浅谈公路工程项目隧道施工技术

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摘要：公路工程项目隧道的设计施工方案日趋成熟与复杂。其复杂的一方面是考虑了更多的因素，将更多的设计理念以及人性化的要求囊括进去，另一方面，设计的复杂性同时带来了施工的复杂性与经济因素的不确定，以及人为的不可控制因素增多，同时管理的成本大大增加。几年来，随着高等级公路的不断拓展，公路隧道的建设数量在大大增加，这就要求工程师、施工单位和广大的技术工作人员认真总结隧道施工的精细要点，根据实地的情况，设计出更为合适的隧道工程。

关键词：公路隧道；施工；设计

Abstract: the design and construction plan of highway engineering project tunnel is becoming more and more mature and complex. One aspect of the complex is considered more factors, design principles and requirements of more humanized covered, on the other hand, the complexity of design also brings uncertainty and complexity of the construction of the economic factors, as well as the man-made uncontrollable factors increase, greatly increasing the cost and management. In recent years, with the development of high grade highway continues to expand, the number of construction of highway tunnel in greatly increased, fine points which requires the engineer, the construction unit and the technical staff conscientiously sum up the tunnel construction, according to the field situation, design a more suitable tunnel engineering.

Keywords: highway tunnel construction; design;

中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1 公路隧道环境与材料

隧道围岩为砂岩，岩石的单轴抗压强度在30MPa～55MPa之间，现场岩块点荷载试验岩块的强度基本在2MPa～4MPa之间，属于硬质岩石。这与原设计有一定差异，原设计偏于保守，当然由于设计阶段受地表勘测规模、技术手段、时间以及资金投入等因素的限制，存在这种差异是不可避免的。建议在原设计的基础之上提高一个类别进行施工、支护，在原设计Ⅱ类围岩地段可不必全段架设钢格栅，只在危险地段架设钢格栅即可，同时应该严格控制超挖现象，在危险地段应该继续加强监测，并与现场各种地质信息综合分析，并及时反馈，做到真正的信息化施工。

目前主要采用水泥混凝土路面结构型式，其主要优点是:水稳定性好，地下水对其影响小；结构强度高，承载能力强，耐久性好；颜色浅亮对照明有利。但水泥混凝土路面洞内噪声大，路面结构接缝造成平整度相对较差，行车舒适程度不如沥青路面，一般路面抗滑性能难以满足技术要求；由于颜色浅，路面标线与路面的对比度低，路面标线的效果受到影响；水泥混凝土路面一旦损坏，养护维修困难，由于空间狭小、亮度低，不利于作业和交通组织。

2 隧洞开凿过程

2.1 施工支护

首先要对不同类别的围岩，应采用不同结构型式的施工支护。

(1)Ⅵ 类围岩可不支护，Ⅴ 类围岩支护时，宜采用局部喷混凝土或局部锚杆。为防止岩爆和局部落石，可局部加栓钢筋网。

(2)Ⅳ～Ⅲ类围岩可采用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护。Ⅲ类围岩必要时可加设钢架。

(3)Ⅱ～Ⅰ类围岩宜采用锚喷挂网的联合支护形式，并可结合辅助施工方法进行施工支护。

(4)当地质条件差，围岩不稳定时，可采用构件支撑。

2.2 隧道洞口位置选择

洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形、地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程(桥涵，通风设施等)综合考虑。

(1)洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定，地质条件好，排水有利的地方。隧道宜长不宜短，应“早进洞，晚出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳定。

(2)洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处，一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处。

(3)当洞口处为悬崖陡壁时，根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法，将洞口堆到坍方范围以外3m～5m处，

(4)洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大，应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定，需要时可接长明洞，以确保施工和运营安全。

2.3 左、右洞开挖

在中墙砼达到设计强度的70%以后进行，采取两台阶分步平行开挖，上台阶从拱脚至拱顶，含整个拱部。为站人施工方便，上台阶分两步开挖:先挖环形导坑，后挖中核，中核至拱顶高度1.6m～2.0m。台阶长5m～10m，上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽，外侧边墙留上宽2m，下宽4m的平台。中槽掘进5m～8m，跳槽开挖边墙，马口槽宽2m，净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖，符合设计尺寸后立即初喷5cm厚砼，施工边墙部分锚杆，接长钢支撑至中隔墙，喷射砼至设计厚度，形成封闭的环形支护。仰拱开挖连成一衬砌节段长度应及时浇筑仰拱，加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于1m，左洞先进，右洞开挖面按落后左洞10m控制。

3 防水

光面爆破是初期支护防水的基础，它虽然不属于防水施工系统的范畴，但与防水施工密切相关，光面爆破可保证防水层基面大体平整，并且保证防水层与喷射混凝土表面密帖，同时保证防水层的松弛预留量做到合理控制，可避免防水层被刺破或拉裂。

防水工程贯穿公路隧道施工过程。从材料进场、技术交底、员工培训；、防水板场地选择硬化、防水板焊接或粘接移动、防水层挂板台车的设计、安装、就位、公路隧道光面爆破、初期支护、基面检查处理、挂防水板、二次衬砌混凝土浇筑等工序都必须严格按技术规范施工，否则将会造成防水层的破裂，从而使公路隧道渗漏水。所以只有不断地探索、总结、积累，进一步完善操作工艺和管理制度，才能确保隧道整体不渗漏。

4 隧道通风

目前的隧道通风方式分为以下几种，如图1所示。

图1 公路隧道通风方式

竖井工程主要功能是通风换气，根据检测隧道内空气质量、废气浓度参数、含氧浓度等指标信息，进行自动调节开启。对风机房设备采用远程控制，控制中心在20公里以外。假若隧道内发生火灾，布设于隧道顶部的感温光纤感知到温度变化后，监控中心进行自动识别、检测和判断，通过距火灾点最近的竖井排风口及时向隧道外强制排烟，减小烟雾对隧道内人员的伤害。3座隧道竖井启用后，将大大改善隧道的通风状况，满足通风换气需求。在通风竖井投入运营前，现在隧道一直采用射流风机实现通风。这种方式最大的缺点是，隧道内噪音非常大，有害气体不能很快被排放。

5 隧道排水

关于隧道衬砌外排水系统，《公路隧道设计规范》(JTG 070-2004)作如下规定:(1)在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管(沟)，其孔径不应小于80cm。(2)沿衬砌背后环向应设置导水盲管，其纵向间距不应大于20m，遇水量较大时，环向盲管应加密。对有集中出水处，应单独设竖向盲管。环向盲管、竖向盲管的直径不应小于50mm。(3)环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管(沟)连通；纵向排水盲管(沟)应与横向导水管连通，以形成完整的纵横向排水系统。环向盲管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布。

参考文献

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