浅谈公路隧道工程质量控制

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【摘要】本文结合西汉高速隧道施工情况，就如何对隧道工程进行质量控制，浅谈个人的看法，以供同行参考。

【关键词】防渗、限界受侵、衬砌开裂、质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1前言

随着公路隧道工程建设速度的加快，加之公路隧道的特殊性，由于设计、施工等方面的原因，公路隧道施工质量都不同程度的出现质量问题，本文结合目前在建的西汉高速隧道施工监理，就隧道渗漏、限界受侵、衬砌开裂等方面浅谈如何做好公路隧道工程质量控制及预控措施。

2 隧道渗漏原因及控制

造成隧道渗漏原因很多，注浆材料不符合要求、防水材料性能达不到要求、施工过程中操作不规范、防水混凝土抗渗性达不到要求等方面，因此预防渗漏必须从多方面加以控制。

2．1 注浆材料

注浆是防渗漏的一种常见工艺，注浆是指将注浆材料按一定配合比制成的浆液压入围岩之间的空隙中，经凝结、硬化后起到防水和加固作用的一种施工方法。对注浆材料应满足以下要求：

①浆液粘度低，渗透力强，流动性好，能进入细小裂隙和粉、细砂层。这样注浆可达到预想范围，确保注浆效果。

②可调节并准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失，达到定时注浆之目的。

③浆液凝固时体积不收缩，能牢固粘结砂石浆液结石率高，强度大。

④浆液稳定性好，长期存放不变质，便于保存运输。

⑤浆液无毒、无臭、无污染环境，对人体无害，非易燃、易爆之物。

2．2氯丁胶乳沥青

氯丁胶乳沥青新型防水建筑材料，在公路隧道工程中，通常涂刷于一次支护的喷射混凝土表面，形成防水层，防止隧道渗漏。对采用的氯丁胶乳沥青必须进行多项测定：①粘度的测定。②总固物含量的测定。③离心稳定性的测定。④涂膜干爆性测定。⑤耐热性能的测定。⑥粘接性的测定。⑦低温柔性的测定。⑧不透水性的测定。⑨抗裂性的测定。⑩耐碱性的测定。

2．3 石油沥青油毡

石油沥青油毡和其它品种的油毡都是地面建筑常用的防水材料，在公路、隧道中，油毡主要用于洞口明洞段的防水。油毡材料必须进行多项测试：①外观质量检验②浸涂材料含量试验③不透水性试验④吸水性试验⑤耐热度试验⑥拉力试验⑦柔度试验，经过测试合格后的油毡，施工中操作应特别小心，以防被刺破，撕裂等情况的发生。

2．4 土工织物

土工织物（土工布）是透水性的土工合成材料，具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等作用，无纺土工织物在隧道工程中作为防水卷材的垫层和排水通道，用量十分可观。为了选择和应用土工织物，必须了解材料的工程特性，以便正确确定设计参数。对厂家提供的数据应采取慎重的态度，使用单位应抽样试验来核定和确定。即要重视土工织物力学特性的主要指标（拉强、撕裂强度、顶破强度和刺破强度等），也要注重其水力学特性（一是透水性与导水能力，二是阻止颗粒流失的能力）。

2．5 防水混凝土

防水混凝土是指以调整配合比或掺用外加剂的方法增加混凝土自身抗渗性能的一种混凝土，通常有普遍防水混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土，无论采用何种防水混凝土应满足以下规定：

①当衬砌处于侵蚀性地下水环境中，混凝土的耐侵蚀系数不应小于0.8。

Ns=Rws/Rwy

式中：Ns—混凝土的耐侵蚀系数

Rws—在侵蚀性水中养护6个月的混凝土试块抗折强度

Rwg—在饮用水中养护6个月的混凝土试块抗折强度

②当受冻融作用时，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

③防水混凝土衬砌的设计标号一般不低于C20，抗渗等级不应小于0.6Mpa。

④采用防水混凝土时，应对衬砌的各种缝隙采取有效的防水措施，以使衬砌获得整体防水效果。

⑤当采用高强度等级水泥配制防水砼时，在不致影响强度的情况下，可在砼中掺用适量的粉细料，增加其密实性，以提高防水性能。

2．6 施工工艺操作

施工过程中操作不规范是隧道渗水的一个重要方面，结合本人在西汉高速的实际情况，列举常见的通病。

①注浆防渗不能达到预期效果，围岩之间空隙压浆后没有充实，初期支护后肉眼能看到渗透水的流出，西汉郭家山超长隧道曾有过此类情况造成25米的整体塌方，造成巨大的损失。因此注浆后围岩的空隙必须消除。

②沥青涂刷不均匀，没有形成很好的防水层，初期支护后渗水量过大，影响衬砌施工。

③初期支护的平整度达不到要求，使得铺设土工布和防水板后，衬砌混凝土施工时，防水板在受力状态，造成防水板的撕裂。初支后的平整度必须严格控制。

④防水板连接时，采用的热融焊没有到位，焊缝的宽度达不到要求，甚至有漏焊的情况发生，质检人员必须对防水板的焊接质量严格检查，发现漏焊及时补救。

⑤二衬钢筋焊接时，焊渣烧伤防水板的情况屡屡发生，二衬台车就位前应对烧穿的防水板及时处理，严重时须将防水板返工重换。

3 限界受侵的原因及预防

建筑限界是保证车辆安全通过隧道的必要面。在公路隧道施工过程中，有时遇到松软地质，当地压较大时，围岩的变形量将很大，如果施工方法不当或支护形式欠妥、支护不及时，则容易导致塌方。衬砌混凝土在浇筑过程中，模板强度、刚度不足、出现走模，也会导致限界受侵。开挖时，欠挖过度也是导致限界受侵的一个重要方面，最常见的预防措施有以下几方面：

3．1 在隧道开挖过程中，有经验的技术人员和施工人员在现场随时观察围岩的变化情况，发现与图纸设计不符合的，应及时通知设计部门，采用合理的支护形式及时支护。

3．2 衬砌混凝土施工前，应对台车的刚度进行验算，必要时可对台车进行预压，保证其有足够的刚度，同时模板的强度、刚度也必须进行检查。

3．3 开挖时欠挖则直接影响到二次衬砌厚度，保证了二衬厚度则建筑限界受侵，因此正确地测出隧道开挖的实际轮廓线，并将它与设计轮廓线纳入同一坐标体系中比，从而十分清楚地从数量上获悉超挖和欠挖的部位，及时指导下一步的施工。

3．4 施工过程中，锚杆的数量不足，锚杆打入的深度不够，也会出现限界受侵，甚至造成塌方的可能，现场质检人员必须要严格进行过程控制。

4 衬砌开裂的原因及预控措施

作用在隧道衬砌结构上的压力，与隧道围岩的性质、地应力的大小以及施工方法等因素有关。由于受技术和资金条件的限制，一些因素在设计前是难以准确确定的，所以在隧道对衬砌结构设计中常带有一定的盲目性，导致结构强度不够或与围岩压力不协调，造成衬砌开裂、破坏。工程上出现的衬砌开裂更多的则是由于施工关于不当造成的，或是因为衬砌厚度不足，或是因为混凝土强度不够。常见的预防措施如下：

4．1 施工过程中对围岩的变化进行全过程监控，发现与图纸设计不符合的，及时与设计单位取得联系，并到现场实地察看，采用合理的衬砌结构设计，并请专家现场指导，采取合理的施工方案和工艺。

4．2 衬砌混凝土厚度不足引起的裂缝也是常见的，开挖欠挖应严格得到控制，对混凝土施工前，应用轮廓架进行检测，发现局部不够的及时处理，严重时必须整体返工处理，确保衬砌混凝土的厚度。

4．3 衬砌钢筋配筋量应符合图纸设计要求，钢筋的焊接、间距、保护层也须严格控制。

4．4 混凝土强度不过也会导致衬砌开裂，施工过程中应严格控制砼配合比，加强施工管理，提高隧道混凝土衬砌质量。

【结束语】

总而言之，公路隧道质量问题人为的因素居多，只要注重设计方面的优化，重视原材料的源头把关，严格施工过程控制，加强施工管理，隧道工程的质量可以得到很好的控制。

主要参考文献

1、公路隧道设计规范（JTJ026-90），人民交通出版社，1990

2、公路隧道施工技术规范（JTJ042-94），人民交通出版社，1994

3、公路土工合成材料试验规范（JTG E50-2006），人民交通出版社