淺談隧道施工技術的發展與研究

摘要：隧道施工環境復雜，加之在設計過程中很難完全掌握工程地質、水文地質狀況，所以，在整個施工期間，除遇有規范明確的事項外，還會有許多問題須依賴于判斷來確定。在隧道施工質量監理過程中，僅僅簡單地遵循規范規定，按設計文件辦理顯然是不夠的，還須充分理解規范的本意和設計文件意圖，應在調查研究、分析的基礎上，運用隧道工程的知識和經驗，作出符合工程實際的判斷，進而采取可行的措施，確保工程施工質量，這就是隧道施工質量監理的特點。

關鍵詞：隧道施工；技術；發展

目前，在隧道施工中，采用量測監控技術，及時掌握隧道開挖中圍巖的動態，檢驗支護效果，這就是在觀察的基礎上，作出經驗判斷，還根據量測數據，做出對巖石力學的評價，從而修改設計和改變施工方法，使之更加適應具體施工環境。因此，在隧道施工質量監理工作中，應充分重視對施工量測所獲數據的分析及分析結論的運用[1]。隧道結構是隱蔽工程，內在的質量問題事后很難發現，且一旦出現質量缺陷很難采取措施彌補，因而隧道施工質量監理工作要針對各個施工環節進行，做到不留有缺憾。

1現代公路隧道工程特點

在進行隧道施工時，必須充分考慮隧道工程的特點，才能在保證隧道安全的條件下，優質、快速、低價地建成隧道建筑物。隧道工程的特點，可歸納如下：

（1）整個工程埋設于地下，因此工程地質和水文地質條件對隧道施工的成敗起著重要的、甚至是決定性的作用；（2）公路隧道是一個形狀扁平的建筑物，正常情況下只有進、出口兩個工作面，相對于橋梁、線路工程來說，隧道的施工速度比較慢，工期也比較長，使一些長大隧道往往成為控制新建公路通車的關鍵工程；（3）地下施工環境較差，甚至在施工中還可能使之惡化，例如爆破產生有害氣體等；（4）公路隧道大多穿越崇山峻嶺，因此施工工地一般都位于偏遠的深山峽谷之中，往往遠離既有交通線，運輸不便，供應困難，這些也是規劃隧道工程時應當考慮的問題之一；（5）公路隧道埋設于地下，一旦建成就難以更改，所以，除了事先必須審慎規劃和設計外，施工中還要做到不留后患。

當然，隧道工程也有很多有利的方面，例如施工可以不受或少受晝夜更替、季節變換、氣候變化等自然條件改變的影響。

2公路隧道施工的難點

2.1工程材料特性的不確定性

隧道工程材料所涉及的材料，除了支護材料性質可控制外，其工程圍巖均屬于難以預測和控制的地質體。地質體是經歷了漫長的地質構造運動的產物，不僅包含大量的斷層、節理、夾層等不連續介質，而且還存在著較大程度的不確定性，這主要體現在空間的分布和隨時間的變化。

（1）空間上的不確定性。對于隧道工程圍巖，不同位置圍巖的地質條件（巖性、斷層、節理、地下水條件、地應力等）存在著差異，人們通過有限的地質勘察、取樣試驗，僅僅是對整個工程巖體的特性進行抽樣分析和研究，很難全面掌握整個工程巖體的地質條件和力學特性。

（2）時間上的不確定性。即使對于同一地點，在不同的歷史時期，其地應力、力學特性等也會發生變化，這就是時間上的不確定性。尤其開挖后的工程巖體特性除隨時間的變化外，更重要的還與開挖方式、支護形式和施工時間與工藝密切相關，這常常是一個十分復雜的變化過程。

2.2工程荷載的不確定性

對于隧道工程，工程圍巖的地質體會對支護結構產生荷載，加上它自身又是一種承載體，因此，不僅作用到支護結構上的荷載難以估計，而且由于此荷載又是隨著支護類型、支護時間與施工工藝的變化而變化，所以對于隧道工程的計算與設計，一般難以準確地確定作用到結構上的荷載類型和量值大小。

2.3破壞模式的不確定性

工程分析的主要目的在于為工程設計提供評價結構破壞或失穩的安全指標（如安全系數、可靠性指標等）。對于隧道工程，其破壞模式一般難以確定，因為它不僅取決于巖土體結構、地應力環境、地下水條件，而且還與支護結構類型、支護時間與施工工藝密切相關[2]。

3公路隧道施工技術及其應用

隧道為地下線性建筑工程，隧道施工屬地下作業，存在許多不安全因素，主要有坍方、冒頂片幫、危石墜落、爆破和運輸事故、機械傷害、瓦斯爆炸、巖爆、涌水、放炮、其他傷害等。所以，隧道和地下工程施工技術安全管理，必須貫徹安全第一和預防為主的方針，強調“領導是關鍵、教育是前提、設施是基礎、管理是保證”。提高企業的“施工技術安全、勞動衛生、生產附屬輔助設施、宣傳教育”綜合水平，達到改善勞動條件，保護勞動者在生產中的安全和健康，從而提高勞動生產率和企業的經濟效益。為此，必須做到以下幾點：

（1）開工前應作好施工準備工作：認真組織進行設計文件的校核和現場施工調查；選擇合理的施工方法，編制施工組織設計；對施工場地統一規劃，并做好臨時工程與附屬輔助設施等，以利文明施工和安全生產。

（2）隧道施工，必須遵守有關施工規范，以及國家、交通部現行有關技術標準和規則、規程等規定、指示。同時要認識到，隧道施工安全，既是安全問題也是質量問題，例如開挖中噴錨支護質量就直接威脅著施工安全，故要把質量與安全同等重視起來。

（3）參加施工的領導干部、技術人員、管理人員、操作工人，都必須遵守干部的“責任制”與工人的“崗位責任制”，熟悉安全生產的管理和操作規定，貫徹“安全第一”的思想和“預防為主”的方針。建立“安全網”及開展事故預想活動[3]。

（4）加強施工技術管理，合理安排工序進度和關鍵工序的作業循環，組織均衡生產。及時解決生產中的進度與安全的矛盾，統一指揮，避免忙亂中出差錯、搶工期中忽視安全而發生事故。

（5）加強通風、照明、防塵、降溫和治理有害氣體工作，注意環境衛生，保護施工人員的身心健康。

（6）經常進行安全技術教育、制訂相應的措施；做好技術交底，嚴格技術管理；試驗和推廣新技術、新工藝、新設備、新材料時，必須制訂相應的安全措施，經批準后實施。要把依靠科技進步當作安全生產的根本出路，不斷地開發新技術、新工藝、新設備提高安全生產的管理手段[4]。

（7）各種機械電力設施、安全防護裝置與用品，應按規定進行定期檢查，試驗和日常檢查，不符合要求者嚴禁使用。

（8）所有進入工地人員，必須按規定佩戴防護用品，遵章守紀聽從指揮；同時加強安全保衛，禁止閑雜人員進入。

（9）必須執行日常和定期安全檢查制度，填報各種安全統計報表，分析安全動態，提高安全管理水平。

（10）特殊工種必須經專業培訓，考試合格后方準獨立操作、并持證上崗。《特種行業人員安全技術考核管理規則》（GB 5306—85）規定的特種作業范圍有：電工作業、起重機械作業、爆破作業、機動車輛駕駛，金屬焊接（氣割）作業等[5]。

結論

從目前我國公路隧道的發展趨勢來看，在今后很長一段時間內，仍將以礦山法為主，而作為礦山法發展的新奧法已成為當前應用最為廣泛的隧道施工方法，總之，針對不同的隧道形式，要采取不同的隧道施工技術和方法。

參考文獻

[1]肖毅. 復雜地質條件下鐵路隧道施工技術研究[J]. 低碳世界，2014，01：202-203.

[2]張建. 新建隧道施工對既有隧道應力影響的分析[J]. 鐵道建筑，2014，01：34-36.

[3]張培磊. 鐵路隧道施工亟待解決的若干技術問題探討[J]. 中小企業管理與科技（下旬刊），2014，01：118-119.

[4]劉艷林. 對高速公路隧道施工技術及控制要點的探討[J]. 黑龍江科技信息，2014，01：235+260.

[5]吳鋒濤. 高速公路隧道施工的安全管理分析[J]. 江西建材，2014，03：160+165.