摘要：文章主要从定西市通定高速公路隧道项目出发,详细地分析了施工过程变形出现的规律,最终阐述了相关的施工变形控制技术方案,希望能够给相关人士提供重要参考依据的同时,也能够促使我市公路工程施工尽快实现可持续发展目标。
关键词:公路隧道; 施工变形; 监测;
1 引言
随着经济等方面的不断发展，我国公路工程施工行业迎来了飞速发展时期，面对不断增加的隧道施工数量，社会各界人士对其施工质量又提出了更高的标准。但是通过实际调查发现，在实际公路隧道施工过程中极易出现变形问题，一方面影响正常施工进度的基础上，另一方面不利于项目质量水平的提升。鉴于该种现状，文章从定西通定高速公路项目隧道施工出发，总结了施工过程出现变形的规律，着重对其监测控制措施进行了详细的分析。
2 工程概况
通定高速公路隧道施工项目，作为一条双洞双向的隧道工程，本次主要研究右线施工。本次主要施工长度为1456m，有着最大的开挖跨度为14.173m，开挖高度为10.8m。其中V级围岩段开挖总宽度为12.16m，开挖总高度为9.932m；预留变形量初定12cm，可根据围岩情况调整。施工单位从项目现实条件下出发，最终确定了三台阶的施工形式。
3 隧道施工引起变形规律分析
公路隧道施工项目，通过施工人员的一系列操作以后，其地层结构的完整性会造成不同程度的损坏，伴随着受损土体的基础上，极易引发沉降现象的出现，从根本上来讲，不同的围岩或者是埋深程度不同的隧道，在施工人员实施开挖操作当中，最终导致地层变形的范围也有着较大的差异性特点。在当前行业人士的观点当中认为，目前公路隧道施工地层变形问题的出现，最根本的就是因为施工人员的操作行为，扰动现场周边土体结构完整性所导致的。从公路隧道开挖工序下进行分析，最终引发的地表沉降变形问题呈现出较强的复杂性特点，当然也隐藏着应力以及变形的传递。在施工人员开挖过程中，相应的会导致现场周边应力出现相应的改变，当施工人员对应力进行优化时，就会威胁到隧道周边的土体，鉴于不断扩大的开挖区域上，隐藏在地层的土体应力就会过渡到地表结构当中。有着从上往下的应力，在施工人员开挖操作当中，就会导致大量的应力集中在施工前部分的土体之中，当应力较大，超出土体本身强度值的基础上，就会导致不同程度变形现象的发生。而从应力传递过程下进行分析，主要是从上到下进行传递，从公路隧道的顶端开始，一直持续的像地表结构进行传递，整体传递的环节当中，还会出现土体水分流失等的危险。为了能够做好地层的保护工作，施工人员就必须合理的应用现代化的施工形式，全面把控好施工变形等问题的出现。但是从本质上进行分析，不管是哪种类型的施工形式，最根本的就是希望减少地层带来的较大损失，降低施工变形对企业带来的较大经济损失[1]。
4 隧道施工变形控制的措施分析
4.1 超前注浆加固
为了能够更好地控制好公路隧道施工变形问题的出现，鉴于超前注浆加固处理过程中，施工人员就必须从以下几个方面进行分析：第一，从有着疏松结构喜爱加以分析，施工人员应该想方设法将其变的均匀；第二，维持土体内部较少的水分，借助有效地手段排水多余水分，不断提高土体的固结度；第三，促使土体摩擦角不断地增强，在最小的渗透数据下，确保地层的特点进行合理的调整，降低坍塌问题的发生概率；第四，改善水土流失问题，营造良好的施工现场环境。在本地区开展的公路隧道施工项目当中，通过实际调查发现，有着较差的围岩结构，再加上有些路段含有较多的水分，要想能够保证整个施工过程更具安全性特点，那么施工人员就必须应用合理的加固形式，全面把控好施工变形现象的出现。从本施工项目下出发，最大的困难就在于较差的地层环境，鉴于会出现较大变形问题的地层，极大地增加的施工工作的难度。对此，在超前注浆加固处理过程中，施工人员可以借助Φ60mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管的超前支护，控制管长为3m，应用的注浆超前小导管应该控制好环向的间距，最终应该保持在40cm。尤其是某些路段突出的不稳定特点，此时更需要施工人员及时地调整好加固的数值。
4.2 衬砌背后注浆
从衬砌背后注浆操作形式下加以研究，施工人员第一可以实施初期支护背后注浆加固形式，第二可以是二衬砌背后注浆加固形式。不管是哪种形式的注浆方式，根本上就是希望能够做好因为开挖工序造成地层扰动的部分，在施工人员妥善补强加固处理当中，保证地层间存在的缝隙加以填充，二次应力状态尽快转化为三次应力状态，整合隧道结构与地层两者保持密切的联系，促使公路隧道工程项目使用周期有效延长的同时，更能够保证施工单位额经济效益不受到损失。在本地区公路隧道工程施工当中[2]，有着大约3m的滞后工作面，施工人员提前准备好注浆管，将其提前在拱部大约45°的位置加以埋设，在施工人员完成混凝土喷射的一天以后，才能够开展填充处理。从本项目现实条件下进行研究，在施工人员完成混凝土喷射以上，至少需要静置四天的时间，然后在开展背后低压注浆的操作，全面把控好注浆过程的压力，最佳状态是在0.3MPa～0.5MPa，施工人员此过程中所采用的浆液，最好是水泥单液浆，如果发现某部分存在较多的水分，那么施工人员可以应用水泥水玻璃双浆液进行处理。经过较长时间的应用可以发现，要想达到良好的充填效果，此时施工人员需要尽快完成壁后注浆操作工序。
4.3 设置锁脚锚杆
为了能够此时沉降量得以有效把控，那么施工人员必须适当地将锁脚锚杆进行合理的设置，在本地区的公路隧道项目当中，要想能够控制好拱顶下沉问题的出现，在施工人员进行操作当中，可以鉴于部分的开挖路段，融合锁脚锚杆加以处理。在施工人员埋放锁脚锚杆部分时，浅埋段可以借助Φ50mm无缝钢管，有着5mm的壁厚，总体长度在3m，将两根的锁脚锚杆合理的设置在每一处的拱脚部分下，其中对于深埋段的锁脚锚杆来讲，此时施工人员应用的是无缝钢管材料，型号为Φ42mm，选择3.5m的壁厚，控制长度为3.5m，都提前准备好充足数量的，均匀的设置在所欲的拱脚部分[3]。
5 公路隧道三台阶法施工技术分析
5.1 隧道采用三台阶法技术施工的优势分析
随着科学技术的不断发展，当前我国公路隧道施工过程中，出现了较多的施工技术形式，最常见的就是三台阶法施工技术，在长期以来的应用中可以发现，此种技术形式的优点主要体现在以下几个方面。
第一，施工人员通过此种施工技术的应用，能够一同开展上下中三个部位的操作，整合分步平行开挖的方式，在施工人员平行当中，主要可以开展初期的支护方式，第一时间做好仰拱处理，保证成环尽快地实现封闭效果。
第二，不管是有着多大跨度或者是断面结构，此时施工人员都能够借助该种技术方式进行处理，粗气支护过程能够化整为零，促使施工人员的工作效率显着提升。
第三，在实际施工人员操作当中，如果发现地质环境出现的改变，那么应该立刻调整自身的施工流程，尽快找出最合适的方式开展处理。
第四，鉴于台阶法开挖工序当中，施工人员需要先将核心土提前预留，秉持左右交错的开挖模式，维持开挖面具备较强的安全性。
第五，面对较大变化的围岩结构变化，施工人员要想保证整个操作过程安全平稳的开展，那么从闭合时间下来看，施工人员就必须加以全面地把控以及优化。
第六，在过去公路隧道施工变形控制施工过程中，在之前最常见的施工技术有侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法，该些技术手段因为需要将临时支护结构加以拆除，过程中有着较大的危险性，而通过三台阶的施工方法，一方面能够促使中间过程更具安全性的特点，另一方面更能够做到对闭合时间的及时优化，保证施工人员在接下来的操作中，能够将施工工序加以灵活的调换[4]。
第七，整个过程便利于施工人员的及时作业，在极高的工作效率中，通过对较多的工序开展同时的操作，更好地融入现代化施工设备的基础上，在高效开挖处理工作，达到预期理想的施工效果。
第八，通过三台阶施工方法的应用，能够促使施工人员借助专业的设备，保护好拱脚位置安全的同时，降低后期较大洞身开挖工序对地层造成的沉降等危险。在本地区项目中应用三台阶的施工形式，鉴于开挖工序中，施工人员能够利用专业的挖掘机设备顺利开展作业，更是鉴于过程中产生的废渣，借助自卸汽车进行运输，压入式的通风方式下，保证排水工作的顺畅性，尤其是在当前科学技术迅猛发展的当前，身为公路隧道的相关施工人员，也应该做到与时俱进，合理的应用先进的机械设备，遵循施工单位的操作细节要领，当前期支护完成以后开展混凝土喷射处理。
最后，施工单位需要安排专业的施工人员，全程做好施工工作的变形监测工作[5]。
5.2 隧道施工顺序分析
从本地区公路隧道项目施工现场各方面条件下出发，施工单位结合多年以来的实践经验，在应用三台阶方式施工当中，开挖预留核心土施工法组织施工的施工顺序周，见图1。
图1 三台阶环形开挖预留核心土法施工顺序
上台阶。在进行上台阶开挖的时候要保证高度在5m左右，最重要的土层高度在2.96m左右，上口的宽度为5m，在上台阶开挖的时候用环形方式进行挖掘。中台阶，在进行中台阶挖掘的时候弧形导坑3m，挖掘的高度在3.15m，每次开挖的长度要和弧形导坑挖掘的长度保持一直，而需要注意的是在开完的时候保持错开2m～3m。下台阶。在此环节当中，施工人员需要做到对下台阶当中，中台阶高度的把控工作，最佳状态是在10m范围之中，施工人员开挖下台阶时，也应该掌握好开挖工序的高度，最好应该位于3.15m以内，推动整个下台阶开挖工作的高效进行[6]。
6 结论
简而言之，公路工程施工行业作为推动我国经济持续发展的关键部分，鉴于公路隧道施工中经常出现的施工变形问题，文章提出了相关的举措，希望通过先进施工技术的优势下，降低公路隧道施工变形问题发生概率的同时，也能够促使我国公路隧道施工行业尽快实现可持续发展目标。
参考文献
[1] 陈先国,王显军.近距重叠隧道的二维和三维有限元分析[J].西南交通大学学报,2020.
[2] 黄伟钊.CRD工法及三台阶七步开挖工法的对比和改进[J].隧道建设,2015(5):4~6.
[3] 关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2019.
[4] 黄伟钊.大断面软弱围岩隧道三台阶法施工[J].桥随机械&施工技术,2018.
[5] 杨家岭,韩少光.全站仪用于隧道三维变形测量的实施方法[J].岩土力学,2017(3).
[6] 刘绍堂.隧道施工期问的变形监测技术[J].地下空间与工程学报,2016(8).
