公路隧道施工技術及控制要點探討

姚 裴 （中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

近年來，我國公路的建設取得了不小的進展，尤其是隧道施工項目，突破成果明顯，但是不容忽視的是，公路隧道施工涉及的內容比較復雜，需要考慮多種因素，所以本文以華家山隧道為例，探討了相關的施工技術和控制要點，希望能夠為相關的工作提供一定的參考。

1 公路隧道施工的特點

本文以華家山隧道工程為例，隧道采用雙向分離式，左右線設計線間距為25m，隧道中心線間距40.24m，隧道內輪廓總高度7.16m，總寬度12.03m，面積70.4㎡，周長33.35m。

公路隧道施工項目會涉及到不同的地質條件，而且地下水以及溶洞等因素會對施工產生一定的干擾。華家山隧道工程周圍的地質條件比較特殊，溝渠縱橫，河流多系人工河道，水量受季節影響較大，同時存在斷層破碎帶及巖溶。在對隧道調查時發現，隧道進口位于原采石場內，洞口仰坡受采石影響，形成落差高達70余米的仰坡，且局部存在松散巖體，極易塌落。另外，隧道項目比較隱蔽，施工隊伍很難準確了解和掌握隧道內部的真實情況，只能根據已知信息，逐步進行施工，同時在施工過程中，巖石會發生一些變化，給施工帶來一定的安全威脅，加上長期在地下施工，可能會對施工人員的身體造成損害。

2 公路隧道施工技術

華家山隧道嚴格按新奧法原理組織施工，主要包括鉆爆、進洞、支護、明洞以及防水等工程，其施工原則為“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”。更為重要的是，華家山隧道工程將超前地質預測預報和圍巖的監控量測貫穿于整個隧道施工過程，實行信息化動態施工管理。

2.1 鉆爆

這種施工技術極為常見，需要考慮隧道巖體的結構，并且根據實際情況，選擇適當的鉆爆器材和工具，目前常用的爆破材料是硝胺炸藥，為了保證巖體的穩定性，需要通過支護方式，減少巖體的損傷。

2.2 進洞

洞口施工的質量直接決定著工程施工的總質量，所以需要做好準備工作，并且調查巖體的結構，根據地質勘查結果，對安全隱患進行分析，采取一定的補救措施。華家山隧道截水溝采用M10漿砌片石鋪砌，鋪砌厚度30cm，水溝內底寬60cm，截水溝斷面尺寸如圖1所示。另外，還需要對邊坡和邊仰坡進行準確地放線，在開挖過程中，需要分層、分段進行，高度控制在3m左右，遠離邊仰坡處明洞開挖深度可以達到4m。

圖1 截水溝斷面尺寸

2.3 支護

噴射混凝土采用濕噴法，噴射機為TK961型。在噴高壓混凝土之前，應對邊仰坡表面進行清理，并且按照自下而上的順序進行，一次噴射厚度應根據設計厚度和噴射部位確定，初噴厚度不得小于4cm。另外，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，如果混凝土表面出現粉塵，那么再次噴射之前需要用水清理干凈，當噴射混凝土終凝2h后，應噴水養護，養護時間一般不少于7d，同時保證噴射現場的溫度在10℃以上[1]。

2.4 明洞

仰拱采用挖機開挖，并及時進行承載力檢測，地基承載力要求不小于300KPa，如不滿足要求，需要報告監理單位，經監理單位確認后再繼續進行施工。鋼筋先按拱形弧形加工，由人工搬至施工現場，施工中用到的鋼筋表面應該經過除銹處理，并且清除水泥砂漿、油漬等。鋼筋的焊接長度不小于鋼筋直徑的10倍，而且鋼筋保護層厚度應該達到6cm，明洞斷面如圖2所示。

圖2 明洞斷面

2.5 防水

防水層采用350g／m2無紡土工布，接縫采用雙面焊縫。鋪設時要注意與噴射混凝土面緊密粘結在一起，并預留出搭接余量10cm。在使用熱焊器對準塑料墊片所在位置進行熱合時，只需要大概3s的時間，焊縫焊接工具如圖3所示。

圖3 焊縫焊接工具

防水層施工完成后，需要采取相應的措施進行保護。比如焊接鋼筋時要使用石棉板或者油氈進行圍擋和纏繞，防止火花濺落到防水層上。在灌注混凝土時，也要確保振搗棒底部不接觸防水層，同時防止振動幅度過大。

3 公路隧道施工的控制要點

3.1 安全方面

3.1.1 斷層處理

首先，需要提前掌握斷層破碎帶的具體位置、發育規模以及與隧道之間的關系，如果與設計方案出現偏差，必須馬上通知有關單位，并重新制定合理的施工方案。其次，必須嚴格遵照設計圖紙進行施工，同時做好支護工作。再次，施工過程中對于防水層的鋪設需要仔細檢查，確保不滲不漏，并做好襯砌背后滲漏水的疏導和排放工作。最后，加強洞內外監控量測工作，需要全天24h監控地表沉降情況，如果發現異常立即通知項目部主管領導，并且告訴現場施工負責人，第一時間撤出洞內一切人員和施工設備[2]。

3.1.2 塌方處理

第一類，小型塌方。等到塌腔穩定后，需要對松散危石進行清理，然后噴混凝土。可以在塌腔周圍搭設直徑50×5mm注漿小導管，長度5～6m，或者盡快澆筑二次襯砌，等到襯砌形成一定強度后，泵送混凝土將塌腔回填密實。

第二類，大型塌方。等到塌腔穩定后，首先要做的還是對塌腔頂的松散危石進行清理，然后噴射混凝土。可以根據現場情況考慮是否設置鋼構件支撐，在適當位置設置護拱，如果設置護拱，需要保證使用C30鋼筋混凝土，基礎寬度不小于1.2m。

3.2 質量方面

3.2.1 前期支護

為了保證邊坡穩定，同時做好洞頂截水溝，那么在臨時防護方面，就需要根據地質情況、氣候條件以及施工方法，采取噴、錨等措施。如果洞口出現滑坡，那么可以采取地表錨桿、深基樁、擋墻、土袋或石籠注漿、超前錨桿等加固措施防止滑坡的加劇。

如果施工過程中，巖層相對完整，巖石抗壓強壓能夠達到30MPa，并且不影響襯砌結構的穩定，可以根據規范要求，允許個別巖石出現欠挖的情況，但要保證隆起量不大于5cm。當采用構件支撐時，如果圍巖壓力較大，支撐較為困難時，應適當加大開挖斷面，保證襯砌設計的厚度。可以從鉆爆方面入手，結合地質情況，及時調整鉆爆參數，并提高作業人員的技術水平。

3.2.2 后期滲水

路面滲水的治理，需要秉承以排為主的原則，保護路面不出現較大的破損，同時路基不受地下水侵蝕。比如選擇在隧道邊溝鉆孔填礫，建立反滲通道，利用水溝的高程低于路面高程的特點，把承壓水由巖層裂隙直接引入排水溝排走。承壓水的壓力得到充分釋放后，不僅可以有效解決路面滲水的問題，同時還能夠起到一定的防滲作用。

3.3 環境方面

3.3.1 植物

需要對施工人員進行宣傳教育，杜絕隨意砍伐樹木的現象，保護當地植被。對合同規定的以外的植物、樹木，需要維持原狀，并及時清運施工產生的土石方，保證施工現場環境良好。在施工現場以及生活區需要設置必要的衛生設施，定期進行衛生清理，同時在生活區周圍種植花草、樹木，防止水土流失[3]。

3.3.2 水

如果施工地點接近生活水源，需要用溝壕或堤壩將施工現場與生活水源隔開，避免污染生活水源。隧道內施工污水需要經過處理后排放，未經處理不得直接排入河道。另外，施工機械的廢油廢水，也要采用隔油池等有效措施加以處理，不得超標排放。

3.3.3 空氣

在設備選型時要選擇那些低污染設備，并安裝空氣污染控制系統，在運輸水泥等材料時要用篷布覆蓋嚴密，不得超限運輸，防止出現揚塵，并配備專用灑水車，對施工現場和運輸道路經常進行灑水濕潤。

4 結論

綜上所述，鑒于公路隧道施工的復雜性，本文介紹了主要的施工技術，之后從工程難點、質量問題、控制預案等方面進行了分析，希望能夠從宏觀角度出發，對公路隧道施工進行全方面的探討，從而保證施工的順利進行。