摘要：高速公路隧道工程能夠提供高效、便捷的交通通道，縮短行程時間，改善交通流量。本文分析了高速公路隧道工程施工技術的應用情況，包括平面布置及施工要求，對施工存在的一些挑戰(zhàn)和改進方式進行了探討并提出相關解決對策，為隧道項目的建設推進提供一定的參考借鑒作用。

關鍵詞：公路隧道；隧道施工；施工重難點；安全環(huán)保

中圖分類號：U455.4""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號：1673?6478（2023）S1?0057?04

0 引言

隨著交通運輸?shù)牟粩喟l(fā)展和城市化進程的加速，高速公路隧道工程的建設成為現(xiàn)代交通基礎設施的重要組成部分。隧道作為一種特殊的道路工程形式，具有獨特的設計和施工要求。通過隧道工程的建設，可以為人們提供更加高效、便捷的交通通道，縮短行程時間，改善交通流量。此外，隧道工程的建設還能增加道路的安全性，有效避免山區(qū)、復雜地形等區(qū)域的交通事故風險。

本文將對高速公路隧道工程施工技術應用進行深入分析，并探討施工建設中的重難點技術及對策，持續(xù)改進和創(chuàng)新，進一步提高施工效率、保障施工質量，為交通運輸提供更加安全、便捷的服務。因此，對高速公路隧道工程技術應用的研究和探索，具有重要的實踐價值和現(xiàn)實意義。

1 工程概況

1.1 基本情況

車場隧道是臨淄至臨沂高速公路項目中的在建隧道工程之一，為雙向六車道分離式中長隧道，左線起止樁號ZK81＋773～ZK83＋150，長1"377m；右線起止樁號為K81＋785～K83＋150，長1"365m。該項目采用“新奧法”原理進行設計，襯砌形式以錨噴混凝土作為初期支護，以模筑防水混凝土作為二次襯砌的復合式襯砌結構。

1.2 地理情況

1.2.1 地形、地貌

隧址區(qū)為剝蝕低山丘陵地貌，地表植被較發(fā)達，大部分區(qū)域基巖埋深較淺，隧址區(qū)頂部基巖部分外露，風化現(xiàn)象嚴重，局部表層覆蓋殘坡積物，隧道進、出口第四系覆蓋層較薄，基巖埋深較淺。隧址區(qū)海拔高程430.2～608.8m，相對高差約178.6m，整體較陡，隧道最大埋深約172.0m。

1.2.2 沿線交通水電情況

車場隧道位于山東省淄博市沂源縣車場村東800米處，附近水源較豐富，能滿足項目施工用水，生活用水采用自建水井方式。選址區(qū)村鎮(zhèn)密集，電源豐富，施工和生活用電就近接入地方電網(wǎng)。

1.2.3 地層巖性

選址區(qū)地層為第四系殘坡積層（Q3dl＋el）及寒武系地層，簡單分述如下：

（１）第四系上更新統(tǒng)殘、坡積物地層（Q3dl?＋el）

發(fā)育于剝蝕低山丘陵區(qū)沖溝內溝底及坡腳處，主要為粉質黏土及碎石土等，場區(qū)分布較少。

粉質黏土層：黃褐色，硬塑，切面較粗糙，無光澤反應，中等干強度，中等韌性，土質不均，局部含砂礫及碎石，表層見植物根系，承載力基本容許值為140～180kPa。

碎石土層：雜色，稍密～密實，母巖成分為灰?guī)r夾泥灰?guī)r、頁巖、花崗片麻巖碎塊等，顆粒呈棱角形及次棱角形，磨圓度較差，顆粒粒徑大小不均，級配較好，由粉質黏土充填，承載力基本容許值為400～800kPa。

（２）古生界寒武系沉積巖地層（?∈）

強風化頁巖：灰黃色，泥質結構，層狀構造，主要礦物成分為黏土礦物，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀，局部呈少量短柱狀，局部夾灰?guī)r薄層，錘擊易碎，承載力基本容許值為400～600kPa。中風化頁巖：淺灰～青灰色，泥質結構，層狀構造，主要礦物成分為黏土礦物，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀及餅狀，局部破碎呈碎塊狀，夾灰?guī)r薄層，承載力基本容許值為600～1"000kPa。

強風化灰?guī)r：淺灰～灰黃色，隱晶質結構，層狀構造，主要礦物成分為方解石等，節(jié)理裂隙很發(fā)育，局部溶蝕裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀，局部呈少量短柱狀，錘擊較易碎，局部夾泥灰?guī)r薄層，承載力基本容許值為500～800kPa。

中風化灰?guī)r：青灰色，隱晶質結構，層狀構造，主要礦物成分為方解石等，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀，局部破碎呈碎塊狀，局部溶蝕裂隙發(fā)育，溶蝕裂隙面見黃褐色充填物，夾泥灰?guī)r薄層，局部與頁巖互層，承載力基本容許值為1"000～1"500kPa。

（３）花崗片麻巖地層（Gn?γ）

全風化花崗片麻巖：黃褐色，原巖結構構造基本破壞，取芯呈砂土狀，風化不均，局部見少量強風化碎塊，承載力基本容許值為300～350kPa。

強風化花崗片麻巖：灰黃夾棕紅色，粗粒變晶結構，片麻狀構造，主要礦物成分為石英，長石等，節(jié)理裂隙很發(fā)育，取芯呈砂礫狀、碎塊狀及少量短柱狀，錘擊聲較悶，較易碎，承載力基本容許值為500～1"000kPa。

中風化花崗片麻巖：棕紅色，粗粒變晶結構，片麻狀構造，主要礦物成分為石英，長石等，節(jié)理裂隙發(fā)育，取芯呈柱狀、短柱狀及少量碎塊狀，錘擊聲脆，不易碎，承載力基本容許值為1"200～2"500kPa。

1.2.4 水文情況

隧道選址區(qū)屬變質巖裂隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶含水區(qū)，擬建場區(qū)未見地表徑流及地下水體。隧道進、出口及洞身段均未見水系發(fā)育，經調查全線未見出水點及滲水點。由于場區(qū)地形較陡，有利于地表水和地下水排泄，地下水穩(wěn)定水位標高低于隧道設計標高，故地表水及地下水對隧址區(qū)影響不大，水文地質條件較簡單[1]。

1.2.5 地震動參數(shù)

本區(qū)域在地震分區(qū)上處于華北震區(qū)的郯城?營口地震帶，是我國東部大陸區(qū)一條強烈地震活動帶。

1.2.6 氣候與氣象

路線所經均屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候區(qū)，四季分明，氣候溫和，冷熱干濕季節(jié)明顯。春季干旱少雨多風沙，夏季炎熱多雨，降水量占全年降水量的64%。秋季天高氣爽，經常呈現(xiàn)出風和日麗的天氣，常有晚秋旱，冬季嚴寒干燥雨雪稀少。

2 施工要求

高速公路隧道工程施工是一個復雜而關鍵的過程，需要滿足一系列的要求，以確保工程的安全、質量和可持續(xù)性。

2.1 安全要求

施工單位應制定詳細的安全管理制度，并明確責任和權限，確保施工現(xiàn)場的安全。該制度應包括事故預防、緊急救援、安全培訓和安全檢查等方面的內容。施工現(xiàn)場應配備必要的安全設備和防護措施，包括安全帽、安全鞋、防護眼鏡、耳塞、安全繩索、護欄等。所有工人必須正確佩戴和使用這些安全設備。

在施工期間，需要采取交通管制措施，確保施工現(xiàn)場周圍的交通安全。包括設置警示標志、指示牌、交通導向標識等，防止交通事故發(fā)生。施工現(xiàn)場應設置消防設備和滅火器，并制定消防預案。同時，要注意防止可燃物料的聚集和處理好危險品，以防止火災和爆炸事故的發(fā)生。如果涉及到高空作業(yè)，應采取必要的安全措施，如安裝安全網(wǎng)、設置安全吊籃、使用安全帶等，確保工人在高處作業(yè)時的安全。對于電氣設備和線路，需要符合相關的電氣安全標準和規(guī)范，保證設備的絕緣和接地良好，避免電擊和火災的發(fā)生。隧道施工過程中，特別是在地下作業(yè)時，需要保證隧道內的通風系統(tǒng)正常運行，確保工人有足夠的氧氣供應和排除有害氣體，防止中毒和窒息。所有參與隧道施工的工人都應接受相關的安全培訓，了解安全操作規(guī)程和應急措施，提高他們的安全意識和應對能力[2]。

2.2 質量要求

在隧道工程施工之前，需要進行詳細的地質勘查和地質預測。具體包括對地質層析、巖土性質、地下水位等的調查和分析，以了解地質情況，為設計和施工提供準確的數(shù)據(jù)和依據(jù)。隧道的結構設計必須符合相關的標準和規(guī)范。設計過程中，要考慮地質條件、荷載要求、支護結構等因素，確保隧道的穩(wěn)定性、耐久性和承載能力。

施工過程中要采用適當?shù)墓に嚭头椒?，以確保質量的可控。這包括隧道開挖、支護結構安裝、混凝土澆筑、防水處理等工序的施工操作和控制。施工過程中所使用的材料必須符合相關的標準和規(guī)范。包括混凝土、鋼筋、支護材料等，這些材料需要經過質量檢驗，確保其符合設計要求和施工標準。施工過程中要進行嚴格的質量控制和檢測。這包括隧道結構的尺寸、形狀、平整度、軸線偏差等方面的檢測，以及材料的強度、密實度、抗?jié)B性等方面的檢測。施工單位應當做好施工記錄和檔案的管理。記錄施工過程中的關鍵數(shù)據(jù)和重要事件，以及施工材料的來源和質量證明文件等，為質量驗收和后續(xù)的維護管理提供依據(jù)。施工完成后，需要進行質量驗收。相關部門和專業(yè)機構對隧道工程的質量進行檢查和評估，確保其達到設計要求和相關標準[3]。

2.3 環(huán)境要求

施工現(xiàn)場應采取措施減少施工活動對空氣質量的影響。這包括控制塵土揚塵、減少排放氣體和有害物質的釋放，通過噴灑水霧、覆蓋材料等方式進行空氣污染的控制。另外，施工過程中要注意防止污水和污染物進入水體，特別是地下水。合理排放和處理污水，采取措施保護水資源和水生生物的生態(tài)環(huán)境。

根據(jù)環(huán)境影響評估結果，施工單位應采取措施保護施工現(xiàn)場周圍的生態(tài)系統(tǒng)。這包括保護植被、野生動物和水生生物的棲息地，防止人為破壞和生態(tài)破壞。施工過程中產生的廢棄物應按照相關法律法規(guī)進行分類、處理和回收利用。減少廢棄物的產生，最大限度地減少對環(huán)境的負面影響。同時，施工過程中應進行環(huán)境監(jiān)測和評估工作，及時了解施工活動對環(huán)境的影響程度。通過監(jiān)測水質、空氣質量、噪聲、振動等參數(shù)，評估施工對環(huán)境的影響，并采取相應的控制措施[4]。

3 施工重難點及對策分析

3.1 難點一：工作效率

隧道工期緊、任務重、質量要求高，如何組織施工、安排工期、組織人員。

解決方案：做好洞口場地規(guī)劃，合理布置各功能區(qū)的位置，配套完善的臨時設施，輔以先進的施工機械，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境；編制具有實施性的年、月、周計劃，對施工進度進行考評；根據(jù)現(xiàn)場情況，制定相應的施工措施，做好技術方案的編寫和施工隊的技術交底工作；穩(wěn)扎穩(wěn)打鞏固洞口段，軟弱圍巖地段穩(wěn)中求快，硬質圍巖地段快速掘進，防水、襯砌施工以質量為先導，輔助洞室及時展開施工，電纜溝、路面、裝修、機電安裝等附屬施工適時展開。合理組織各個工序，做到流水施工[5]。

3.2 難點二：隧道進出口安全風險

隧道進出口段埋深淺，圍巖破碎，巖石自穩(wěn)能力差，施工中存在塌落、掉塊等安全風險。

解決方案：隧道進出口開始施工前完成截水溝施工，避開雨季施工；邊仰坡開挖坡度不應陡峭，分臺階開挖且及時進行支護，清理開挖線之外的孤石、危石；超前管棚施工保證管棚長度，注漿密實；編制進出洞施工專項方案，并按照方案施工[6]。

3.3 難點三：隧道貫通安全風險

車場隧道左線為對向掘進，隧道貫通時存在安全風險。

解決方案：當車場隧道左線貫通里程擬為ZK82570，當距貫通還有30m時，一端停止施工，另一端單向掘進。施工時采用短進尺、弱爆破，每循環(huán)進尺不超過2榀拱架間距，貫通面采用臺階法開挖，支護緊跟；隧道爆破貫通前安排專職人員統(tǒng)一指揮、協(xié)調配合，確保安全。增加監(jiān)控量測斷面及測點，主要檢測水平收斂和拱頂下沉。加強超前地質預報，根據(jù)報告控制開挖距離，嚴禁冒進。在臨近貫通時采用探桿形式探測剩余貫通距離，當距離小于6m時應減小爆破炸藥用量，開挖進尺不得超過1榀，保證安全、順利貫通[7]。

3.4 難點四：涌水、突泥及坍塌風險

隧址區(qū)穿過破碎區(qū)、溶洞區(qū)，可能存在涌水、突泥、小范圍坍塌。

解決方案：嚴格按照方案進行監(jiān)控量測和超前地質預報，開挖爆破根據(jù)地質預報揭露的圍巖情況調整爆破參數(shù)，做到一炮一設計；編制不良地質處置方案，針對涌水、突泥、塌方等按照圖紙要求及時進行處置，保證隧道安全和進度[8]。

4 結論

綜上所述，高速公路隧道工程施工應用在現(xiàn)代交通建設中具有重要地位和作用。通過持續(xù)改進和創(chuàng)新，可以提高施工效率、保障施工質量，為交通運輸提供更加安全、便捷的服務。然而，高速公路隧道工程施工應用也面臨一些挑戰(zhàn)和改進的空間。施工期間的工作效率、隧道施工中的地質條件不確定性等問題需要解決。為了克服這些問題，需要加強技術研發(fā)，提高施工效率，改善環(huán)境保護措施，并加強與相關部門和居的溝通與協(xié)調。進一步研究和探索高速公路隧道工程施工應用的方法和對策將為實踐提供寶貴的經驗和指導。

參考文獻：

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