公路隧道工程質(zhì)量問題分析及防治措施探討

周 衛(wèi) 臺州市公路水運工程監(jiān)理咨詢有限公司

1 前言

公路隧道質(zhì)量問題的存在嚴(yán)重影響工程項目的正常使用，容易誘發(fā)安全事故，帶來嚴(yán)重的不良后果。因此，必須要加強對公路隧道質(zhì)量問題的把控和分析，明確質(zhì)量問題的主要來源，并采取針對性的措施進(jìn)行防治，切實保障公路隧道工程項目建設(shè)的質(zhì)量和水平。

2 我國公路隧道施工的特點

我國公路隧道在施工過程中具有封閉性和高風(fēng)險性，也正是由于這兩個特點導(dǎo)致公路隧道在施工中容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，具體如下。

2.1 具有封閉性

我國由于地質(zhì)類型比較多，在公路建設(shè)的過程中會面臨各種各樣的地形，需要進(jìn)行隧道建設(shè)。而隧道建設(shè)的區(qū)域往往都是比較偏僻的區(qū)域，大部分工程甚至在深山里進(jìn)行，所以在隧道建設(shè)的過程中，具有一定的封閉性。這要求在建設(shè)工作之前，就要將所有物資設(shè)備以及準(zhǔn)備工作都要做到位，以防在建設(shè)過程中出現(xiàn)任何問題，無法及時進(jìn)行物資補給及原材料不及等現(xiàn)象，耽誤施工的進(jìn)度。其次在隧道建設(shè)過程中，由于需要對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)測量工作，并在施工中運用到大量的機器設(shè)備，所以在施工過程中一定要保證施工現(xiàn)場的封閉性，做好相應(yīng)的封閉工作，以防范施工過程中產(chǎn)生誤傷他人的現(xiàn)象。

2.2 具有高風(fēng)險性

在隧道施工過程中，由于面臨的地質(zhì)環(huán)境非常復(fù)雜，經(jīng)常會發(fā)生由于各種各樣的地質(zhì)環(huán)境而產(chǎn)生的危險事故，比如山體滑坡，泥石流等。相比于一般的公路建設(shè)，在隧道的建設(shè)過程中施工人員所面臨的風(fēng)險是普通公路施工人員面臨風(fēng)險的很多倍，因此，要求相應(yīng)的施工人員嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工流程進(jìn)行相關(guān)的施工工作，并且在工作過程中做好安全防護(hù)措施，保證施工人員的人身安全。

3 公路隧道工程項目主要的質(zhì)量問題

3.1 隧道滲漏水問題

隧道滲漏水問題是公路隧道工程項目最為普遍的問題之一，隧道滲漏水會導(dǎo)致公路的濕滑性增加，降低公路隧道的使用性能。同時也會引發(fā)公路隧道供電系統(tǒng)的短路，嚴(yán)重影響公路隧道整體運營的安全性和可靠性。公路隧道滲漏水會造成整體環(huán)境的濕度增加，引發(fā)其他的工程病害，如果公路隧道存在長期的積水或滲漏水，很可能引起公路隧道襯砌開裂，引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫問題，影響公路隧道工程的強度和使用壽命，甚至?xí)T發(fā)安全事故。因此，必須要加強對公路隧道工程防滲工作的研究和重視，嚴(yán)格按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開展防滲施工。

另外，某些特定環(huán)境下，公路隧道的地下水也具有侵蝕性特征，會侵蝕公路隧道的建筑結(jié)構(gòu)。如果地下水沒有得到及時的處理和引導(dǎo)，會導(dǎo)致這種侵蝕現(xiàn)象不斷加重，影響公路隧道工程項目的承載力。在氣溫較低的區(qū)域，公路隧道滲漏水還會造成路面結(jié)冰、圍巖凍裂等相關(guān)問題，影響車輛的正常行駛，帶來很多安全隱患。

3.2 地基沉降問題

目前常見的公路隧道工程項目主要包括土質(zhì)隧道和巖石隧道兩種。土質(zhì)隧道容易受到土質(zhì)本身的影響而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，巖石隧道容易受到周圍應(yīng)力的作用出現(xiàn)變形問題和裂縫問題。而且如果沒有對公路隧道施工進(jìn)行嚴(yán)格處理，容易造成工程地基沉降的質(zhì)量問題，影響工程項目的使用壽命和使用安全性。

3.3 混凝土空洞問題

公路隧道工程項目往往涉及混凝土的噴射，由于公路隧道環(huán)境相對比較惡劣和特殊，導(dǎo)致混凝土施工難度較大，存在混凝土空洞問題。公路隧道工程所面臨的巖石環(huán)境各不相同，巖石表面的粘附力強弱不一致。如果在隧道開挖之后，未能及時清除干凈松動的巖石，在混凝土澆筑和噴射過程中容易造成這部分松動巖石的掉落而形成混凝土空洞，影響整體隧道工程項目的結(jié)構(gòu)強度。其次，在噴射混凝土工序開展之前，若沒有及時找平，會導(dǎo)致后續(xù)鋼筋網(wǎng)片施工工序的失誤，導(dǎo)致噴射混凝土無法接觸到部分巖石表面也會形成空洞。

4 公路隧道工程質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因

4.1 缺乏科學(xué)和專業(yè)的設(shè)計方案

對公路隧道工程質(zhì)量事故問題分析可以發(fā)現(xiàn)，很多質(zhì)量問題是由于缺乏科學(xué)可靠的設(shè)計方案所造成。首先，施工建設(shè)單位缺乏對設(shè)計工作的重視，未能根據(jù)實際情況開展設(shè)計工作，在施工開展之前，沒有深入到現(xiàn)場對施工環(huán)境進(jìn)行詳盡的勘探，只是照搬以往的施工經(jīng)驗，導(dǎo)致實際施工過程中容易存在偏差，影響施工質(zhì)量和施工效果。其次，很多參與工程項目施工設(shè)計的工作人員專業(yè)能力不足，實踐經(jīng)驗不夠，無法結(jié)合實際情況給出專業(yè)具體的設(shè)計方案，勘察的結(jié)果也不能反映施工場地的實際情況，導(dǎo)致設(shè)計方案與實際工程項目存在較大偏差，嚴(yán)重影響施工活動的順利進(jìn)行，也會給施工本身帶來一定的安全隱患。

4.2 缺乏對具體施工階段的管理和監(jiān)督

公路隧道工程項目體量較大，工序較多，涉及的人員、設(shè)備和材料也相對較多，對于具體施工階段的管理工作有著極高的要求。但從實際工程項目開展情況來看，普遍缺乏對施工現(xiàn)場可靠和有效的管理，存在脫離施工圖紙施工、隨意施工和錯誤操作機械設(shè)備的問題，施工現(xiàn)場的清潔和安全工作也無法得到有效落實，導(dǎo)致施工過程中存在很多安全隱患，嚴(yán)重影響施工活動的順利進(jìn)行，同時也影響最終工程項目的建設(shè)質(zhì)量。比如進(jìn)行工程隧道襯砌時，往往會存在混凝土配比不合理，不能滿足強度標(biāo)準(zhǔn)的問題，實際作業(yè)期間也存在混凝土振搗不密實而出現(xiàn)蜂窩或裂縫的現(xiàn)象。這些施工問題都是由于施工管理水平不足所引起，因此必須加強對施工管理工作的重視，科學(xué)應(yīng)用施工管理方案和監(jiān)督方案，嚴(yán)格把控施工的每一個環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)，保證施工質(zhì)量和施工效果。

4.3 缺乏專業(yè)高水平的施工技術(shù)人員

很多公路隧道工程項目施工環(huán)節(jié)技術(shù)含量較高，對于施工人員的專業(yè)技能和實踐經(jīng)驗有較高的要求。但是從工程項目開展的實際情況來看，絕大多數(shù)參與施工的工程建設(shè)人員文化水平較低，缺乏足夠的實踐經(jīng)驗，甚至很多工作人員無法讀懂圖紙，導(dǎo)致各種各樣的施工質(zhì)量問題，無法保證施工效果。其次，工程項目建設(shè)企業(yè)為了獲得更高的經(jīng)濟效益而忽略了對專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，很多建設(shè)單位只是將工程項目簡單的分包給第三方企業(yè)，并未對第三方企業(yè)的資質(zhì)進(jìn)行審核，導(dǎo)致整體工程項目的施工質(zhì)量得不到保障。另外，在工程項目建設(shè)之前，缺乏對公路隧道工程施工人員的培訓(xùn)尤其是安全責(zé)任意識培訓(xùn)，施工現(xiàn)場存在很多不合規(guī)作業(yè)現(xiàn)象，影響施工活動開展的安全性。

5 公路隧道工程質(zhì)量問題的防治對策

5.1 加強對隧道工程項目滲漏水問題的防治

針對最常出現(xiàn)的公路隧道工程滲漏水病害，首先需要結(jié)合隧道設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和要求，設(shè)置一系列的預(yù)防措施，根據(jù)巖石分布情況、類別、透水性、地下水類型、地面形狀等，制定行之有效的防水措施，保證襯砌的使用效果和使用壽命。其次，在應(yīng)用結(jié)構(gòu)外層防水措施時，需要合理選擇防水層材料，科學(xué)設(shè)置防水板的數(shù)量，保障外層防水效果。另外，還可以采取結(jié)構(gòu)自防水的措施，應(yīng)用復(fù)合式橡膠止水變形縫進(jìn)一步開展防水作業(yè)，保證防水的可靠性。最后，需要加強具體施工過程中的防水工作，做好施工期間排水作業(yè)，嚴(yán)禁積水現(xiàn)象，防止水浸泡拱墻角，避免不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

5.2 建立健全材料檢測系統(tǒng)

公路隧道工程質(zhì)量與原材料的質(zhì)量息息相關(guān)，有的施工單位為了降低成本而選擇不合格的材料參與公路隧道工程項目的施工，直接影響公路隧道的使用壽命和使用效果。因此，必須加強對材料質(zhì)量問題的把控，制定系統(tǒng)完善的質(zhì)量檢測監(jiān)督管理機制，嚴(yán)格按照質(zhì)量檢測流程和方法對公路隧道工程項目的各項原材料進(jìn)行把控。公路隧道工程所應(yīng)用到的材料主要包括各類鋼材和混凝土等常規(guī)性材料以及防排水材料、防火材料、防凍材料等非常規(guī)性材料。對于不同的材料需要結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采取針對性的檢測方法，并制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢測流程，要求工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)檢測要求開展質(zhì)量檢測工作，只有檢測合格的材料才能夠進(jìn)入施工現(xiàn)場。對于多次檢驗不合格的材料，不僅需要退回原廠，還要追究供應(yīng)商的責(zé)任，切實保障公路隧道工程材料的質(zhì)量，避免由于材料問題所導(dǎo)致的工程質(zhì)量問題。

5.3 制定系統(tǒng)可靠的設(shè)計方案

在公路隧道工程項目開展之前，設(shè)計人員需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的勘探和檢測，明確施工現(xiàn)場主要的巖石環(huán)境、地質(zhì)條件和氣候條件。根據(jù)工程項目的建設(shè)目的和建設(shè)要求，合理科學(xué)的設(shè)計施工方案，繪制施工圖紙。在設(shè)計工作完成之后，需要通過多方會審對公路隧道工程項目建設(shè)所涉及的各項技術(shù)要點進(jìn)行討論，多方確認(rèn)無誤后才能夠應(yīng)用設(shè)計方案開展施工，非必要情況下，嚴(yán)禁隨意對施工設(shè)計進(jìn)行更改，要嚴(yán)格按照設(shè)計內(nèi)容和圖紙要求開展施工作業(yè)，避免施工偏差問題。

5.4 優(yōu)化施工工藝和施工方案

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和建筑行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，各種各樣新的建筑設(shè)備應(yīng)用于工程項目建設(shè)過程中，極大提升了工程項目建設(shè)質(zhì)量，減少了人力資源的使用，降低了工程項目建設(shè)成本。對于公路隧道工程項目來說，可以引入新型液壓鉆孔設(shè)備、泵送混凝土設(shè)備和模板臺車進(jìn)行施工，能夠有效縮短施工時間，優(yōu)化施工流程，提高施工整體的經(jīng)濟效益。其次，可以利用先進(jìn)的檢測手段，對完工后的公路隧道進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量檢測，及時發(fā)現(xiàn)工程項目建設(shè)存在的質(zhì)量問題并采取針對性的措施進(jìn)行解決，避免質(zhì)量問題的進(jìn)一步擴大而影響整個工程項目的正常使用。如，在二次襯砌施工之前，工作人員可以利用地質(zhì)雷達(dá)等先進(jìn)的檢測手段對初期支護(hù)效果進(jìn)行探測，及時處置初期支護(hù)厚度不夠、回填不密實以及背后脫空的問題，保證隧道建設(shè)的質(zhì)量和效果。另外，還可以引入超聲回彈綜合測量的方法，對隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損檢測，明確隧道襯砌結(jié)構(gòu)的強度，有效控制襯砌工程項目的建設(shè)質(zhì)量，保證工程項目的使用壽命和使用效果。同時還需要根據(jù)工程項目施工實際情況，制定系統(tǒng)專業(yè)的施工管理機制，設(shè)置專門現(xiàn)場監(jiān)督管理小組對公路隧道工程施工現(xiàn)場進(jìn)行定時或不定時的巡邏監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)不合規(guī)施工的現(xiàn)象，并對其進(jìn)行嚴(yán)肅處理，使得施工人員能夠嚴(yán)格按照規(guī)章制度和規(guī)范要求開展各項施工操作，嚴(yán)禁不合規(guī)、不合理施工現(xiàn)象發(fā)生，切實保證施工質(zhì)量和施工效果。最后，還需要加強對公路隧道竣工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，竣工環(huán)節(jié)是整個工程項目建設(shè)最后一個環(huán)節(jié)，也是最后一個進(jìn)行風(fēng)險把控的部分。因此，必須要加強對竣工過程中公路隧道工程質(zhì)量的評估，應(yīng)用現(xiàn)代化的檢測標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備對工程項目整體建設(shè)情況進(jìn)行檢測和分析。如果工程項目仍然存在一定的問題，必須要開展返工作業(yè)，完全檢測合格之后才能夠投入使用，切實保護(hù)好人們的生命財產(chǎn)安全。

6 我國常用的高質(zhì)量公路隧道建設(shè)的方法

在我國的隧道建設(shè)過程中，由于會面臨各種各樣的地質(zhì)環(huán)境以及自然環(huán)境，因此在公路隧道的建設(shè)過程中，要根據(jù)不同的條件，采取不同的建設(shè)方法，就我國目前隧道的建設(shè)情況來看，一般有兩種方法。

6.1 對明挖法的簡要概述

在一些山體高度不是特別高的地區(qū)建設(shè)隧道的過程中，一般會采用明挖法。該方法的原理是將地面整個挖開，建好隧道的主體，然后再進(jìn)行相應(yīng)的填埋工作，在這個過程中的施工流程主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工，防水措施，管線填埋以及回填等。在明挖法的施工過程中，最重要的步驟是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，該結(jié)構(gòu)決定著隧道建成以后的整體質(zhì)量，因此，要充分保障建設(shè)質(zhì)量。在隧道建設(shè)過程中，常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括地下墻和水泥攪拌樁，要根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕さ木唧w情況選擇不同的圍護(hù)墻。其次就是防水措施，對于隧道結(jié)構(gòu)也十分重要，特別是在一些雨水比較豐富的濕潤地區(qū)，一定要做好相應(yīng)的防水措施，以防隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕而嚴(yán)重影響隧道在使用過程中的質(zhì)量。

6.2 暗挖法

與明挖法相對應(yīng)的方法就是暗挖法，不能運用明挖法進(jìn)行隧道建設(shè)的，通常會采用暗挖法。在暗挖法的施工過程中，又分為以下幾類：首先是礦山法。該方法相對來說是一種比較傳統(tǒng)的方式，但是運用該方法有一個很大的缺點，就是在對山身體進(jìn)行爆破以后，很容易發(fā)生山體滑坡，所以該方法在隧道挖掘過程中運用的頻率已經(jīng)在逐步降低。目前來說，應(yīng)用的廣泛的方法就是淺埋礦山法，在該方法中，會運用到一種錨噴技術(shù)，該技術(shù)可以有效保證在山體爆破過程中不發(fā)生山體滑落以及很大規(guī)模的結(jié)構(gòu)破壞等現(xiàn)象，可以有效保證施工過程中的施工安全。其次就是盾構(gòu)法。該方法在施工過程中，利用相應(yīng)的盾構(gòu)機進(jìn)行開挖工作，目前在隧道工地的工程中，對于盾構(gòu)機的應(yīng)用比較廣泛，一般情況下會采用多臺盾構(gòu)機同時進(jìn)行工作，由于該方法對山體結(jié)構(gòu)的破壞比較小，所用到的成本比較低，應(yīng)用比較簡便，所以在隧道挖掘過程中被廣泛地利用。

7 結(jié)束語

綜上所述，公路隧道工程質(zhì)量問題嚴(yán)重影響工程項目的正常使用，需要加強對質(zhì)量問題的分析和管理，明確導(dǎo)致工程質(zhì)量病害的主要因素并采取針對性的措施進(jìn)行解決，引入專業(yè)可靠的施工人員，加強對病害問題的防治。做好對施工環(huán)節(jié)和施工流程的把控，不斷強化質(zhì)量和技術(shù)管理水平，促進(jìn)我國公路隧道工程建設(shè)行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。