监测要点中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-10-356
公路使用效果直接取决于工程质量，与施工技术密切相关，因公路隧道的施工具有有大量隐蔽工程、地质条件不能全部知晓的弊端，这就对相关技术人员提出了更高的要求。本文将重点分析公路隧道施工过程中常见不良地质情况及施工措施。
1工程概况
某隧道全长712.2m，岩石层采用钻爆法施工，穿越回填土段采用机械开挖，大管棚和小导管注浆超前支护。隧洞K0+600～K0+857（长257m）以近期人工杂填土为主，未经压实，为Ⅴ级围岩，地质条件极差采用CRD法开挖;K0+857～K1+214m段（长357m）以泥质砂岩和砂岩为主，强至中风化，围岩稳定性较差，为Ⅳ级围岩采用台阶法开挖。
2隧道施工特点
（1）地质情况未知性：工程需要从岩层中穿过，地质状况不清，可能出现突发情况，如果勘察资料不全，难度明显加大，地质调查也不可能完全对施工当中可能遇到的地质情况全部撑控;
（2）山体开挖扰动性：施工中需要打通山体，必然会造成影响，出现不同程度地质变化，具体情况事先难以把握，随时可能发生状况，必须及时采取措施，有效应对，提高了难度要求。
（3）工程隐蔽性：施工需要严格按照方案进行，各个环节紧密相连，每道工序要按照计划展开，提前准备，这就导致覆盖现象出现，可能出现一些难以预料的情况，为质量检查带来难题。
3隧道常见不良地质情况
（1）此隧道工程不良地质主要包括浅埋地段、隧道坍塌冒顶后处理、破碎及断层、岩爆地段、穿越溶洞段施工这五大方面;
（2）浅埋地段主要位于隧道进口及出口段，通常周围遍布裂隙，岩体稳固性较差，施工中容易出现破碎，一旦处理措施欠缺，就会有坍塌风险，施工难度较大，危险性高，如果不能采取有效措施，将直接危及安全;
（3）因隧道所经过的引起，有部分岩层较深，相对完整，初始應力较高，对这类地质段施工时，一旦扰动有可能导致岩爆。所以应当仔细勘探局部，了解地质特征，分析可能发生的情况，针对性采取预防措施，提高施工安全性;
本文案例项目经过隧道工程勘探，确定施工地岩层主要为石灰岩，局部可见溶洞，有可能发生在穿越路径上，遇到这种情况要及时进行处理，确保工程质量;
4不良地质段施工质量监测要点
4.1超前地质预报
（1）超前地质预报指导思想：以工程地质综合分析为核心，坚持粗查与精查相结合，物探与钻探相结合的原则，并结合前期地勘成果及地质调查资料综合判定;
（2）超前地质预报应由经验丰富的专业人员实施。物探建议采用TSP、瞬间电磁仪、地质雷达等探测方法，根据隧道地质情况及各种方法的优缺点配合使用;
（3）超前地质预报分为3个等级，C1适用于工程地质条件简单的一般地段，C2适用于不良地质较发育的地层，C3适用于重大不良地质地段;
（4）超前地质预报流程见图1：
4.2监控量测
监控量测点位分布原则：每3m为一量测断面。
4.2.1量测项目
（1）必测项目是在喷锚构筑法修建的隧道中必须进行的监控量测的项目。它包括：洞内外观察量测;水平相对净空变化值的量测;拱顶下沉量测。
（2）选测项目是根据围岩性质、隧道埋置深度、开挖方式等自行确定的监控量测项目，作为必须项目的验证和补充：地表下沉量测;隧道隆起量测;钢架受力量测;
（3）土质隧道第一次拱顶下沉、水平变形量测时间应在开挖完成后3～6小时内完成;石质隧道第一次拱顶下沉、水平变形量测时间应在开挖完成后12小时内完成;
（4）洞内量测频率按日变形量和距开挖面距离双因素指标控制;
（5）地表下沉观测频率：第一次观测必须在隧道开挖前5日内完成初始观测值，以后按洞内同频率进行地表观测;
（6）地表布置的位移测点在开挖面前方不小于一倍洞径处取得初测值，地表的量测项目应测至二次衬砌施作后不小于一个月时间。洞内必测项目应测至二次衬砌施作时;
（7）洞内、外观察每日一次定时检查并记录。
4.2.2拱顶下沉量测
（1）测点布设：拱顶下沉点位与净空收敛测点统一布置，利用净空收敛测点顶部的点;
（2）监测方案：拱顶下沉量测，采用水准仪、挂钩式铟钢尺等仪器，按期定时量测，以便了解施工过程中围岩变化情况;
（3）拱顶下沉量测结果，最能直观反映施工安全程度，它是最重要的量测监控项目之一。按每个测点分别绘制拱顶下沉回归曲线，将信息及时反馈;
4.2.3收敛变形量测
（1）采用台阶开挖方式时可在拱腰和边墙部位各设一条水平侧线测点安装应能保证在开挖后12小时内和在下一循环开挖前测到初次读数;
（2）净空变化，拱顶下沉和地表下沉等必测项目设置在同一断面，量测频率相同;
（3）水平收敛量测用JSS30A型坑道周边收敛计按时量测，以便了解施工过程中围岩变化情况。水平收敛量测频率与拱顶下沉完全相同。按每条测线绘制水平收敛一时间曲线，分析初期支护稳定情况，推算最终位移值，以便确定二衬进行时间。
4.3量测数据的处理与应用
4.3.1量测数据整理、分析与反馈 （1）每次现场量测完成后，均应及时对量测数据进行填表统计，并将测得的数据及时添加到“变形时态变化散点图”中，据以及时考察变形发展动态，修正回归系数;
（2）10～30日不断对两图进行回归分析，并根据两图发展趋势，预测可能出现的最大值和变形;
（3）根据变形最大值和变形速率预报围岩稳定性和安全性。
4.3.2围岩稳定性和安全性判定
（1）以施工安全为监控量测主要目的，故应取初期支护尚未被破坏前的一定范围作为判定临界值，暂按以变形绝对值和变形速率作为指导隧道施工安全的判定依据。
（2）回归分析是量测数据数学处理的主要方法，通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。回归分析需将量测的记录及时输入计算机系统，根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线;
（3）若位移-时间关系曲线出现反常，表明圍岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理;
（4）当位移-时间关系曲线趋于平缓时，进行数据处理或回归分析，从而推算最终位移值和掌握位移变化规律;
（5）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定后，进行二次衬砌的施作。
隧道工程施工中不良地质段施工质量监测，是备受关注的施工技术难点之一，是衡量技术水准高低的一项主要指标。公路隧道施工的不良地质段主要包括浅埋地段、隧道坍塌冒顶后处理、破碎及断层、岩爆地段、穿越溶洞段施工这五大方面，这些地段由于存在无法预测性，许多隐患难以消除，使安全性受到威胁。面对这种情况必须加强不良地质段施工质量监测，通过施工技术及质量监测技术的改进，提高工程质量，从而减少工程事故发生。
参考文献
[1] 杨晓艳.探讨试验检测对保证工程公路隧道质量的重要性[J].科技创新导报. 2019（23）;
[2] 谭勇.高速公路隧道的控制测量研究[J].建材与装饰. 2017（30）;
[3] 老关.2017年全国公路隧道学术年会在重庆成功召开[J].公路交通技术. 2017（03） ;
作者简介：曾献文（1984.12-），男，本科;研究方向：道路与桥梁隧道工程;
广东承信公路工程检验有限公司 511400