公路隧道設(shè)計(jì)階段的問題與對(duì)策研究

古浩

摘 要：設(shè)計(jì)工作在公路隧道工程中具有重要地位，其能夠?qū)匪淼朗┕ば始百|(zhì)量等產(chǎn)生直接影響。因此為加強(qiáng)公路隧道施工質(zhì)量及促進(jìn)我國(guó)公路隧道建設(shè)發(fā)展，本文通過分析相關(guān)資料及實(shí)際調(diào)查，對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)階段中存在的問題及對(duì)策進(jìn)行深入研究，以期可以為公路隧道設(shè)計(jì)人員開展工作提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路隧道設(shè)計(jì)階段;問題;對(duì)策

引言：在公路隧道建設(shè)重要性不斷提升的背景下，其設(shè)計(jì)工作逐漸受到社會(huì)的關(guān)注。因此為加強(qiáng)公路隧道設(shè)計(jì)科學(xué)性，相關(guān)人員必須對(duì)設(shè)計(jì)階段給予高度重視，充分明確其存在的問題，并及時(shí)采取針對(duì)性處理措施，以此達(dá)到加強(qiáng)公路隧道設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的，該點(diǎn)對(duì)我國(guó)公路事業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1.公路隧道設(shè)計(jì)階段的問題

從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，可發(fā)現(xiàn)目前我國(guó)部分公路隧道設(shè)計(jì)階段中存在許多問題，該點(diǎn)對(duì)公路隧道建設(shè)質(zhì)量及效率等方面具有直接影響。針對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)問題而言，其主要包括以下幾個(gè)方面：

1.1.圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問題

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是公路隧道設(shè)計(jì)階段重要組成部分，其與設(shè)計(jì)工作整體質(zhì)量具有密切聯(lián)系[1]。因此公路隧道施工單位必須對(duì)其給予高度重視。目前公路隧道勘察與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作分別由不同單位負(fù)責(zé)，該種工作模式對(duì)勘察單位與設(shè)計(jì)單位之間的協(xié)同性具有極高的要求，但通過實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，勘察單位與設(shè)計(jì)單位在協(xié)同工作的過程中，普遍存在以下問題：首先，正式進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作時(shí)，部分設(shè)計(jì)人員不僅未積極與勘察人員進(jìn)行溝通，而且責(zé)任意識(shí)欠佳。因此在公路隧道圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員極有可能在未對(duì)勘察資料進(jìn)行深入研究的情況下，盲目開展設(shè)計(jì)工作。以此為基礎(chǔ)，公路隧道圖紙合理性與可行性將顯著下滑，并對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響。其次，部分設(shè)計(jì)單位未積極與施工單位進(jìn)行溝通，致使設(shè)計(jì)人員對(duì)施工能力及技術(shù)手段缺少了解，從而導(dǎo)致公路隧道施工圖紙標(biāo)準(zhǔn)較高，不具備可操作性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)施工圖紙進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。該點(diǎn)不僅對(duì)施工進(jìn)度具有嚴(yán)重影響，而且還會(huì)損害工程經(jīng)濟(jì)效益。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)單位必須對(duì)該方面問題給予高度重視。

1.2.地下水因素

在公路隧道實(shí)際施工過程中，極有可能與地下水發(fā)生接觸。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，必須對(duì)地下水問題進(jìn)行深入研究，充分明確其可能對(duì)施工產(chǎn)生的影響，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)圖紙進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)為公路隧道施工順利進(jìn)行及質(zhì)量提供保障。但本文通過實(shí)際調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)公路隧道工程設(shè)計(jì)單位對(duì)施工圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，未對(duì)地下水因素形成正確認(rèn)知，致使施工圖紙可行性及全面性顯著下滑，從而對(duì)公路隧道施工進(jìn)度及科學(xué)性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，并造成嚴(yán)重公路隧道病害。該點(diǎn)對(duì)保障工程基本效益極為不利。

2.公路隧道設(shè)計(jì)原則

為加強(qiáng)公路隧道設(shè)計(jì)合理性與可靠性，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作過程中，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)原則，從而實(shí)現(xiàn)為公路隧道順利進(jìn)行及建設(shè)質(zhì)量提供保障[2]。針對(duì)設(shè)計(jì)原則而言，其主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：①必須對(duì)我國(guó)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范及要求進(jìn)行明確，并嚴(yán)格依照規(guī)范及要求開展公路隧道設(shè)計(jì)工作，以此達(dá)到加強(qiáng)設(shè)計(jì)規(guī)范性及合理性的目的;②首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，采取柱式或端墻式設(shè)計(jì)形式對(duì)隧道洞口進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次，在洞口設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須充分結(jié)合公路隧道工程實(shí)際情況，并對(duì)洞口所處位置的環(huán)境及地址特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，從而實(shí)現(xiàn)為洞口設(shè)計(jì)合理性提供保障。最后，若公路隧道施工地點(diǎn)較為特殊，例如景區(qū)以及車站等，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵循觀賞性及實(shí)用性原則，以此加強(qiáng)洞口觀賞價(jià)值與實(shí)用性，該點(diǎn)對(duì)顯著提高公路隧道與周圍環(huán)境和諧性具有重要意義;③在公路隧道施工過程中，若出現(xiàn)隧道等高線與中線相交的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員可選擇將隧道洞口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為斜交式，從而實(shí)現(xiàn)為公路隧道洞口實(shí)用性提供保障;④在隧道內(nèi)部輪廓實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)要素具備完整性且隧道內(nèi)排風(fēng)以及通風(fēng)等系統(tǒng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[3]。在此基礎(chǔ)上，公路隧道施工質(zhì)量將明顯加強(qiáng);⑤對(duì)公路隧道施工圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，以此避免施工圖紙與設(shè)計(jì)規(guī)范不符，從而對(duì)公路隧道施工進(jìn)度與質(zhì)量產(chǎn)生影響;⑥必須對(duì)公路隧道監(jiān)控檢測(cè)形成正確認(rèn)知，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)為施工合理性提供保障。

3.公路隧道設(shè)計(jì)對(duì)策

針對(duì)上述問題，本文通過結(jié)合設(shè)計(jì)原則及分析相關(guān)資料，對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)對(duì)策進(jìn)行總結(jié)，其具體內(nèi)容如下：

3.1.明確設(shè)計(jì)特點(diǎn)

通過對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)階段進(jìn)行深入研究，可發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)工作具有多樣性特點(diǎn)，其具體內(nèi)容如下：針對(duì)地面結(jié)構(gòu)工程而言，其能夠在平地進(jìn)行施工作業(yè)，并在工程結(jié)構(gòu)形成后，通過結(jié)構(gòu)達(dá)到承受荷載的目的;針對(duì)公路隧道工程而言，由于其多是在巖土體中進(jìn)行施工作業(yè)，故而必須承受巖土體荷載，并在施工作業(yè)結(jié)束后形成隧道工程結(jié)構(gòu)。由于巖土體圍巖級(jí)別、斷層厚度、地下水實(shí)際情況以及圍巖風(fēng)化程度等存在明顯差異，故而在實(shí)際施工過程中，工程荷載極有可能發(fā)生變化，并對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生影響。因此為避免該種現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)適當(dāng)參考以下幾項(xiàng)措施：首先，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際施工過程中必須對(duì)各方面因素進(jìn)行深入分析，綜合考慮施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并以此為基礎(chǔ)對(duì)公路隧道進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)。該點(diǎn)對(duì)保障公路隧道施工質(zhì)量具有重要意義。其次，為全面提高公路隧道設(shè)計(jì)合理性與可靠性，設(shè)計(jì)單位必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員培訓(xùn)力度，促使其具備良好的責(zé)任意識(shí)及專業(yè)能力水平[4]。針對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，其必須形成良好的自主意識(shí)，并積極對(duì)國(guó)內(nèi)外公路隧道先進(jìn)設(shè)計(jì)方法及理念進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如MUIR WOOD設(shè)計(jì)方法以及CURTIS設(shè)計(jì)方法等。最后，目前大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)手段已趨向于成熟，故而設(shè)計(jì)人員必須與時(shí)俱進(jìn)，積極對(duì)該項(xiàng)技術(shù)手段進(jìn)行利用，從而實(shí)現(xiàn)詳細(xì)分析及研究勘察資料，并為公路隧道設(shè)計(jì)可靠性及合理性提供保障。

3.2.應(yīng)用型軟件

在現(xiàn)代科技技術(shù)水平不斷提升的背景下，各類應(yīng)用型軟件已逐漸進(jìn)入公眾視野。通過對(duì)該種軟件進(jìn)行科學(xué)利用，不僅公路隧道設(shè)計(jì)效率將顯著提升，而且設(shè)計(jì)人員將實(shí)現(xiàn)及時(shí)明確公路隧道設(shè)計(jì)中存在的問題，并采取相應(yīng)措施[5]。針對(duì)應(yīng)用型軟件而言，其具有極強(qiáng)的多樣性，目前在公路隧道設(shè)計(jì)中應(yīng)用率相對(duì)較高的軟件主要有以下幾種：

對(duì)上述軟件進(jìn)行應(yīng)用前，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)要求進(jìn)行充分明確，以此達(dá)到最大化應(yīng)用型軟件功能性的目的。

3.3.新奧法及隧道襯砌設(shè)計(jì)

針對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)工作而言，經(jīng)常出現(xiàn)施工圖紙與實(shí)際施工情況嚴(yán)重不符的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致公路隧道施工無法順利進(jìn)行。因此為有效解決該點(diǎn)問題，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)新奧法給予高度重視，并積極對(duì)其進(jìn)行利用，從而實(shí)現(xiàn)為公路隧道設(shè)計(jì)與施工提供保障。針對(duì)新奧法而言，其與巖體力學(xué)具有密切聯(lián)系，在應(yīng)用該種方法進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)參考以下幾項(xiàng)措施：首先，應(yīng)盡可能采取光面爆破以及預(yù)裂爆破法，并采用大斷面開挖法進(jìn)行作業(yè)，以此達(dá)到避免開挖作業(yè)對(duì)圍巖產(chǎn)生干擾的目的。其次，工作人員必須充分掌握圍巖特征，并以此對(duì)支護(hù)類型進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)建以圍巖、噴射混凝土以及錨桿為基礎(chǔ)的承載結(jié)構(gòu)。目前，應(yīng)用率相對(duì)較高的支護(hù)類型主要有錨桿以及噴射混凝土等。在此基礎(chǔ)上，不僅圍巖變形及松弛現(xiàn)象將得到控制，而且承載結(jié)構(gòu)將共同承載巖土體荷載，以此為后續(xù)施工奠定良好基礎(chǔ)。最后，在實(shí)際施工過程中，必須對(duì)圍巖與支護(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，詳細(xì)記錄其力學(xué)動(dòng)態(tài)及變化信息，并及時(shí)將信息數(shù)據(jù)反饋至設(shè)計(jì)單位，從而實(shí)現(xiàn)為公路隧道工程施工及設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。

此外，在采用新奧法的過程中，工作人員必須對(duì)圍巖實(shí)際情況進(jìn)行明確，并以此對(duì)開挖斷面方法進(jìn)行選擇[6]。若經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)圍巖屬于Ⅳ、Ⅴ類，應(yīng)采取分部開挖法進(jìn)行施工。針對(duì)全斷面法而言，其主要指對(duì)設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行一次性開挖成型，并在該項(xiàng)工作結(jié)束后進(jìn)行修筑襯砌作業(yè)。在實(shí)際開挖過程中，首先工作人員必須對(duì)移動(dòng)式鉆孔臺(tái)車進(jìn)行利用，并沿全斷面進(jìn)行一次性鉆孔作業(yè)。在該項(xiàng)工作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)開展裝藥連線工作，并根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行起爆作業(yè)。其次，在一次性爆破成型后，應(yīng)立即對(duì)石渣與土渣進(jìn)行清除，并將鉆孔臺(tái)車推進(jìn)至開挖面進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。通過實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，采取該種開挖方法對(duì)提高施工效率具有重要意義。此外，為避免對(duì)爆破質(zhì)量及人員身心健康構(gòu)成威脅，對(duì)全斷面法進(jìn)行使用時(shí)，必須對(duì)工作面進(jìn)行全面檢測(cè)，確保其空氣含量充足;若經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)圍巖屬于Ⅱ、Ⅲ類，應(yīng)采取全斷面法進(jìn)行施工。在采用該種開挖方法的過程中，施工人員應(yīng)對(duì)以下幾種方法給予高度重視：臺(tái)階分布開挖法、單側(cè)壁以及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，可發(fā)現(xiàn)采取該種分部開挖法不僅能夠減少坑道跨度及加強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性，而且還能幫助施工人員明確地質(zhì)情況。

針對(duì)隧道襯砌設(shè)計(jì)而言，其主要包括以下兩種形式：淺埋式襯砌以及深埋段復(fù)合式襯砌，在隧道襯砌設(shè)計(jì)工作中，襯砌結(jié)構(gòu)方式與其設(shè)計(jì)質(zhì)量具有直接關(guān)系，因此設(shè)計(jì)人員必須對(duì)襯砌方式進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇[7]。在實(shí)際選擇過程中，應(yīng)充分明確圍巖地質(zhì)條件情況及施工實(shí)際要求，并通過對(duì)其進(jìn)行綜合考量，以此達(dá)到選擇科學(xué)襯砌方式的目的。

結(jié)束語：

綜上所述，設(shè)計(jì)工作與公路隧道施工質(zhì)量具有密切聯(lián)系。因此相關(guān)人員必須對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)階段給予高度重視，充分明確其存在的問題，并積極采取針對(duì)性措施，從而達(dá)到加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的?；诖?，公路隧道建設(shè)質(zhì)量將得到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳林博.公路隧道設(shè)計(jì)階段的問題與對(duì)策研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020，33（23）：89-91.

[2]歐陽(yáng)娜.公路隧道設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)狀問題探討及展望[J].黑龍江交通科技，2020，43（05）：131-132.

[3]田偉，王文星.公路隧道設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的問題與對(duì)策[J].公路與汽運(yùn)，2020，47（01）：134-138.

[4]梁華陽(yáng).公路隧道設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)狀及問題探討[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（03）：188+190.

[5]龔能飛.公路隧道設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)狀及問題探討[J].低碳世界，2017，24（23）：206-207.

[6]楊新武，何山青.研究公路隧道設(shè)計(jì)施工的問題及對(duì)策[J].交通世界，2017，47（Z1）：82-83.

[7]袁玉林.淺談公路隧道設(shè)計(jì)中存在的問題及其對(duì)策[J].低碳世界，2018，26（09）：275-276.