公路隧道設計管理初探——影響隧道設計質量的關鍵

姚振東

（山西誠達公路勘察設計有限公司，山西 太原 030006）

1 前期設計——用正確的施工順序方法和原則來控制隧道質量

俗話說：“凡事預則立，不預則廢。”在公路隧道設計當中，前期的設計策劃等直接影響著整個工程的質量。首先是對于實地的考察和分析。有些地區處于巖石松散的地帶，容易產生坍塌，所以在設計當中，防止裂縫和坍塌是質量控制的要點。如果隧道在多雨的地區，或者是有豐富地下水的地區。防止水的滲透則是設計的要點。所以，利用科學的預算方式和模型預測的設計是必須的。

1.1 洞口開挖階段的質量控制技術設計

在洞口開挖之前的一系列準備設計。首先是應當確定是在作業的條件之下各種條件的營造。設計的原則是一定要保證隧道施工的時候通風順暢，供水充足，電量供應充足，防風、水、塵埃、對于施工現場的影響。

1.1.1 施工供風的保證設計管理

可以在隧道進、出口各設一座空氣壓縮機站，根據隧道施工的大小，風向等設計布置空氣壓縮機，往隧道之內供風，以保障隧道施工用風。

1.1.2 施工用水的保證設計管理

目前大多數的設計是在隧道周圍，或拱頂處，或最近的高點處設置蓄水池以進行蓄水和飲水。最好是接近水源或者是在多雨的地區積蓄雨水進行補給。這樣，蓄水池的設計一定要充分考慮地勢和自然破壞的因素，來保持施工用水和工人引用水的利用。同時也可在洞口兩側設置施工用水回收裝置，以減少對于供水池的設計供水量。對于只能在低洼地區取水的地區，一定要增添水泵。同時為了保證用水的安全性，要設計進出水以及回收水的水質檢驗裝置。以便于所有用水都要經過水質檢驗，主要的檢驗項目是對于pH值以及其微量含物的檢驗。pH值最好小于4，硫酸鹽等化學物質的含量最好在規定含量以下。

1.1.3 施工供電的保證設計控制管理

根據《公路隧道施工技術規范》的有關要求進行設計管理。一定要規范設計，規范施工。在隧道施工的地點，可以利用的電網是聯系兩個地區之間的主線，一旦利用不規范出現事故，將對人們的生命財產以及正常生活造成巨大的損失。對于變壓器，以及漏電預防系統一定要設計合理。在隧道進、出口各安裝一臺315kVA變壓器，利用附近的地方電網供電，同時各準備一臺功率為220kW的發電機組備用。動力設備采用三相380V，照明用電采用220V，為確保安全，所有線路都安裝漏電保護開關。

1.1.4 防風、塵、水的設計管理

對于這些項目的設計管理，可以交給施工現場的組長來安排人工的檢查和排除。進行一些簡要工具的利用來進行這項工作。其中的排水設計一定要和使用水再利用設計聯系起來。主要是利用施工隧道的地形地勢進行排水管的放置。利用重力的因素使其自然排除洞外。經過測量和計算之后的放置，應當還能對于稍微大一些的顆粒進行沉淀，所以排水管要定期清理。

1.2 科學施工方式的設計

目前在公路隧道設計當中使用較多而且比較科學的方法是新奧。其隧道工程設計施工的方法和原則是各類施工方式的基礎，比如動態施工法，工程監理法的設計都是在其基礎上進行的。總得來說呢，新奧法就是要依據設計規范、施工之前的調查狀況、以及自身的具體情況進行分析類比設計。加強在公路隧道設計中對新奧法原理的理解即“設計、施工、量測、設計”的步驟的循環，則是新奧法的根本所在,屬動態信息管理。在工程設計當中加強監控量測工作的策劃,按規定進行量測、科學分析、信息及時反饋,指導工程施工是極為重要的。

根據新奧法對于施工順序的設計：大致總體施工順序：施工準備→測量放樣→洞口防排水工程施工→明洞開挖防護→超前管棚施工→洞身掘進→洞身支護→二次襯砌→洞內路面整平層→洞內路面面層→洞內邊溝→洞門工程→墻面瓷磚、拱部內墻噴涂、電器安裝等→竣工驗收。

2 正確的設計方法的使用——用動態設計方法提高隧道設計質量

動態設計法的基本原則和技術理論指導以及要點指導。動態設計的前提是預計設計。根據更為符合實際情況的地質條件，對襯砌結構進行合理的設計改善。動態設計更是和施工的過程緊密的聯系在了一起，根據施工過程當中不斷出現的新的情況進行一些列的預測設計，并且適時監控各種數據，通過和施工前的數據進行對比，分析出將要進行的工程量的設計。

3 預防性設計——公路隧道施工監控測量的設計

3.1 隧道施工監控測量設計的前期準備

首先應當擺脫前期設計中的固有思維。因為在隧道的各種巖石當中，不能夠武斷的進行整體的受力分析。隧道工程在從施工到結束，一直都在對巖石的狀態進行改變，所以其整體受力的狀態也在一直的改變。如在隧道開挖的時候，巖石的受力平衡一直被打破，所以其支護和襯砌的內力作用一直也在變化著。所以要根據這一特性對于巖石狀況、支架、工程狀況進行受力分析確定。

3.2 隧道施工監控設計的要點

首先應當確定在監控設計當中的監控測量要求。在測點的設立上一般要在開挖之后埋設，盡快盡早的獲得開挖階段的變形動態，盡早測量。

其次是一定要確定測量時間上要及時，以用來保證數據的準確性，使得數據能夠被直接應用。在此點得設計規劃中，一定要發揮每個工作人員的積極性。

4 重點災害防治的設計技術方法

4.1 公路隧道的防水設計管理

在公路隧道的設計當中，一定要考慮到水是無孔不入的。無論是地下水，還是雨水，都會穿過各種各樣的巖體，影響工程的質量。因此，綜合治水是公路隧道設計中永恒的話題。我們一定要確定的防水設計原則是《公路隧道施工技術規范》的前提下，設計規劃復合式襯砌初期支護與二次襯砌之間要設置PVC防水板，防水板最好采用具有韌性好、阻燃、抗凍裂性能、易鋪設的產品，最好厚度在1.2ram左右。在防水板鋪設前應在初期支護表面鋪設土工布，PVC防水板采用無釘鋪設，防水板接頭質量采用充氣檢驗。PVC防水板的設置是整個隧道防水系統中最重要的一項措施，其施工質量的好壞直接影響到隧道使用及襯砌結構的安全。

4.2 防治襯砌裂縫以及塌方的設計管理

在施工過程當中，因為公路隧道施工的特性，塌方是在設計中應當被特別重視的。除了有預防設計之外，還一定要有發生事故之后的處理步驟、方法的設計。首先應當避免的是在通常設計中經常出現的設計頑疾。由于對于圍巖的分布情況了解不夠充分，在設計中經常犯一些類似于對于支護類型設計不符合圍巖分布類型的狀況。所以要經常和施工現場進行核對改變設計類型。然后是要有預防應急機制設計。通常是由安全負責人以及應急技術人員控制的。第一時間趕到現場，了解現場的狀況，立即進行簡單的處理，防止事態進一步的擴大，然后進行認真的勘探，主要是對于坍塌穴尺寸、穩定狀況、影響區域。以及發展方向進行分析。結合動態設計的原則，根據實際情況進行應急步驟設計。

結束語

通過以上對于影響隧道設計質量問題的分析，我們可以知道在公路隧道工程當中隧道設計管理的重要性和必須性。在公路隧道設計管理當中，科學的設計方法和原則，前期的準備設計，以及重點問題的具體分析設計的管理都是進行好公路隧道設計管理的關鍵所在。相信在之后的公路隧道工程中，我們建設的隧道會質量更加堅固，為地區之間經濟的交流做出巨大的貢獻。

[1]孫永江.淺議公路路基施工技術[J].科技促進發展，2009，12.

[2]楊渡軍．公路施工技術[M]．北京：人民交通出版社，2007.