淺談公路隧道建設(shè)的技術(shù)要點

杜雅楠

（朗馳建設(shè)有限公司，河北 邯鄲 056000）

【摘 要】筆者通過實踐研究工作作為本文章的研究出發(fā)點，從施工的技術(shù)角度對公路隧道施工的一些技術(shù)和反感問題進行簡單的論述。旨在通過本文章的研究為推動公路隧道未來建設(shè)和技術(shù)提升提供思路。

【關(guān)鍵詞】公路隧道；施工；技術(shù)要點

社會主義建設(shè)的不斷深入，現(xiàn)代社會已步入一個發(fā)展的階段，而促進發(fā)展的交通通道也必須跟上時代發(fā)展的腳步。現(xiàn)階段，公路作為交通通道的重要組成部分，正發(fā)揮著越來越大的作用，因此公路工程的建設(shè)也拉入道可持續(xù)化發(fā)展的軌道上來，施工單位意識到環(huán)境保護的重要性，為了減少大填大埋，隧道施工的普及率也越來越高。

一、隧道施工技術(shù)概述

（一）施工技術(shù)

隧道的施工技術(shù)主要的步驟就是工藝的實施，工藝流程步驟繁瑣，每一個因素都可能成為影響施工質(zhì)量的重點所在。具體技術(shù)實施項目有前期準(zhǔn)備工作、鉆爆工作以及土石方的挖掘工作。前期的工作包括支護、防水、排水渠道的設(shè)置，這些較為簡單的步驟主要是為下面爆破以及挖掘工作奠定基礎(chǔ)；鉆爆工作是影響土石方開挖的關(guān)鍵性階段，從專業(yè)性上分析，鉆爆工作需要極其嚴(yán)禁的方案以及專業(yè)的技術(shù)人員操作，鉆爆質(zhì)量合格后才能開始最后的土石方開挖活動。

（二）施工方案

將施工方案的制定需要遵循以下順序：首先，針對工作環(huán)境進行具體調(diào)查，考慮到地質(zhì)、水文、氣象的特點，初步形成方案輪廓；其次，在基本輪廓的基礎(chǔ)之上確定具體的方案模式。開挖面穩(wěn)定性較好時，可以直接開挖、柔性襯砌、數(shù)據(jù)測量、防水層建設(shè)最后再次襯砌。如果開挖面穩(wěn)定性較差就需要在最開始階段先挖出一個弧形導(dǎo)洞，然后再進行上述工作；最后，針對具體的施工過程中出現(xiàn)的問題，采取最佳的解決方式以彌補方案的不足之處。

二、施工實施階段技術(shù)要點

（一）隧道開挖技術(shù)要點。隧道開挖必須按照設(shè)計文件、施工技術(shù)規(guī)范和有關(guān)規(guī)程、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求施工。例如，對鋼架支立徑檢查合格后方可進行掛鋼筋網(wǎng)；鋼架、錨桿及鋼筋網(wǎng)檢查合格后方能噴射砼；初期支護全面檢查無問題后方可掛防水板；防水板檢查合格后方能進行二襯砼的澆注。與鐵路隧道相比，公路隧道的斷面較大，對圍巖的擾動大。同時，為了滿足公路建筑界限的要求，公路隧道多采用扁平的斷面型式，使得拱頂圍巖處于不利的應(yīng)力狀態(tài)。因此，公路隧道的開挖施工不利因素多，難度大，應(yīng)加強技術(shù)控制，開挖施工的質(zhì)量好壞直接影響著隧道的穩(wěn)定和工程造價。

（二）隧道支護技術(shù)要點。按照新奧法理論，隧道開挖后要及時支護，限制圍巖的變形，似減小荷載并發(fā)揮其自承能力。目前公路隧道施工多采用錨噴支護，在圍巖較差的地段可采用鋼支撐，包括鋼格柵及型鋼支撐。對于鋼支撐的施工質(zhì)量要檢測其加工質(zhì)量和安裝質(zhì)量。加工質(zhì)量檢測包括加工尺寸、鋼支撐的強度和剛度以及焊接質(zhì)量。安裝質(zhì)量的檢測包括安裝尺寸，包括標(biāo)高和間距；安裝傾斜度，包括平面和縱面，平面檢測可用直角尺，縱面檢測可用坡度規(guī)；還有鋼架的連接與固定質(zhì)量檢測，鋼架應(yīng)有牢固的基礎(chǔ)，并與圍巖密貼，與錨桿通過焊接有效連接，形成一個承載整體。

（三）防水排水技術(shù)要點。防水工程貫穿公路隧道施工過程，從材料進場、技術(shù)交底、員工培訓(xùn)；防水板場地選擇硬化、防水板焊接或粘接移動、防水層掛板臺車的設(shè)計、安裝、就位、公路隧道光面爆破、初期支護、基面檢查處理、掛防水板、二次襯砌混凝土澆筑等工序都必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范施工，否則將會造成防水層的破裂，從而使公路隧道滲漏水。

關(guān)于隧道襯砌外排水系統(tǒng)，必須認真學(xué)習(xí)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG 070-2004）的有關(guān)規(guī)定。做到各類排水管之間應(yīng)順直銜接對于隧道的集中排水管，可按照管涵的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對其管節(jié)預(yù)制、基礎(chǔ)、管節(jié)安裝進行檢驗。

（四）隧道襯砌技術(shù)要點。施工中由于圍巖松動或其他原因會導(dǎo)致二次襯砌產(chǎn)生裂縫。對于裂縫的檢查可采用塞尺或刻度放大鏡觀測其深度及寬度，并根據(jù)情況采取處理措施。要根據(jù)檢測的目的選擇合適的頻率，然后沿隧道斷面布置測線，做好隧道襯砌質(zhì)量控制。

（五）隧道通風(fēng)技術(shù)要點。隧道通風(fēng)方式主要有自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩種。豎井工程主要功能是通風(fēng)換氣，根據(jù)檢測隧道內(nèi)空氣質(zhì)量、廢氣濃度參數(shù)、含氧濃度等指標(biāo)信息，進行自動調(diào)節(jié)開啟。對風(fēng)機房設(shè)備采用遠程控制，控制中心在20公里以外。假若隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，布設(shè)于隧道頂部的感溫光纖感知到溫度變化后，監(jiān)控中心進行自動識別、檢測和判斷，通過距火災(zāi)點最近的豎井排風(fēng)口及時向隧道外強制排煙，減小煙霧對隧道內(nèi)人員的傷害。3座隧道豎井啟用后，將大大改善隧道的通風(fēng)狀況，滿足通風(fēng)換氣需求。

三、今后的展望

對于隧道，盡管對設(shè)計方法進行了研究，也還是難以令人滿意。例如“山嶺隧道的設(shè)計”（礦山法），難以采用計算法，其原因是不能準(zhǔn)確地推定地基常數(shù)及外荷重，或施工時不能確定隧道與地基的相互作用。以下從這點出發(fā)，展望今后設(shè)計。技術(shù)柏發(fā)展對于礦山法，初步設(shè)計時，在可能的范圍內(nèi)引用臺理的計算方法是一個課題。對比，必須發(fā)展地基常數(shù)的推定等地質(zhì)勘探技術(shù)。在小范圍內(nèi)能直接地求出地基常數(shù)的原位測試法的改進、用于大范圍調(diào)查的淺層反射法和電膽攝像等改變了目前常用的折射法和調(diào)查費用，希望進一步加強研究開發(fā)。

作為力學(xué)模型，可考慮采用彈性支承環(huán)或有限元。把有限元法應(yīng)用于深埋隧道，應(yīng)力釋放率作為100%進行設(shè)計時，計算q應(yīng)考慮巖體的成拱作用，同時要以一定的精度確定應(yīng)力和位移，采用反算法來確定地基常數(shù)的研究正在進行。

此外，在建設(shè)深埋隧道時都要采取防水措施（防水設(shè)計），為此，必須解決對透水性差的地層如何進行工程評價及地下水壓力的評價問題。對城市淺埋燧道，防止地表沉降的設(shè)計方法今后也更加重要。

具體地說，若隧道內(nèi)空變位僅為數(shù)毫米，隧道在力學(xué)上屬于穩(wěn)定狀態(tài)時，有兩種方法可以考慮。第一種方法考慮的是，為使隧道力學(xué)上穩(wěn)定，只要支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定即可；第二種方法認為，從有效地利用圍巖自身支護機能出發(fā)，必須使支護結(jié)構(gòu)和圍巖都穩(wěn)定才行。

四、結(jié)束語

在對公路隧道不同施工階段的施工技術(shù)總結(jié)的基礎(chǔ)上，我們針對目前隧道施工中存在的問題進行了簡單的論述。通過研究旨在為推動我國隧道工程的技術(shù)問題發(fā)展提供有效的思路保障，并且通過做好技術(shù)要點和公路隧道施工技術(shù)來實現(xiàn)對公路建設(shè)安全和經(jīng)濟效益的最大程度提升。