芻議公路施工中的隧道施工技術(shù)

陳榮

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司　四川　成都　610000）

芻議公路施工中的隧道施工技術(shù)

陳榮

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司四川成都610000）

隨著我國交通設(shè)施的不斷建設(shè)以及道路運(yùn)輸行業(yè)的飛速發(fā)展，公路運(yùn)輸已經(jīng)逐步成為我國貨運(yùn)和客運(yùn)的主要運(yùn)輸方式。但是隨著公路建設(shè)越來越頻繁，在工程施工中暴露出來的問題也越來越多，在公路施工中比較明顯的施工問題主要有隧道施工和壓實(shí)度等，對公路施工建設(shè)和使用安全帶來嚴(yán)重的影響。本文首先簡單闡述了公路施工中的隧道施工基本情況，隨后詳細(xì)介紹了隧道施工中各項(xiàng)施工工序和工藝，并針對當(dāng)前我國公路隧道施工中存在的一些問題提出了幾點(diǎn)建議和意見。

公路施工；隧道施工；問題與建議

1　引言

我國地域遼闊，地形也比較復(fù)雜，特別是在一些高原、丘陵和山地等地區(qū)的地形起伏相對較大，所以在公路施工中隧道施工具有極其重要的地位。在隧道設(shè)計(jì)和施工過程中，由于缺乏高素質(zhì)的專業(yè)人才和科學(xué)合理的施工計(jì)劃，導(dǎo)致隧道的施工效果往往不盡如人意。所以，在隧道施工前，相關(guān)建設(shè)單位必須提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作和措施，聘請專業(yè)的技術(shù)人才進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和管理，從各個方面保障隧道施工的質(zhì)量和安全，同時(shí)進(jìn)一步縮短工程施工工期，提高公路隧道的施工效率。

2　公路隧道施工概述

2.1公路隧道施工的前提條件

公路隧道的建設(shè)是為了更好的避開一些大體積的障礙物，從而在盡可能保護(hù)地表?xiàng)l件的基礎(chǔ)上減少公路建設(shè)的距離和成本，通常公路隧道一般都是在地表由巨大山體或者建筑物的情況下建設(shè)的，但是并不是所有的地形都能夠用建設(shè)隧道的方式減少建設(shè)距離和施工成本，公路隧道建設(shè)的地表?xiàng)l件有以下幾點(diǎn)：①由于公路隧道的建設(shè)必須是建立在足夠安全支持的前提上的，所以在設(shè)計(jì)施工時(shí)要對當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)進(jìn)行勘測，要選擇土質(zhì)嚴(yán)密的區(qū)域進(jìn)行施工；②在選擇地形時(shí)，要盡量選擇地形本身具有一定拱度的地區(qū)，要保證其能控制自身不變形，從而促進(jìn)隧道施工的順利進(jìn)行；③在選擇隧道開挖地點(diǎn)時(shí)，要選擇土質(zhì)密實(shí)度大且含水量小的區(qū)域進(jìn)行施工，同時(shí)還要保證該區(qū)域的地基承載力足夠大。

2.2公路隧道施工的外部條件

（1）在隧道施工中必須保證足夠的電力支持。在一些長度較長的隧道施工中，電力供應(yīng)是必不可少的：①保證隧道施工中的照明亮度；②為一些施工工具提供電能。因此，在公路隧道施工中，工程建設(shè)周圍要有著足夠的發(fā)電工具或者穩(wěn)定的電力供應(yīng)，只有這樣才能保證隧道施工的順利進(jìn)行。

（2）在隧道施工中必須保證足夠的用水供應(yīng)。水是人體的必須元素之一，為了有效維持隧道施工人員的基本生活，就必須保證在隧道施工建設(shè)中有著足夠的水源。此外，在施工中一些材料的配制、機(jī)器的冷卻和隧道的開挖都需要水分供應(yīng)，所以為了能夠保障隧道施工順利進(jìn)行，必須確保施工場地周圍有著足夠的水源來維持施工機(jī)械的正常運(yùn)行和施工人員的基本生活。

（3）在隧道施工中必須保證充分的空氣供應(yīng)。為了保證隧道內(nèi)的施工人員能夠正常呼吸，必須要求隧道內(nèi)的空氣供應(yīng)和循環(huán)。

（4）在隧道施工中必須注意做好排水工作。在公路隧道施工過程中常常需要進(jìn)行地基的夯實(shí)，當(dāng)開挖深度達(dá)到一定程度時(shí)，就容易發(fā)生工業(yè)廢水倒灌或者地下水的滲出等情況。所以，為了能夠確保工程建設(shè)能夠順利進(jìn)行，必須在施工過程中做好相關(guān)排水工作，防止出現(xiàn)因滲水而影響施工進(jìn)度的情況。

（5）在隧道施工中要注意做好防塵和通風(fēng)工作。在一些公路隧道開挖過程中，有時(shí)會用爆破的方式進(jìn)行施工，而爆破作業(yè)會產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵對施工人員的身體健康會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響，所以在施工過程中尤其要主要做好防塵工程，并且采取有效措施保證隧道內(nèi)的正常通風(fēng)。

3　隧道施工

3.1施工技術(shù)

公路隧道施工的工藝流程一般來說都比較繁瑣，而隧道施工技術(shù)的主要步驟就是各項(xiàng)施工工藝的實(shí)施，所以每一個因素都有可能成為影響隧道施工質(zhì)量的關(guān)鍵。公路隧道的具體施工技術(shù)包括施工前期的準(zhǔn)備工作、鉆爆施工和土石方的開挖。前期施工準(zhǔn)備階段的工作包括設(shè)置排水、防水渠道以及各項(xiàng)支護(hù)，這些準(zhǔn)備工作是后期的開挖和鉆爆施工的前提和基礎(chǔ)。鉆爆工作對后來的土石方開挖工作有著十分重要的影響，只有確定鉆爆質(zhì)量合格后才能進(jìn)行土石方的開挖作業(yè)，所以鉆爆工作的方案必須經(jīng)由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，在實(shí)際操作時(shí)也必須采用專業(yè)性技術(shù)人員進(jìn)行施工。土石方的開挖對整個隧道的施工有著決定性影響，從某種程度上來說，土石方的開挖質(zhì)量及其控制將意味著整個公路隧道施工最終的建設(shè)成果。

3.2施工方案

公路隧道施工方案的制定必須按照一定的順序進(jìn)行：①對施工現(xiàn)場及周邊的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，將氣象、水文和地質(zhì)等可能影響到隧道施工的因素考慮在內(nèi)，從而形成一個大概的施工方案輪廓；②在初步方案輪廓形成的基礎(chǔ)上，經(jīng)過討論后確定具體的施工方案模式。如果開挖面的穩(wěn)定性較差，可以在施工開始前先挖出一個弧形的導(dǎo)洞，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)測量、柔性襯砌、建設(shè)防水層后再次襯砌，如果開挖面的穩(wěn)定性較好，則可以直接進(jìn)行開挖，再一次進(jìn)行上述工作；③在實(shí)際施工過程中如果出現(xiàn)一些問題和不足，則需要采取有效的措施進(jìn)行彌補(bǔ)，并及時(shí)完善施工方案中的不足之處。

3.3公路隧道施工中的常用方法

在公路隧道施工過程中，經(jīng)常會遇到一些地質(zhì)條件較差的地段，而隧道施工不同于其他一些基礎(chǔ)性工程，其本身對于地質(zhì)條件的變化極為敏感，一旦地質(zhì)問題處理不當(dāng)，就會給工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，嚴(yán)重時(shí)還可能引起塌方等事故，造成不必要的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，公路隧道施工成敗的關(guān)鍵性因素之一就是施工技術(shù)，現(xiàn)階段，我國公路隧道施工中比較常用的施工方法有下面三種：

3.3.1超前灌漿法

在一些不良地質(zhì)條件下的施工過程中，灌漿加固技術(shù)是其關(guān)鍵性技術(shù)措施之一，其主要的作用就是利用一些高強(qiáng)度的材料對松散圍巖進(jìn)行加固，從而使圍巖結(jié)構(gòu)更加的牢固。按照隧道施工工作面的不同，可以將灌漿加固技術(shù)分為洞外灌漿和洞內(nèi)灌漿這兩種。在進(jìn)行洞內(nèi)灌漿施工時(shí)，其灌漿段的長度可以根據(jù)工程具體的機(jī)械設(shè)備、灌漿要求和地質(zhì)條件進(jìn)行確定，一般在沒有特殊要求的情況下，灌漿段的長度都不超過50m，考慮到水泥墻的厚度，開挖段的長度一般為灌漿長度的80%左右。

3.3.2超前支護(hù)法

超前支護(hù)指的是在隧道開挖面的前方邊界圍巖位置插入鋼管、鋼板和錨桿等，從而達(dá)到對圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支撐的目的，避免在隧道掘進(jìn)的過程中出現(xiàn)頂部圍巖塌落的情況。在公路隧道施工過程中，用的比較多的超前支護(hù)法是管棚法，又稱為超前鋼管法，一般在一些地質(zhì)存在缺陷的地段，比如非粘性砂土層等區(qū)域用的比較多。

3.3.3分部施工法

這種施工方法在一些松散軟弱底層的隧道施工中用的較多，其不僅能夠大幅度降低支護(hù)難度，還能夠在一定程度上起到穩(wěn)定圍巖的作用。

4　當(dāng)前公路隧道施工中存在的一些問題及解決措施

4.1斷層問題

當(dāng)隧道不可避免的要穿越山體斷層的時(shí)候，斷層的走向就對施工過程中的工藝選取和最終的施工質(zhì)量產(chǎn)生關(guān)鍵性影響。如果施工隧道內(nèi)部存在斷層的破碎帶，就會直接影響到隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，也會給整個隧道工程帶來嚴(yán)重的安全隱患。針對這類問題，首先要做的就是對山巖斷層的具體情況進(jìn)行考察，如果斷層的破碎帶較小，則只需對斷層進(jìn)行加固處理，如果斷層面積比較大，就必須在加固處理的基礎(chǔ)上再做好巖體的支護(hù)工作。

4.2排水問題

在公路隧道施工中，容易產(chǎn)生具有腐蝕性的巖溶水，如果不對其進(jìn)行有效處理的話就很容易對隧道的路面質(zhì)量產(chǎn)生影響，腐蝕較輕的話會在路面形成局部的坑洼，嚴(yán)重時(shí)可能造成大面積的坍塌。針對這個問題，在隧道內(nèi)設(shè)置排水口是最常見的一種解決方案，目前用的比較多的就是設(shè)置泄水口。在設(shè)置泄水口的時(shí)候要綜合考慮可行性、安全性和成本等因素，如果隧道內(nèi)巖溶水比較多，則可以將泄水口設(shè)置在側(cè)面，避免出現(xiàn)巖溶水大量沖擊等問題。

4.3溶洞問題

溶洞是巖溶問題中對隧道施工影響較大的一項(xiàng)，如果隧道建設(shè)的下方存在溶洞，則在日后的使用過程中很容易造成坍塌，而且溶洞中一般是一些松軟的填充物，這就給隧道的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來不小的影響。如果在隧道施工前期對這些溶洞沒有做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，就很容易導(dǎo)致隧道建成后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的情況，嚴(yán)重影響公路隧道的建設(shè)質(zhì)量和安全指數(shù)。針對這類問題，可以根據(jù)溶洞的跨度大小采取板跨或梁跨的方式進(jìn)行技術(shù)處理。在配置混凝土的過程中還需要加入一些抗侵蝕的材料，另外，在進(jìn)行溶洞處理時(shí)還要綜合考慮山體巖石情況、工作安全、環(huán)境和空氣等問題。

5　結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，公路隧道施工技術(shù)也得到了不斷的提高和更新，但是我國在這方面的技術(shù)研究上還存在很多不足，這就要求我們要不斷學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國國內(nèi)的實(shí)踐工作，進(jìn)一步提高公路隧道施工技術(shù)。

[1]陳顯鋒.基于高速公路隧道施工技術(shù)的研究[J].科技資訊，2013，09.

[2]楊建國.公路山嶺隧道施工期襯砌及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性研究[D].長安大學(xué)，2011（4）.

[3]孫中富.關(guān)于高速公路隧道施工技術(shù)的探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2011（2）：162～164.

U455.4

A

1673-0038（2015）07-0144-02

2015-1-10

陳榮（1987-），男，助理工程師，本科，任公路隧道現(xiàn)場施工技術(shù)員。