刁進東

【摘要】近年來，隨著我國對公路隧道建設(shè)越加重視，在制度上提出了設(shè)計施工一體化，可見隧道設(shè)計與施工技術(shù)之間有著非常密切的聯(lián)系。施工技術(shù)的進展是在設(shè)計的基礎(chǔ)上開展的，設(shè)計也會隨著施工的實際情況而存在變更的可能。因此，為了促進我國公路隧道設(shè)計與施工技術(shù)的一體化發(fā)展，需結(jié)合相關(guān)理論知識與實際工程概況展開研究。

【關(guān)鍵詞】公路隧道；隧道設(shè)計；隧道施工；隧道建設(shè)；地質(zhì)環(huán)境

1、前言

近十年來我國的公路隧道建設(shè)得到了迅猛的發(fā)展，每年以60萬延米的速度不斷增長，因此對隧道的設(shè)計也提出了更高的要求。縱觀國內(nèi)外隧道設(shè)計的研究成果是十分豐富的，因此國內(nèi)公路隧道設(shè)計的理論體系也非常多。目前，我國公路隧道設(shè)計已經(jīng)與國際水平接軌，并且在施工技術(shù)方面的成就也有了很大的進步。我國國土面積之大，不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境會有所不同，所以在隧道建設(shè)中采用的施工技術(shù)也各不相同。本文以福建公路為例，對其隧道設(shè)計與施工技術(shù)進行深入分析，旨在促進我國公路隧道設(shè)計與施工技術(shù)的共同發(fā)展，并打造高質(zhì)量的隧道工程。

2、公路隧道設(shè)計

2.1隧道襯砌設(shè)計

本路段隧道襯砌結(jié)構(gòu)主要根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件及施工條件分為淺埋和深埋段復(fù)合式襯砌、明洞襯砌。除Ⅴ級圍巖土質(zhì)的隧道可以使用礦山法原理進行設(shè)計以外，其他襯砌均使用新奧法原理進行設(shè)計施工；通過工程類比等計算方法確定襯砌設(shè)計支護參數(shù)；在圍巖比較差的地段，其襯砌應(yīng)向圍巖較好的地段延長10m左右，并且在主洞與車行橫通道交叉地段設(shè)置加強段襯砌，襯砌材料均使用鋼筋凝土；明洞襯砌的拱墻、仰拱鋼筋混凝土強度為C25。

2.2通風與照明設(shè)計

一方面，根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范并結(jié)合當?shù)氐淖匀画h(huán)境，本隧道通風設(shè)計為射流風機誘導(dǎo)式通風；另一方面，本隧道考慮到其長度應(yīng)設(shè)置電纜槽。隧道內(nèi)供電采用380/220V的三相四線系統(tǒng)以及380V動力設(shè)備。

2.3防排水設(shè)計

（1）洞內(nèi)防排水。為了能夠有效將襯砌背后的積水排出，本隧道內(nèi)沿著巖面環(huán)向設(shè)置透水管，透水管和墻底部縱向排水管（Φ10Omm）相連，并且每30m布設(shè)一處橫向引水管，把縱向排水管里的水引入到側(cè)溝內(nèi)，再由側(cè)溝從引水道排向隧道外；（2）洞外防排水。在隧道進口端洞外的側(cè)溝布設(shè)5%的反坡排水，并且在距洞口外1～2m處地面設(shè)一處深3m、寬4m的橫向盲溝來攔截路面水；（3）明洞防排水。明洞采用黏土隔水層及外貼式防水層；（4）隧道防排水。隧道防排水采用“防、截、排、堵”相結(jié)合的防滲方案。在施工前根據(jù)掌握的資料結(jié)合地形對地下出水情況進行分析和水量計算，制定最佳的排水措施。除此之外要對該公路隧道內(nèi)部的出水位置、水量大小、變化規(guī)律以及水質(zhì)成分等做好相關(guān)的勘測與記錄，達到邊墻和拱部不滲水、道床不冒水不積水的效果。

3 、公路隧道施工技術(shù)與方法

3.1施工測量

（1）測量隊組織隧道控制測量，繪出隧道以及隧道內(nèi)各設(shè)備位置示意圖和線路樁點。沿隧道方向每100m處設(shè)臨時水準基點，每150m處設(shè)導(dǎo)線控制點，同時核對線路的中線是否準確；（2）施工現(xiàn)場的所有測量儀器標準統(tǒng)一并派專人保管維護。如果在測量中儀器參數(shù)不符合規(guī)范要及時校準或更換，保證測量數(shù)據(jù)無誤；（3）記錄各項測量數(shù)據(jù)并匯報給監(jiān)理部門；（4）得到批復(fù)后開始進行洞口邊的仰坡施工的放樣測量。

3.2隧道開挖

（1）開挖方法與進尺控制。隧道進出口的開挖方法均采用正臺階法。上部臺階長為5m，先對上半段面施工并做好支護工作，使用風鉆進行鉆孔，下部開挖使用鉆孔臺架風鉆進行鉆眼，兩者每循環(huán)進尺不超過1m。遇到Ⅲ級圍巖開挖則采用全斷面法，鉆眼使用液壓鑿巖臺車，循環(huán)進尺控制在3m以內(nèi)；（2）爆破作業(yè)。該段工程使用非電導(dǎo)爆系統(tǒng)。每個鉆孔區(qū)域由專人負責，裝藥也由專門的爆破技術(shù)人員負責。在這一過程中，技術(shù)人員必須對爆破技術(shù)非常熟練，能夠正確使用炸藥的用量以及雷管的段數(shù)。在鉆孔之前要確定開挖斷面的中線以及水平輪廓，鉆孔要以“準、平、直、齊”為標準并滿足相關(guān)精度要求（各孔誤差均已不超過3cm為準）。完成鉆孔以后對符合標準的孔填裝炸藥，不符合標準的應(yīng)重新鉆孔方可開始裝藥爆破。在填裝炸藥前要將炮孔清理干凈，以免爆破受到其他物質(zhì)的影響。隧道進出口根據(jù)設(shè)計做好相關(guān)加固工作后，Ⅴ級圍巖使用微臺階法開挖，錨、噴、網(wǎng)及型鋼支護。待開挖完畢初噴混凝土4cm厚度，然后布設(shè)錨桿及掛網(wǎng)，最后架立鋼架并噴射15cm厚的混凝土，尤其是鋼架處要加厚噴層，確保鋼架穩(wěn)定和整體受力。

3.3支護作業(yè)

支護作業(yè)是隧道施工中的重要環(huán)節(jié)，其中分兩次噴射混凝土，每完成一次爆破要及時清理圍巖并采用濕噴機開展初噴作業(yè)，在最短的時間內(nèi)將開挖面封閉以防止圍巖變形。下一步是出碴作業(yè)，出碴完成后是鉆爆車進場，要先對錨桿進行鉆孔，錨桿鉆孔的深度誤差控制在20cm內(nèi)。然后針對出噴不合格的地方進行混凝土補噴，新噴混凝土要根據(jù)要求進行灑水維護。需要注意的是在Ⅴ級圍巖地段安裝錨桿時也要安裝鋼型鋼架，以此確保隧道施工的安全與質(zhì)量。支護作業(yè)應(yīng)遵照工程施工標準實施，相關(guān)人員負責全程監(jiān)控與指導(dǎo)。

3.4隧道襯砌

該隧道的襯砌形式是整體式襯砌，所以使用襯砌臺車對拱墻一次襯砌。襯砌模型使用樣式簡單接縫嚴密的金屬大模板。根據(jù)設(shè)計制作定擋頭板。灌注則使用混凝土輸送泵。施工當中，拱墻兩側(cè)同時進行灌注，兩側(cè)高度誤差控制在1m內(nèi)。隧道Ⅴ級圍巖需要考慮防震因素，所以全斷面襯砌要使用鋼筋混凝土，其他位置可以使用素混凝土。鋼筋的安裝與使用要按照設(shè)計和標準嚴格實施，另外還需要注意以下三點：（1）低溫混凝土配合比和用量都要符合設(shè)計與施工標準；（2）隧道基底的虛碴、積水和雜質(zhì)必須及時清理干凈，尤其是混凝土不得導(dǎo)入積水基坑；（3）達到一定時間后拆除模板，對襯砌進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為兩周。

結(jié)語：

隨著社會經(jīng)濟的進步，公路隧道在設(shè)計及施工和運營管理方面都日益成熟，但是與此同時，新技術(shù)、新材料以及新工藝的研究與應(yīng)用也層出不窮，使得設(shè)計與施工在一定程度上難以同步發(fā)展，所以為了有效解決這一問題，在今后的公路建設(shè)中需要不斷地完善與改進。本文針對福建某公路隧道建設(shè)進行了分析，希望能夠為公路隧道的建設(shè)起到積極的促進作用。

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