浅谈公路隧道建设的技术要点

　　（朗驰建设有限公司，河北邯郸056000）
　　【摘要】笔者通过实践研究工作作为本文章的研究出发点，从施工的技术角度对公路隧道施工的一些技术和反感问题进行简单的论述。旨在通过本文章的研究为推动公路隧道未来建设和技术提升提供思路。
　　【关键词】公路隧道；施工；技术要点
　　社会主义建设的不断深入，现代社会已步入一个发展的阶段，而促进发展的交通通道也必须跟上时代发展的脚步。现阶段，公路作为交通通道的重要组成部分，正发挥着越来越大的作用，因此公路工程的建设也拉入道可持续化发展的轨道上来，施工单位意识到环境保护的重要性，为了减少大填大埋，隧道施工的普及率也越来越高。
　　一、隧道施工技术概述
　　（一）施工技术
　　隧道的施工技术主要的步骤就是工艺的实施，工艺流程步骤繁琐，每一个因素都可能成为影响施工质量的重点所在。具体技术实施项目有前期准备工作、钻爆工作以及土石方的挖掘工作。前期的工作包括支护、防水、排水渠道的设置，这些较为简单的步骤主要是为下面爆破以及挖掘工作奠定基础；钻爆工作是影响土石方开挖的关键性阶段，从专业性上分析，钻爆工作需要极其严禁的方案以及专业的技术人员操作，钻爆质量合格后才能开始最后的土石方开挖活动。
　　（二）施工方案
　　将施工方案的制定需要遵循以下顺序：首先，针对工作环境进行具体调查，考虑到地质、水文、气象的特点，初步形成方案轮廓；其次，在基本轮廓的基础之上确定具体的方案模式。开挖面稳定性较好时，可以直接开挖、柔性衬砌、数据测量、防水层建设最后再次衬砌。如果开挖面稳定性较差就需要在最开始阶段先挖出一个弧形导洞，然后再进行上述工作；最后，针对具体的施工过程中出现的问题，采取最佳的解决方式以弥补方案的不足之处。
　　二、施工实施阶段技术要点
　　（一）隧道开挖技术要点。隧道开挖必须按照设计文件、施工技术规范和有关规程、规定和标准的技术要求施工。例如，对钢架支立径检查合格后方可进行挂钢筋网；钢架、锚杆及钢筋网检查合格后方能喷射砼；初期支护全面检查无问题后方可挂防水板；防水板检查合格后方能进行二衬砼的浇注。与铁路隧道相比，公路隧道的断面较大，对围岩的扰动大。同时，为了满足公路建筑界限的要求，公路隧道多采用扁平的断面型式，使得拱顶围岩处于不利的应力状态。因此，公路隧道的开挖施工不利因素多，难度大，应加强技术控制，开挖施工的质量好坏直接影响着隧道的稳定和工程造价。
　　（二）隧道支护技术要点。按照新奥法理论，隧道开挖后要及时支護，限制围岩的变形，似减小荷载并发挥其自承能力。目前公路隧道施工多采用锚喷支护，在围岩较差的地段可采用钢支撑，包括钢格栅及型钢支撑。对于钢支撑的施工质量要检测其加工质量和安装质量。加工质量检测包括加工尺寸、钢支撑的强度和刚度以及焊接质量。安装质量的检测包括安装尺寸，包括标高和间距；安装倾斜度，包括平面和纵面，平面检测可用直角尺，纵面检测可用坡度规；还有钢架的连接与固定质量检测，钢架应有牢固的基础，并与围岩密贴，与锚杆通过焊接有效连接，形成一个承载整体。
　　（三）防水排水技术要点。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。
　　关于隧道衬砌外排水系统，必须认真学习《公路隧道设计规范》（JTG0702004）的有关规定。做到各类排水管之间应顺直衔接对于隧道的集中排水管，可按照管涵的施工质量标准对其管节预制、基础、管节安装进行检验。
　　（四）隧道衬砌技术要点。施工中由于围岩松动或其他原因会导致二次衬砌产生裂缝。对于裂缝的检查可采用塞尺或刻度放大镜观测其深度及宽度，并根据情况采取处理措施。要根据检测的目的选择合适的频率，然后沿隧道断面布置测线，做好隧道衬砌质量控制。
　　（五）隧道通风技术要点。隧道通风方式主要有自然通风和机械通风两种。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。
　　三、今后的展望
　　对于隧道，尽管对设计方法进行了研究，也还是难以令人满意。例如山岭隧道的设计（矿山法），难以采用计算法，其原因是不能准确地推定地基常数及外荷重，或施工时不能确定隧道与地基的相互作用。以下从这点出发，展望今后设计。技术柏发展对于矿山法，初步设计时，在可能的范围内引用台理的计算方法是一个课题。对比，必须发展地基常数的推定等地质勘探技术。在小范围内能直接地求出地基常数的原位测试法的改进、用于大范围调查的浅层反射法和电胆摄像等改变了目前常用的折射法和调查费用，希望进一步加强研究开发。
　　作为力学模型，可考虑采用弹性支承环或有限元。把有限元法应用于深埋隧道，应力释放率作为100进行设计时，计算q应考虑岩体的成拱作用，同时要以一定的精度确定应力和位移，采用反算法来确定地基常数的研究正在进行。
　　此外，在建设深埋隧道时都要采取防水措施（防水设计），为此，必须解决对透水性差的地层如何进行工程评价及地下水压力的评价问题。对城市浅埋燧道，防止地表沉降的设计方法今后也更加重要。
　　具体地说，若隧道内空变位仅为数毫米，隧道在力学上属于稳定状态时，有两种方法可以考虑。第一种方法考虑的是，为使隧道力学上稳定，只要支护结构稳定即可；第二种方法认为，从有效地利用围岩自身支护机能出发，必须使支护结构和围岩都稳定才行。
　　四、结束语
　　在对公路隧道不同施工阶段的施工技术总结的基础上，我们针对目前隧道施工中存在的问题进行了简单的论述。通过研究旨在为推动我国隧道工程的技术问题发展提供有效的思路保障，并且通过做好技术要点和公路隧道施工技术来实现对公路建设安全和经济效益的最大程度提升。