王久環(huán)

隨著公路隧道工程的大量修建，質(zhì)量意識已經(jīng)深入人心，對隧道工程施工及運(yùn)營中的質(zhì)量檢測手段、工藝、方法等都取得了一定進(jìn)步。然而，由于我國公路隧道建設(shè)起步較晚，在工程質(zhì)量管理方面經(jīng)驗(yàn)少，力量薄弱；并且和鐵道及水工隧道相比，公路隧道洞室開挖斷面大，施工技術(shù)復(fù)雜，隱蔽工程及附屬設(shè)施多，運(yùn)營環(huán)境要求高；加之我國目前的管理模式和管理體制等方面的問題，導(dǎo)致我國隧道尤其是很多已經(jīng)通車的公路隧道存在著諸多質(zhì)量問題，諸如滲漏水問題、襯砌空洞問題、襯砌混凝土裂損問題等等。而且，質(zhì)量問題的產(chǎn)生也往往連帶產(chǎn)生安全問題，很多安全問題尤其是與公路隧道本身硬件相關(guān)聯(lián)的安全問題是質(zhì)量問題的衍生產(chǎn)物。

1 公路隧道常見的質(zhì)量問題

（1）隧道水害。在公路隧道所出現(xiàn)的一系列質(zhì)量問題中，隧道滲漏水所造成的危害尤為普遍。隧道水害不僅增加隧道內(nèi)濕度，降低路面抗滑性能，造成電路短路等事故，危及運(yùn)營安全，而且還易引起其他病害。由于隧道滲漏水、積水，將會(huì)造成襯砌開裂或使原有裂縫發(fā)展變大，加重襯砌裂損；當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，會(huì)使襯砌混凝土遭受侵蝕，并且隨著滲漏水的不斷發(fā)展，侵蝕程度日益加重；在寒冷地區(qū)，水是影響隧道圍巖凍脹的重要因素，水害嚴(yán)重必然導(dǎo)致凍害嚴(yán)重［1－3］。

（2）襯砌缺陷。襯砌缺陷主要是因?yàn)橐r砌空洞、厚度、強(qiáng)度、密實(shí)度等原因造成的襯砌變形、襯砌移動(dòng)及襯砌開裂等。作用在隧道襯砌結(jié)構(gòu)上的壓力，與隧道圍巖的性質(zhì)、地應(yīng)力的大小以及施工方法等因素有關(guān)。由于受技術(shù)和資金條件的限制，一些因素在設(shè)計(jì)前是難以確定的，所以在隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常帶有一定的盲目性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠或與圍巖壓力不協(xié)調(diào)，造成襯砌結(jié)構(gòu)開裂、破壞。然而，工程上出現(xiàn)的襯砌開裂更多的則是由于施工管理不當(dāng)（襯砌厚度不足、混凝土強(qiáng)度不夠等）造成的。

（3）凈空受侵或軸線偏位。因模板強(qiáng)度、剛度不足而出現(xiàn)跑模，或因測量誤差過大，出現(xiàn)模板定位偏差過大，都有可能導(dǎo)致隧道凈空甚至建筑限界受侵或者出現(xiàn)隧道整體軸線偏位。也有因?qū)σ呀ǔ伤淼赖囊r砌質(zhì)量缺陷進(jìn)行套拱處理而出現(xiàn)限界受侵的情況。

（4）通風(fēng)不暢。所有的公路隧道均需要通風(fēng)，不管是自然通風(fēng)還是人工通風(fēng)。事實(shí)上，當(dāng)前國內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的公路隧道尤其是中長隧道，通風(fēng)設(shè)施常常形同虛設(shè)，一般不開啟（多數(shù)是為節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用），造成洞內(nèi)運(yùn)營環(huán)境污濁。而且，國內(nèi)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)現(xiàn)行《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》［4］，其中對運(yùn)營通風(fēng)之規(guī)定應(yīng)該說較為詳盡，但火災(zāi)通風(fēng)仍需進(jìn)一步探討從而以規(guī)范形式予以認(rèn)定。

（5）照明不良。我國公路隧道設(shè)計(jì)雖然都考慮了照明，但迫于運(yùn)營維護(hù)成本的壓力，許多隧道有燈具而未照明，而且這種現(xiàn)象相當(dāng)普遍，甚至某些長度不短的公路隧道根本就沒有安裝照明燈具。事實(shí)上，國內(nèi)現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及國外一些國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定長度大于100 m的公路隧道應(yīng)設(shè)照明。

（6）監(jiān)控不力。監(jiān)控包含有施工期間的監(jiān)控和運(yùn)營期間的監(jiān)控。目前對這兩方面的監(jiān)控工作都不同程度存在著一些問題。我國在多座隧道中進(jìn)行了成套技術(shù)的引進(jìn)，但效果并不甚理想。

2 公路隧道常見質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因

（1）材料方面。隧道工程屬地下隱蔽工程，所用材料眾多，既有土建工程通用材料（如襯砌材料等），又有特色材料，如支護(hù)材料（錨桿、噴射混凝土、鋼構(gòu)件等）、防排水材料（注將材料、高分子合成卷材、防水涂料等）。目前，國內(nèi)生產(chǎn)各種材料尤其是特色材料的廠家眾多，名目各異，質(zhì)量也是參差不齊。因此必須嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，這是保證工程整體質(zhì)量的前提。

（2）施工方面。公路隧道工程中出現(xiàn)的種種質(zhì)量問題絕大部分都是在施工過程中埋下了質(zhì)量隱患。常見的公路隧道質(zhì)量問題諸如超欠挖、滲漏水、襯砌厚度不足、襯砌空洞、混凝土和噴射混凝土質(zhì)量離散性較大、隧道底部處理不徹底、先拱后墻形成的襯砌隱患等都與隧道施工過程有著密切關(guān)系。

（3）竣工驗(yàn)收方面。隧道工程竣工驗(yàn)收是在隧道工程交付使用前對質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和控制的最后一道關(guān)口，但由于各方面的原因，我國目前對公路隧道運(yùn)營前的檢測驗(yàn)收工作還存在著種種不足，竣工驗(yàn)收在一定程度上還僅僅是一種程序。當(dāng)前，時(shí)而會(huì)有在竣工驗(yàn)收中確定的合格甚至是優(yōu)良工程在日后的使用中出現(xiàn)或大或小的質(zhì)量缺陷。當(dāng)然，導(dǎo)致這種情況的發(fā)生可能有多方面的原因。但是，如何全面反應(yīng)某隧道工程究竟“值”多少分，或者說最終評定出來的“優(yōu)良工程”是不是真正優(yōu)良，“合格工程”是不是真正合格，應(yīng)該是竣工驗(yàn)收工作應(yīng)該完善的一個(gè)方面。

（4）相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面。由于至今尚無一部專門用于公路隧道工程質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在具體工程建設(shè)中，業(yè)主和監(jiān)理部門無法可循、無法可用。施工單位由于自身的利益和水平限制，在施工檢測方面存在很大的隨意性。國內(nèi)雖然也有不少科研和施工單位進(jìn)行這方面的研究，但都比較零散，沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的檢測評價(jià)體系，這和目前公路建設(shè)的發(fā)展速度以及工程質(zhì)量的要求極不適應(yīng)。目前，針對公路隧道全面質(zhì)量檢測的相關(guān)書籍文獻(xiàn)也比較少。

（5）工程地質(zhì)環(huán)境方面。從地質(zhì)環(huán)境來說，如遇到地下水、巖溶、斷層破碎帶、高地應(yīng)力、巖爆、瓦斯、偏壓淺埋，膨脹土等條件，施工難度大，安全性差；這些都可能對公路隧道工程施工質(zhì)量打折扣或埋下質(zhì)量隱患。從施工環(huán)境來說，公路隧道工程環(huán)境多變，工程施工存在很多突變因素。

3 公路隧道質(zhì)量檢測評價(jià)體系的建立

3.1 建立公路隧道質(zhì)量檢測評價(jià)體系的原則

（1）系統(tǒng)性。高速公路隧道交通環(huán)境評價(jià)是一個(gè)涵蓋多因素、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，評價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)力求全面反映各隧道的綜合情況，既能反映交通流運(yùn)行狀況，又能正確反映交通流與通風(fēng)、照明等機(jī)電設(shè)施的關(guān)聯(lián)特性，以保證評價(jià)的全面性和可靠性。

（2）科學(xué)性。評價(jià)指標(biāo)體系一定要建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，指標(biāo)概念必須明確，并能客觀、真實(shí)、合理地反映隧道運(yùn)行環(huán)境的內(nèi)涵。

（3）實(shí)用性。評價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)當(dāng)層次清晰、指標(biāo)精煉、方法簡捷，使之具有實(shí)際應(yīng)用和推廣價(jià)值。同時(shí)，選取的評價(jià)指標(biāo)要有可操作性，指標(biāo)含義明確易于被理解，指標(biāo)量化所需資料收集方便，能夠用現(xiàn)有方法和模型求解。

（4）獨(dú)立性。高速公路隧道運(yùn)行環(huán)境評價(jià)的指標(biāo)與指標(biāo)之間應(yīng)是相互補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)的，充分考慮指標(biāo)之間的相關(guān)性，避免指標(biāo)之間的重復(fù)與沖突，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)體系的最優(yōu)化。

3.2 施工質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的依據(jù)

目前，我國在對工程質(zhì)量評價(jià)中，沒有統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，沒有形成一致的評價(jià)指標(biāo)體系，已有的規(guī)范只是通過隧道影響因素分析，在初選的隧道交通工程運(yùn)行指標(biāo)中，先通過德爾菲法確定重要指標(biāo)，剔除一些對評價(jià)結(jié)果無關(guān)緊要的指標(biāo)，再通過指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行篩選，篩選出主要影響因素，使之條理化形成一套指標(biāo)體系。

針對當(dāng)前公路隧道建設(shè)質(zhì)量保證體系的缺乏，以及解決此問題的迫切性，筆者在綜合我國公路隧道已有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，通過對公路隧道建筑材料、施工過程及竣工驗(yàn)收各階段檢測內(nèi)容、檢測方法、質(zhì)量指標(biāo)的研究，力圖建立公路隧道建設(shè)質(zhì)量保證體系的基本框架并將其程序化。相信此研究對推動(dòng)我國公路隧道建設(shè)質(zhì)量保證體系的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化，從而總體提升我國公路隧道的建設(shè)質(zhì)量，防止和杜絕本不應(yīng)該出現(xiàn)的質(zhì)量問題或質(zhì)量隱患會(huì)起到一定作用。

（1）材料檢測。材料檢測主要針對公路隧道可能用到的各種常規(guī)材料（如混凝土材料和各種鋼材）和非常規(guī)材料（如防排水材料、防火材料等），在借鑒現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的基礎(chǔ)上，總結(jié)其檢測內(nèi)容、檢測方法和評價(jià)指標(biāo)，并給出相關(guān)表格（表格在所編制軟件I MSHTQ中體現(xiàn)）。事實(shí)上，目前對常規(guī)材料的檢測評價(jià)體系相對比較完善，而對一些非常規(guī)的地下工程特有材料，相關(guān)的資料就顯得尤為欠缺。所以，在材料檢測研究過程中，既借鑒了相關(guān)行業(yè)的各種規(guī)程、規(guī)范，也引用了一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

本文將公路隧道可能用到的各種材料劃分為混凝土材料、砂漿材料、石材、回填材料、鋼材、防排水材料、防火材料等7個(gè)部分，在此基礎(chǔ)上對每一部分進(jìn)行細(xì)化，見圖1。

圖1 材料檢測劃分框圖

（2）施工檢測。依據(jù)公路隧道的施工工序，將整個(gè)施工過程劃分為9個(gè)大環(huán)節(jié)，并將每個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)化成各個(gè)工序。對每個(gè)施工工序給出相應(yīng)的檢測表格，對公路隧道施工過程中所要涉及到的監(jiān)控量測，因?yàn)椤豆匪淼朗┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》［5］中已作詳細(xì)要求，而且相關(guān)的文獻(xiàn)和研究工作已較多，所以本文研究沒有涵蓋該部分，見圖2。

（3）竣工檢測?？⒐を?yàn)收是工程竣工交付使用前的一個(gè)必要程序，針對目前我國公路隧道竣工驗(yàn)收的現(xiàn)狀及存在的問題，本文將公路隧道工程竣工驗(yàn)收工作的分項(xiàng)、分部工程進(jìn)行了詳細(xì)劃分，尤其是涉及到機(jī)電工程的相關(guān)項(xiàng)目的檢測，見圖3。

圖2 施工檢測劃分框圖

圖3 竣工驗(yàn)收劃分框圖

（4）運(yùn)營檢測。運(yùn)營檢測一直沒有得到應(yīng)有的重視。對于已經(jīng)運(yùn)營通車的公路隧道，定期對其進(jìn)行運(yùn)營環(huán)境、服務(wù)水平及潛在隱患進(jìn)行檢測與評估，不僅可以改善運(yùn)營環(huán)境，提高服務(wù)水平，更重要的是，能夠?qū)σr砌裂損及滲漏水等問題做到早發(fā)現(xiàn)，早處理。同時(shí)，運(yùn)營檢測對公路隧道的運(yùn)營管理水平、緊急情況的應(yīng)急處理以及對運(yùn)行車輛的監(jiān)控情況等可以做出綜合評價(jià)，并提出整改和處理意見，從而能夠有效預(yù)防各種意外和事故的發(fā)生。

（5）公路隧道工程質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)I MSHTQ。根據(jù)前面所給出的公路隧道材料、施工、竣工及運(yùn)營檢測的內(nèi)容、方法和技術(shù)指標(biāo)（將此成果設(shè)計(jì)成100多張檢測表格），用Delphi語言編制出了一套公路隧道工程質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)（The Inspecting Management System of the High way Tunnel Quality，I MSHTQ）。該程序依據(jù)公路隧道工程建設(shè)的過程，將整個(gè)軟件主要?jiǎng)澐譃楣匪淼拦こ滩牧腺|(zhì)量檢測子系統(tǒng)、公路隧道施工質(zhì)量檢測子系統(tǒng)和公路隧道竣工檢測子系統(tǒng)（公路隧道運(yùn)營檢測管理子系統(tǒng)暫未開發(fā)）。各子系統(tǒng)將工程實(shí)際中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、修改、刪除、評測、預(yù)覽、打印等多項(xiàng)操作。同時(shí)，為了方便操作者使用程序，I MSHTQ提供了供查詢之用的公路隧道檢測方法及指標(biāo)查詢模塊。公路隧道工程質(zhì)量檢測管理系統(tǒng)I MSHTQ的編制是前面4部分即材料、施工、竣工、運(yùn)營檢測的歸宿，也是本文研究的核心。在I MSHTQ中，給出了前4部分所有涉及到的質(zhì)量檢測表格、檢測方法和評價(jià)指標(biāo)，同時(shí)也給出了竣工驗(yàn)收的評分方法并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。為了方便操作，I MSHTQ提供了用于查詢的公路隧道檢測方法及質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)查詢模塊。限于篇幅，不一一列舉模塊輸入輸出的各項(xiàng)內(nèi)容。

4 結(jié)語

（1）初步建立了涵蓋整個(gè)公路隧道建設(shè)過程的質(zhì)量檢測體系，給出了對應(yīng)于公路隧道建筑材料、施工過程和竣工驗(yàn)收等各部分的質(zhì)量檢測內(nèi)容、檢測方法和評價(jià)體系。

（2）編制了公路隧道工程質(zhì)量檢測管理軟件I MSHTQ。該軟件可以初步實(shí)現(xiàn)對某一隧道工程建設(shè)過程的質(zhì)量跟蹤管理，從而達(dá)到隧道工程施工質(zhì)量管理的程序化和數(shù)字化。

（3）推廣應(yīng)用該系統(tǒng)前，對各個(gè)部分的檢測內(nèi)容、方法、評價(jià)體系和所編制的軟件I MSHTQ等還需在工程實(shí)踐中進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。

［1］ 許 濤，黃曉明，趙永利.隧道路面類型選擇及調(diào)查研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2011（1）：181－184.

［2］ 黃培元.隧道施工容易產(chǎn)生的一些問題及質(zhì)量控制［J］.東北公路，2002（4）：85－90.

［3］ 楊太華.越江隧道工程施工質(zhì)量管理模式探討［J］.交通科技，2004（3）：118－119.

［4］ JTJ026.1－1999公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［5］ JTGF60－2009公路隧道施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2009.