樂西高速公路隧道品質(zhì)工程建設(shè)初探

張國(guó)強(qiáng) 許圣祥 蘭富安 楊德智

（1.四川樂西高速公路有限責(zé)任公司，四川 成都 610041；2.四川成南高速公路有限責(zé)任公司，四川 成都 610041；3.四川公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，四川 成都 610000）

目前，西南地區(qū)極重山區(qū)高速公路項(xiàng)目隧道比重日益增大，與其施工隱蔽性決定了隧道工程品質(zhì)是項(xiàng)目工程建設(shè)的重中之重、難中之難。本文主要以樂山至西昌高速公路馬邊至昭覺段項(xiàng)目為依托，初步探索隧道品質(zhì)工程建設(shè)，提出一些思路和建議。

一、工程概況

樂西高速公路馬邊至昭覺段路線全長(zhǎng)151.753km，全線共設(shè)置隧道100.508km/36座，其中特長(zhǎng)隧道65.154km/11座、長(zhǎng)隧道29.164km/15座、中短隧道6.189km/10座。

隧道主要穿越峨邊-金陽(yáng)大斷裂、漢源-甘洛大斷裂，以及小江大斷裂，其中小江斷裂分支竹核斷層（昭覺臺(tái)地）為全新世活動(dòng)性斷裂，遭遇不良地質(zhì)主要有巖溶、塌陷區(qū)、瓦斯、涌突水、斷層破碎帶等，且部分隧道穿越自然保護(hù)區(qū)，環(huán)保要求極高。

二、隧道品質(zhì)工程建設(shè)總體思路

樂西項(xiàng)目隧道工程規(guī)模大、地質(zhì)復(fù)雜，造就了隧道品質(zhì)工程建設(shè)的艱巨性和重要性。項(xiàng)目管理者在前期階段高度重視隧道工程勘察設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)隧道工程設(shè)計(jì)品質(zhì)化。施工過程中采用各種信息化手段和機(jī)械化設(shè)備，倡導(dǎo)微創(chuàng)新，強(qiáng)力推進(jìn)隧道工程施工品質(zhì)化建設(shè)。

三、隧道工程品質(zhì)設(shè)計(jì)

高隧道比項(xiàng)目中，隧道工程平縱、建筑界限等總體設(shè)計(jì)，對(duì)隧道行車舒適和品質(zhì)影響較大。在前期勘察設(shè)計(jì)階段，樂西高速隧道工程品質(zhì)化探索主要包含以下幾點(diǎn)：

（一）適當(dāng)擴(kuò)大隧道建筑界限

在初步設(shè)計(jì)階段，參建者對(duì)80km/h隧道建筑界限積極研究并優(yōu)化提質(zhì)，采用左右側(cè)向?qū)挾雀骷訉?.25m，總加寬0.5m的方式，實(shí)現(xiàn)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）和《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）對(duì)于時(shí)速100km的規(guī)定，且單洞雙向通行符合JTG B01-2014中二級(jí)公路80km/h設(shè)計(jì)速度的規(guī)定，極大提高項(xiàng)目極重山區(qū)隧道行車安全性和在養(yǎng)護(hù)維修期間單洞雙向的通行能力，奠定了隧道工程通行能力的品質(zhì)基礎(chǔ)。

（二）隧道總體品質(zhì)設(shè)計(jì)

在初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，結(jié)合前期國(guó)內(nèi)隧道工程常見病害問題，強(qiáng)化隧道總體設(shè)計(jì)，努力減少和規(guī)避項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)階段可能出現(xiàn)的通病，在設(shè)計(jì)階段打好品質(zhì)基礎(chǔ)，主要舉措包括：

1.對(duì)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》“隧道縱坡不應(yīng)小于0.3%”的標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高，全線隧道（尤其是特長(zhǎng)隧道）縱坡原則上不小于0.7%，適度加大隧道縱坡提高中央排水溝水通行能力，降低特長(zhǎng)隧道積水概率，減少后期可能由于積水原因引起隧道仰拱病害，提升隧道品質(zhì)。

2.對(duì)該項(xiàng)目中超10公里的大涼山1、2號(hào)隧道及大風(fēng)頂隧道群范圍內(nèi)交通轉(zhuǎn)換方案深入研究，并在隧道內(nèi)設(shè)置多功能交通轉(zhuǎn)換帶，提高防災(zāi)救援及隧道維修時(shí)交通轉(zhuǎn)換能力，同時(shí)交通轉(zhuǎn)換帶兼作景觀帶可緩解司乘人員視覺疲勞和心理壓抑感，提高行車舒適度和安全性。

3.強(qiáng)化地勘工作，及時(shí)優(yōu)化隧道平縱設(shè)計(jì)，盡量規(guī)避不良地質(zhì)體。

4.強(qiáng)化15.3km控制性工程大涼山1號(hào)隧道研究。大涼山1號(hào)隧道批復(fù)后，隨著對(duì)隧址區(qū)地質(zhì)再認(rèn)識(shí)與施工工藝再研究，平導(dǎo)由進(jìn)口單側(cè)8168m調(diào)整為貫通15310m，工法由進(jìn)口單側(cè)TBM工法調(diào)整為進(jìn)口側(cè)鉆爆法4622m與出口側(cè)TBM工法10688m，且優(yōu)化該隧道縱坡，由0.8%/1127m、0.5%/6810m、-1.93%/7370m調(diào)整為0.8%/1127m、0.5%/2810m、-1%/11343m，調(diào)整后出口端黃果洛向斜段隧道拱頂與灰?guī)r層之間的泥巖隔水層最薄處由27m增加到65m，有效降低出口端涌突水風(fēng)險(xiǎn)，提高后期營(yíng)運(yùn)救援效率，提出公路超特長(zhǎng)隧道“單斜井兩區(qū)段送排+貫通平導(dǎo)縱向式+四橫洞補(bǔ)風(fēng)”通風(fēng)模式，如圖1所示。

圖1 “單斜井兩區(qū)段送排+貫通平導(dǎo)縱向式+四橫洞補(bǔ)風(fēng)”通風(fēng)模式

四、隧道工程品質(zhì)施工

在施工階段，該項(xiàng)目借助各種信息化手段，提升隧道信息化施工水平，同時(shí)大力推廣機(jī)械化水平，提升隧道施工科技含量和品質(zhì)。

（一）引入信息化手段，提高隧道信息化設(shè)計(jì)施工水平

信息化在隧道動(dòng)態(tài)施工中發(fā)揮著舉足輕重的作用，項(xiàng)目成立隧道信息化設(shè)計(jì)施工小組，按照“三結(jié)合一核心”（宏觀與微觀相結(jié)合、長(zhǎng)距離與短距離相結(jié)合、定量與定性相結(jié)合，以地質(zhì)分析為核心）開展隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)工作。借助監(jiān)控量測(cè)信息系統(tǒng)、超前預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)和圍巖自動(dòng)判別系統(tǒng)，分析總結(jié)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（超前鉆探、物探）、掌子面地質(zhì)素描和監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)反饋指導(dǎo)隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工。動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為動(dòng)態(tài)調(diào)整圍巖級(jí)別、及時(shí)修正開挖工法及施工工序、有效修改和確認(rèn)襯砌支護(hù)參數(shù)。

（二）首次在高速公路系統(tǒng)引入TBM全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)施工工藝

樂西高速大涼山1號(hào)隧道全長(zhǎng)15366m，是全線控制性工程。隧道主要不良地質(zhì)有瓦斯、巖溶、巖爆、涌水、大變形等，創(chuàng)新采用了“TBM平導(dǎo)+主洞鉆爆法”施工方案，有效提高了建管效率，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高速公路利用TBM施工工藝輔助隧道施工的空白，便于今后的營(yíng)運(yùn)管理和應(yīng)急救援。

（三）大力推廣隧道機(jī)械化應(yīng)用水平

積極推行“四新”應(yīng)用，在項(xiàng)目特長(zhǎng)隧道中推行三臂鑿巖臺(tái)車、自行式移動(dòng)棧橋、濕噴機(jī)械手與整體式二襯臺(tái)車等大型機(jī)械設(shè)備，設(shè)置鋼筋加工廠，對(duì)隧道工字鋼、小導(dǎo)管、錨桿等集中加工。

（四）倡導(dǎo)微創(chuàng)新，提升隧道施工細(xì)節(jié)品質(zhì)

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，除常規(guī)質(zhì)量監(jiān)控外，鼓勵(lì)倡導(dǎo)微創(chuàng)新，加強(qiáng)隧道施工細(xì)節(jié)控制，一是矮邊墻標(biāo)高略高于邊溝底3cm～5cm，便于仰拱弧形模板安裝和矮邊墻厚度控制，并有利于控制縱向排水管布設(shè)質(zhì)量；二是仰拱填充后及時(shí)施作調(diào)平層，標(biāo)高略低于路面結(jié)構(gòu)層1cm～2cm，加大橫坡控制，邊溝自然形成利于臨時(shí)排水；三是在二襯拱頂最高部位設(shè)置紅外線感應(yīng)片和預(yù)留注漿孔，保證二襯拱頂密實(shí)度；四是高壓水管每距離50m～60m設(shè)置消防水閥，便于及時(shí)清掃沖洗路面，確保文明施工；五是采用五線法控制土工布、防水板、矮邊墻預(yù)留二襯鋼筋、縱向排水管與仰拱頂面標(biāo)高。

（五）積極推行光面爆破，最大限度控制隧道超欠挖，實(shí)現(xiàn)內(nèi)實(shí)外美品質(zhì)

隧道開挖是施工方效益好壞的重要因素，也是隧道工程質(zhì)量能否真正達(dá)到“內(nèi)實(shí)外美”的關(guān)鍵條件，樂西項(xiàng)目積極推行光面爆破，可較好控制隧道超欠挖，其優(yōu)勢(shì)主要有：一是最大限度減少超挖，節(jié)省超挖引起多余材料回填或其他因素導(dǎo)致初支背后空洞；二是最大限度減少欠挖，可減少二次處理工作量；三是光面爆破后圓順的開挖面避免了應(yīng)力集中，保證施工安全。

五、結(jié)語

高隧道比交通工程項(xiàng)目日益增多，隧道品質(zhì)工程建設(shè)任重道遠(yuǎn)，大力推廣機(jī)械化與信息化、提高隧道品質(zhì)是新時(shí)代隧道建設(shè)者的責(zé)任和義務(wù)，樂西高速公路隧道項(xiàng)目后期將對(duì)山嶺隧道襯砌結(jié)構(gòu)預(yù)制、大型隧道施工機(jī)械在不同圍巖不同開挖工法應(yīng)用的局限性實(shí)施品質(zhì)提升。