仝 剛

（匯通路橋建設集團有限公司，河北 高碑店 074099）

隨著生活質量的日益提高，人們的環(huán)境保護意識也越來越高，很多大型建設項目都將環(huán)境保護列入了其中并進行研究。隨著近幾年公路建設的大力發(fā)展，許多在地勢高差大、地質結構復雜等情況下修建的公路隧道也越來越多，這往往遇到環(huán)境和建設之間的矛盾。其中主要表現(xiàn)在以下幾個方面：隧道對環(huán)境的破壞；隧道內(nèi)廢氣、廢水對環(huán)境的影響；施工過程對環(huán)境的影響以及洞口構造物與環(huán)境不和諧等問題。綜合分析以上幾個問題，發(fā)現(xiàn)公路的隧道建設對環(huán)境的影響均發(fā)生在隧道洞口以及對洞口的處理方面，所以洞口的設計已成為了公路隧道環(huán)保建設的重點。

1 公路隧道設計及施工現(xiàn)狀

隧道門是隧道的兩端的出口部分，它是聯(lián)系隧道內(nèi)襯砌與隧道外路塹的結構。目前，很多公路隧道洞門都采用喇叭口式、臺階式、翼墻式、削竹式、柱式和端墻式設計，這雖然在總體上遵循了自然、簡潔、與自然和諧的原則，但是由于受到地質、地形以及環(huán)境、運營要求、施工技術等條件的限制性，往往導致洞口太大與環(huán)境不相適應?？v觀公路隧道設計歷史，采用鐵路隧道洞口設計是公路隧道洞門形式的初期表現(xiàn)。后來多用端墻式或者柱式，二者構造相對簡單，施工比較方便快捷，受力情況明確，造型大氣宏偉，并且在施工過程中還有穩(wěn)定的邊仰坡作為依據(jù)，保證了隧道洞口的穩(wěn)定性，節(jié)省了工程投資。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，隧道洞口建設也有了景觀方面的設計要求，從開始的柱式設計逐步出現(xiàn)了喇叭式、削竹式、翼墻式等多種形式的設計，并且還對原端墻式洞門進行了造型的擴展，出現(xiàn)了各式各樣的造型設計。洞口施工完工后還進行景觀綠化方面的設計，使洞口與周圍的自然環(huán)境協(xié)調(diào)一致[1]。

2 假擬洞口工法設計原理

假擬洞口工法又叫前置式洞口工法，它是通過零開挖兩側開槽并搭建鋼拱架的方式進行，即隨著鋼拱架的推進，逐步和山體吻合，拱架之間用縱向交錯的鋼筋相連接形成一個整體，再用混凝土進行澆筑形成一個臨時隧內(nèi)襯砌墻，在對隧道進行開挖之前將內(nèi)襯砌成洞，然后再在洞里進行挖掘施工，如圖1、圖2所示。而傳統(tǒng)的隧道挖掘方法多采用明洞模式進行，首先把洞口挖得很大，然后再對暗洞進行施工，等施工到一定的距離后再開挖，不僅大大耗費物力、財力，同時也極大地破壞了洞口環(huán)境。

圖1 假擬洞口工法立面

圖2 假擬洞口工法施工工序

在一般情況下，山體機構是穩(wěn)定的，但在傳統(tǒng)方式挖掘下，往往導致大面積山體遭到破壞，進而影響其結構穩(wěn)定。而假擬洞口工法則通過減少洞口動工面積，采用創(chuàng)造假洞式進行暗洞推進模式開挖，既保證了山體的穩(wěn)定性，又達到邊開洞邊施工的功效，使得保護洞口的植被借助混凝土假洞加固和維持了山體的穩(wěn)定性，一舉兩得。

假擬洞口工法的施工程序為：首先進行排水系統(tǒng)的修建，用混凝土將洞頂砌住并在周邊砌出排水溝渠；然后，在臨時襯砌與山體接觸處用混凝土防護，以保證洞口臨時襯砌施工槽的安全開挖；最后，在臨時襯砌下實施內(nèi)暗開挖。

3 傍山公路隧道棚洞設計與施工工序

在很多公路建設過程中往往會碰到一些靠著山體開挖的隧道，為了環(huán)境保護和生態(tài)和諧，我國常采用明洞設計和棚洞式設計方案修建公路，它們可以有效地保護隧道口的自然環(huán)境[2]。

棚洞是指明挖路塹后，構筑簡支的頂棚架并回填而成的洞身，屬于明洞范疇的隧道（見圖3）。棚洞的適用條件與明洞大致相似，其結構整體性比明洞差，但由于頂棚與內(nèi)外墻簡支，因此對地基的要求相對較低。

圖3 棚洞設計方案（單位：cm）

棚洞設計的施工工序為：首先，對棚洞山體內(nèi)側及邊坡進行開挖并施以防護，挖掘過程中必須按自上而下的順序進行，并且在開挖過程中還要不斷進行施工，做到開挖防護兩不誤，在對護面墻進行保護的過程中可以采用逆作法加肋錨桿噴射混凝土；在對棚洞基礎部分開挖施工時，應該把握樁與基礎部分之間的系數(shù)關系，再對其進行混凝土澆筑，在澆筑時還應該確保底部承壓在一定范圍之內(nèi)。對于地質疏松條件不好的地段，要采用邊墻漿砌片石回填法進行施工。施工結束后可以對頂部采用土石回填以及植被綠化等方法進行棚洞的最后修整與完善。

4 公路環(huán)保隧道型洞口工法設計與施工中存在的問題

雖然人們的環(huán)保意識在增強，公路隧道的洞口設計技術也一直在提升，但當前很多山體隧道開挖還是對環(huán)境造成了比較嚴重的破壞。究其原因，主要有以下幾個方面。

4.1 建設管理方面

（1）很多大型公路隧道在建設前期，相關論證不夠充分，研究也不深入，將很多不利因素都沒有考慮其中。有些地方為了政績面子，對交通量和經(jīng)濟指標的具體情況沒有實際上報，亂開發(fā)隧道工程，給國家和地方政府都帶來不小的經(jīng)濟損失。

（2）工作前期對地質情況勘察不夠，相關土木信息不足，給后期的工程建設帶來很大的麻煩。

（3）目前很多公路隧道建設項目都采用招標的形式進行，沒有真正落實貫徹風險共擔原則，業(yè)主把很多本應自己承擔的風險都轉嫁給了承包商，給后續(xù)工程帶來了很多責任糾紛，影響隧道的挖掘工作。

（4）缺乏相關的管理制度和完善的監(jiān)理制度，導致在施工階段也問題百出。

（5）隧道最后的竣工驗收中，由于內(nèi)容不齊全，評價體系不科學，讓形式代替了內(nèi)容，影響了隧道質量。

4.2 技術方面

（1）施工時間緊迫，施工單位沒有隧道的具體情況進行實地考察，外加千篇一律的套圖設計，導致隧道的開挖后施工方法和地質結構不相符。

（2）目前有很多勘探單位由于人員自身技術不過關，導致勘探數(shù)據(jù)誤差很大，在方案設計過程中，容易被數(shù)據(jù)誤差迷惑，設計和實際不相符。

4.3 施工方面

（1）承包商往往在隧道項目的招標中以低價中標，然后暗中再轉包給其他施工方，在追逐利益的情況下，采用低劣的開挖方式對山體進行大規(guī)模開挖，致使出現(xiàn)很多不必要的破壞。

（2）在施工過程中，施工人員的生活環(huán)境相對比較惡劣，長期以往，容易使得施工人員的環(huán)境保護意識下降，從而也導致了一些隧道與環(huán)境相沖突的問題。

5 解決隧道開挖與環(huán)境之間沖突的措施

5.1 管理方面

（1）在管理模式方面，將常規(guī)的市場競標模式改為由從事公路隧道建設的獨立法人機構專門投資建設，以打破低價中標再轉賣的問題，同時避免責任不明確現(xiàn)象。

（2）成立專門的監(jiān)管部門制定相應的評定制度，對施工前期的勘探數(shù)據(jù)進行嚴格審查，以確保設計方案可行。

（3）工程設計是整個隧道工程的關鍵階段，因此，相應的招標之前必須要求受標者提供相應的方案，并通過專業(yè)人士的驗證認可，以確保受標者具有技術實力對隧道進行合理開挖。

5.2 技術方面

（1）綜合實際將國外先進技術與我國技術相結合，實行三管齊下，確保用正確的方法進行施工。

（2）加強施工人員的管理，不擁有相關技能證的施工人員將不能參與重要類的機械挖掘，同時還要加大對技術人員的培訓，做到與時俱進。

5.3 施工方面

（1）建立或完善相關的監(jiān)管部門，對整個施工過程、施工材料加強監(jiān)管，防止以假當真、以次充好的現(xiàn)象發(fā)生。

（2）除了對工程的監(jiān)管之外，還要規(guī)范人的行為習慣，強化施工人員的環(huán)境保護意識，讓施工在與環(huán)境相和諧的情況下進行。

6 結語

目前，保護環(huán)境作為人類反哺自然的一種表現(xiàn)，在公路設計、建設方面必須得到世界各國人民的重視。有些發(fā)達國家在高速公路建設方面首先要求做到生態(tài)環(huán)境和諧。對于一些公路建設過程中無法避免的問題，要求對其破壞進行人為修復，盡量還原一個和諧的生態(tài)環(huán)境，避免人類活動對環(huán)境的破壞。

假擬洞口施工方法和棚洞設計施工方法就是遵循洞口設計在安全、環(huán)保、經(jīng)濟的原則下，總體上打破了傳統(tǒng)的施工順序和施工工藝，通過在洞口兩側開槽的方法，實施明洞臨時襯砌，然后進行反壓回填等技術，保證了內(nèi)暗施工的安全，在很大程度上確保了洞口生態(tài)環(huán)境的和諧，使環(huán)保型隧道建設邁出了新的一步[3]。

[1] 王永安.公路隧道環(huán)保型洞口工法設計與施工[J].中南公路工程，2006，（1）：145-147.

[2] 蔣樹屏.公路隧道前置式洞口工法與工程實踐[J].現(xiàn)代隧道技術，2005，（2）：49-52.

[3] 徐濤.公路隧道工程技術應用研究[J].黑龍江交通科技，2013，（4）：104.