公路隧道设计与施工的现状及问题探讨 贾潇1 赵洪飞2

公路隧道设计与施工的现状及问题探讨贾潇1 赵洪飞2

发表时间：2018-07-09T14:31:47.743Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：贾潇1 赵洪飞2

[导读] 摘要：改革开放以来和社会不断发展的今天，隧道工程建设为过去一些地理条件较恶劣的地区提供了实现交通便利的可能。

中交基础设施养护集团有限公司北京 100011

摘要：改革开放以来和社会不断发展的今天，隧道工程建设为过去一些地理条件较恶劣的地区提供了实现交通便利的可能。但由于地质条件的特殊性和不确定性，隧道设计和施工过程都存在诸多较难预见的问题，这就要求我们在设计时更加准确的利用地质勘察资料，施工中不断改进施工工艺，准确把握施工要点。本文结合具体的隧道设计和施工实例，将隧道工程建设中取得的一些经验共同分享和探讨。

关键词：隧道；施工技术；控制要点

1隧道设计与施工的现状

1.1设计与施工技术不成熟

目前公路山岭隧道设计和施工过程多数依据新奥法进行，新奥法本着减少隧道施工对周围岩体的扰动，并充分利用岩体自身的稳定性为原则，同时辅以洞身围岩和支护结构的实时数据分析，保证隧道工程的施工安全。但是新奥法的施工必须依据较为准确的围岩勘察数据和监控量测数据，并在已有的数据资料上进行分析，然后才能得出最优设计方案。然而鉴于目前地质勘察手段的局限性，有时也无法得到十分准确的数据信息，在勘察过程中，受操作人员、勘探时间、环境变化等因素的影响，勘察成果也会有误差。目前公路隧道工程的设计人员并没有进行较为细致的实地考察，大部分是仅在勘察资料的基础上进行设计，甚或与勘察资料结合不足，所以设计方案容易出现一定偏差，从而影响到工程设计水平；另外一方面由于公路隧道施工及管理人员流动性很大，一线施工人员综合素质较低，加之现场技术交底的效果偏差，所以对技术的掌握并不是很熟练。

1.2现场管理人员缺乏充足的协调能力

一般情况下，公路隧道工程的施工周期较长、施工工艺较多，对管理人员要求较高。但是现场管理人员管理能力较弱，而施工现场人数较多、洞内不同工序的交叉作业较多，因而增加了管理的难度。管理人员无法有效的调动各个专业班组的工作人员，快速有序的推进工作，所以导致施工效率低下。

1.3专业交叉管理不到位

隧道工程的管理工作是一项比较复杂、繁琐的工作，涉及土建、机电、交安设施等多个专业，管理人员需要统筹各个专业的进度，保证各个专业有序进展。目前隧道工程现场施工管理人员的多专业交叉管理能力较弱，综合素质偏低，他们无法对整个公路隧道工程进行有效的管理，有时难免出现重土建轻机电、预留洞室及预埋件遗漏等顾此失彼的现象，这不仅影响到工程进度、工作效率，而且也无法对施工现场的突发情况进行及时有效的处理。

2施工技术及要点控制

某隧道起讫桩号左线ZK55+565～ZK58+033，全长2468m；右线YK55+640～YK58+069，全长2429m，单洞单向两车道，为全线第二长隧道。该隧道主要由含碎石粉质粘土、碎石土、强、中风化绢云母片岩组成，隧道中部存在一处断层破碎带。隧道出口端平面测设线最小间距为10m，属于小净距隧道，且小净距部分属浅埋，隧道施工安全风险较大。

隧道施工工艺较为复杂，涉及工序较多，同时各道工序同步作业，工程结构较为复杂、各工序施工相互交叉，需要不同工种之间有效的沟通和配合，许多环节由于相互制约，导致施工中存在许多变数。因此，在隧道施工过程中，应采取有效措施加强隧道施工技术与工艺的管理，加强各个工序班组的协调沟通，在现有施工技术的基础上，大力引进新型施工技术与先进设备，结合现场施工环境合理安排工序，不断提高施工水平，保证隧道工程施工的质量达标。

2.1采用合理的开挖顺序

隧道出口端平面测设线最小间距是10m，中夹岩厚度仅5m，属于超小净距隧道。为保证洞口边仰坡稳定性，鉴于明洞段落明开挖的工法，隧道出口端左右线明暗洞交界点位置应平面拉齐。为保证暗洞开挖过程中的安全，结合地质状况，Ⅴ级围岩地段先行洞采用环形开挖预留核心土法施工，后行洞运用单侧壁法开挖；洞身穿越断层破碎带、碎石土层及浅埋地段，左右洞均采用单侧壁法进行开挖；Ⅳ级围岩地段，左右洞均采用三台阶法开挖；Ⅲ级围岩地段，左右洞都采取全断面法开挖。小净距隧道段落应采取左右洞错开方式，尽量减少左右洞干扰。如采用爆破开挖，后行洞应采取控制爆破。

2.2 隧道施工辅助措施

隧道小净距段落采用的辅助措施主要有超前注浆长管棚、中夹岩钢花管注浆加固等。为保证洞口段开挖安全，该隧道洞口采取了长40m、Φ108×6mm热轧无缝钢管作超前大管棚，用管棚内注浆加固周边围岩，改善周边围岩性质，提升周边岩体对结构的弹性抗力。同时中夹岩加固采用钢花管注浆，设计采用长6m、φ42×4mm注浆钢花管，通过钢花管注浆后形成整体强度来改变围岩的力学性能，提升围岩的物理参数。通过钢花管注浆作用，使周围岩体形成整体受力，周围岩体处于三相受压状态，使得岩体强度明显提高，从而形成了能承受一定荷载的稳定岩体。

2.3仰拱施工

采用仰拱栈桥进行仰拱初支及二次衬砌施工，解决了仰拱施工与开挖运输作业的相互干扰。设置栈桥便于仰拱和掌子面之间的步距控制，实现了隧道底部支护结构的快速封闭，使隧道内初支、二次衬砌的稳定性大大增加；同时改善了隧道内的安全作业环境，减少了各工序的干扰，从而提高了各工序的工作效率。施工时应严格控制安全步距，仰拱每循环开挖进尺不得大于3m，Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱开挖距掌子面的距离不得大于30m。仰拱施工顺序：（1）拖移仰拱栈桥平台到位；（2）开挖仰拱、清理仰拱底部虚渣；（3）测量放线；（4）工字钢安装，为保证保护层厚度，可在工字钢底部增加混凝土垫块；（5）喷射混凝土封闭；（6）施作仰拱二次混凝土；（7）施作仰拱填充。

2.4二衬施作

复合式衬砌的二衬施工要按新奥法原理，依据监控量测数据对于二次衬砌施工时间进行确认。二次衬砌应在围岩及初支变形稳定后施工，但在围岩情况较差、监控量测显示拱顶下沉及周边收敛较大时，应尽早施作二衬防止围岩失稳坍塌造成安全事故。（1）隧道主洞标准断面洞身二次衬砌采用整体衬砌模板台车、全断面整体浇筑的方式，台车模板表面钢板厚度1cm、长度为12m。每模二次衬砌混凝土浇筑应不间断进行。（2）二次衬砌浇筑施工时，二衬台车上预留窗口，采用泵送混凝土入模，插入式、附着式振捣器振捣密实。（3）封顶浇