公路隧道工程質量問題分析及防治措施探討

周 衛 臺州市公路水運工程監理咨詢有限公司

1 前言

公路隧道質量問題的存在嚴重影響工程項目的正常使用，容易誘發安全事故，帶來嚴重的不良后果。因此，必須要加強對公路隧道質量問題的把控和分析，明確質量問題的主要來源，并采取針對性的措施進行防治，切實保障公路隧道工程項目建設的質量和水平。

2 我國公路隧道施工的特點

我國公路隧道在施工過程中具有封閉性和高風險性，也正是由于這兩個特點導致公路隧道在施工中容易出現一些質量問題，具體如下。

2.1 具有封閉性

我國由于地質類型比較多，在公路建設的過程中會面臨各種各樣的地形，需要進行隧道建設。而隧道建設的區域往往都是比較偏僻的區域，大部分工程甚至在深山里進行，所以在隧道建設的過程中，具有一定的封閉性。這要求在建設工作之前，就要將所有物資設備以及準備工作都要做到位，以防在建設過程中出現任何問題，無法及時進行物資補給及原材料不及等現象，耽誤施工的進度。其次在隧道建設過程中，由于需要對各種數據進行相關測量工作，并在施工中運用到大量的機器設備，所以在施工過程中一定要保證施工現場的封閉性，做好相應的封閉工作，以防范施工過程中產生誤傷他人的現象。

2.2 具有高風險性

在隧道施工過程中，由于面臨的地質環境非常復雜，經常會發生由于各種各樣的地質環境而產生的危險事故，比如山體滑坡，泥石流等。相比于一般的公路建設，在隧道的建設過程中施工人員所面臨的風險是普通公路施工人員面臨風險的很多倍，因此，要求相應的施工人員嚴格按照相應的施工流程進行相關的施工工作，并且在工作過程中做好安全防護措施，保證施工人員的人身安全。

3 公路隧道工程項目主要的質量問題

3.1 隧道滲漏水問題

隧道滲漏水問題是公路隧道工程項目最為普遍的問題之一，隧道滲漏水會導致公路的濕滑性增加，降低公路隧道的使用性能。同時也會引發公路隧道供電系統的短路，嚴重影響公路隧道整體運營的安全性和可靠性。公路隧道滲漏水會造成整體環境的濕度增加，引發其他的工程病害，如果公路隧道存在長期的積水或滲漏水，很可能引起公路隧道襯砌開裂，引發結構裂縫問題，影響公路隧道工程的強度和使用壽命，甚至會誘發安全事故。因此，必須要加強對公路隧道工程防滲工作的研究和重視，嚴格按照規范和標準開展防滲施工。

另外，某些特定環境下，公路隧道的地下水也具有侵蝕性特征，會侵蝕公路隧道的建筑結構。如果地下水沒有得到及時的處理和引導，會導致這種侵蝕現象不斷加重，影響公路隧道工程項目的承載力。在氣溫較低的區域，公路隧道滲漏水還會造成路面結冰、圍巖凍裂等相關問題，影響車輛的正常行駛，帶來很多安全隱患。

3.2 地基沉降問題

目前常見的公路隧道工程項目主要包括土質隧道和巖石隧道兩種。土質隧道容易受到土質本身的影響而出現裂縫現象，巖石隧道容易受到周圍應力的作用出現變形問題和裂縫問題。而且如果沒有對公路隧道施工進行嚴格處理，容易造成工程地基沉降的質量問題，影響工程項目的使用壽命和使用安全性。

3.3 混凝土空洞問題

公路隧道工程項目往往涉及混凝土的噴射，由于公路隧道環境相對比較惡劣和特殊，導致混凝土施工難度較大，存在混凝土空洞問題。公路隧道工程所面臨的巖石環境各不相同，巖石表面的粘附力強弱不一致。如果在隧道開挖之后，未能及時清除干凈松動的巖石，在混凝土澆筑和噴射過程中容易造成這部分松動巖石的掉落而形成混凝土空洞，影響整體隧道工程項目的結構強度。其次，在噴射混凝土工序開展之前，若沒有及時找平，會導致后續鋼筋網片施工工序的失誤，導致噴射混凝土無法接觸到部分巖石表面也會形成空洞。

4 公路隧道工程質量問題產生的原因

4.1 缺乏科學和專業的設計方案

對公路隧道工程質量事故問題分析可以發現，很多質量問題是由于缺乏科學可靠的設計方案所造成。首先，施工建設單位缺乏對設計工作的重視，未能根據實際情況開展設計工作，在施工開展之前，沒有深入到現場對施工環境進行詳盡的勘探，只是照搬以往的施工經驗，導致實際施工過程中容易存在偏差，影響施工質量和施工效果。其次，很多參與工程項目施工設計的工作人員專業能力不足，實踐經驗不夠，無法結合實際情況給出專業具體的設計方案，勘察的結果也不能反映施工場地的實際情況，導致設計方案與實際工程項目存在較大偏差，嚴重影響施工活動的順利進行，也會給施工本身帶來一定的安全隱患。

4.2 缺乏對具體施工階段的管理和監督

公路隧道工程項目體量較大，工序較多，涉及的人員、設備和材料也相對較多，對于具體施工階段的管理工作有著極高的要求。但從實際工程項目開展情況來看，普遍缺乏對施工現場可靠和有效的管理，存在脫離施工圖紙施工、隨意施工和錯誤操作機械設備的問題，施工現場的清潔和安全工作也無法得到有效落實，導致施工過程中存在很多安全隱患，嚴重影響施工活動的順利進行，同時也影響最終工程項目的建設質量。比如進行工程隧道襯砌時，往往會存在混凝土配比不合理，不能滿足強度標準的問題，實際作業期間也存在混凝土振搗不密實而出現蜂窩或裂縫的現象。這些施工問題都是由于施工管理水平不足所引起，因此必須加強對施工管理工作的重視，科學應用施工管理方案和監督方案，嚴格把控施工的每一個環節和細節，保證施工質量和施工效果。

4.3 缺乏專業高水平的施工技術人員

很多公路隧道工程項目施工環節技術含量較高，對于施工人員的專業技能和實踐經驗有較高的要求。但是從工程項目開展的實際情況來看，絕大多數參與施工的工程建設人員文化水平較低，缺乏足夠的實踐經驗，甚至很多工作人員無法讀懂圖紙，導致各種各樣的施工質量問題，無法保證施工效果。其次，工程項目建設企業為了獲得更高的經濟效益而忽略了對專業人才的引進和培養，很多建設單位只是將工程項目簡單的分包給第三方企業，并未對第三方企業的資質進行審核，導致整體工程項目的施工質量得不到保障。另外，在工程項目建設之前，缺乏對公路隧道工程施工人員的培訓尤其是安全責任意識培訓，施工現場存在很多不合規作業現象，影響施工活動開展的安全性。

5 公路隧道工程質量問題的防治對策

5.1 加強對隧道工程項目滲漏水問題的防治

針對最常出現的公路隧道工程滲漏水病害，首先需要結合隧道設計的標準和要求，設置一系列的預防措施，根據巖石分布情況、類別、透水性、地下水類型、地面形狀等，制定行之有效的防水措施，保證襯砌的使用效果和使用壽命。其次，在應用結構外層防水措施時，需要合理選擇防水層材料，科學設置防水板的數量，保障外層防水效果。另外，還可以采取結構自防水的措施，應用復合式橡膠止水變形縫進一步開展防水作業，保證防水的可靠性。最后，需要加強具體施工過程中的防水工作，做好施工期間排水作業，嚴禁積水現象，防止水浸泡拱墻角，避免不均勻沉降現象的發生。

5.2 建立健全材料檢測系統

公路隧道工程質量與原材料的質量息息相關，有的施工單位為了降低成本而選擇不合格的材料參與公路隧道工程項目的施工，直接影響公路隧道的使用壽命和使用效果。因此，必須加強對材料質量問題的把控，制定系統完善的質量檢測監督管理機制，嚴格按照質量檢測流程和方法對公路隧道工程項目的各項原材料進行把控。公路隧道工程所應用到的材料主要包括各類鋼材和混凝土等常規性材料以及防排水材料、防火材料、防凍材料等非常規性材料。對于不同的材料需要結合行業標準采取針對性的檢測方法，并制定質量標準化檢測流程，要求工作人員嚴格按照相關檢測要求開展質量檢測工作，只有檢測合格的材料才能夠進入施工現場。對于多次檢驗不合格的材料，不僅需要退回原廠，還要追究供應商的責任，切實保障公路隧道工程材料的質量，避免由于材料問題所導致的工程質量問題。

5.3 制定系統可靠的設計方案

在公路隧道工程項目開展之前，設計人員需要對施工現場進行嚴格的勘探和檢測，明確施工現場主要的巖石環境、地質條件和氣候條件。根據工程項目的建設目的和建設要求，合理科學的設計施工方案，繪制施工圖紙。在設計工作完成之后，需要通過多方會審對公路隧道工程項目建設所涉及的各項技術要點進行討論，多方確認無誤后才能夠應用設計方案開展施工，非必要情況下，嚴禁隨意對施工設計進行更改，要嚴格按照設計內容和圖紙要求開展施工作業，避免施工偏差問題。

5.4 優化施工工藝和施工方案

隨著科學技術的飛速發展和建筑行業的持續進步，各種各樣新的建筑設備應用于工程項目建設過程中，極大提升了工程項目建設質量，減少了人力資源的使用，降低了工程項目建設成本。對于公路隧道工程項目來說，可以引入新型液壓鉆孔設備、泵送混凝土設備和模板臺車進行施工，能夠有效縮短施工時間，優化施工流程，提高施工整體的經濟效益。其次，可以利用先進的檢測手段，對完工后的公路隧道進行科學的質量檢測，及時發現工程項目建設存在的質量問題并采取針對性的措施進行解決，避免質量問題的進一步擴大而影響整個工程項目的正常使用。如，在二次襯砌施工之前，工作人員可以利用地質雷達等先進的檢測手段對初期支護效果進行探測，及時處置初期支護厚度不夠、回填不密實以及背后脫空的問題，保證隧道建設的質量和效果。另外，還可以引入超聲回彈綜合測量的方法，對隧道襯砌結構進行無損檢測，明確隧道襯砌結構的強度，有效控制襯砌工程項目的建設質量，保證工程項目的使用壽命和使用效果。同時還需要根據工程項目施工實際情況，制定系統專業的施工管理機制，設置專門現場監督管理小組對公路隧道工程施工現場進行定時或不定時的巡邏監督，及時發現不合規施工的現象，并對其進行嚴肅處理，使得施工人員能夠嚴格按照規章制度和規范要求開展各項施工操作，嚴禁不合規、不合理施工現象發生，切實保證施工質量和施工效果。最后，還需要加強對公路隧道竣工環節的質量控制，竣工環節是整個工程項目建設最后一個環節，也是最后一個進行風險把控的部分。因此，必須要加強對竣工過程中公路隧道工程質量的評估，應用現代化的檢測標準和設備對工程項目整體建設情況進行檢測和分析。如果工程項目仍然存在一定的問題，必須要開展返工作業，完全檢測合格之后才能夠投入使用，切實保護好人們的生命財產安全。

6 我國常用的高質量公路隧道建設的方法

在我國的隧道建設過程中，由于會面臨各種各樣的地質環境以及自然環境，因此在公路隧道的建設過程中，要根據不同的條件，采取不同的建設方法，就我國目前隧道的建設情況來看，一般有兩種方法。

6.1 對明挖法的簡要概述

在一些山體高度不是特別高的地區建設隧道的過程中，一般會采用明挖法。該方法的原理是將地面整個挖開，建好隧道的主體，然后再進行相應的填埋工作，在這個過程中的施工流程主要包括圍護結構的施工，內部結構的施工，防水措施，管線填埋以及回填等。在明挖法的施工過程中，最重要的步驟是圍護結構的施工，該結構決定著隧道建成以后的整體質量，因此，要充分保障建設質量。在隧道建設過程中，常用的圍護結構包括地下墻和水泥攪拌樁，要根據當地施工的具體情況選擇不同的圍護墻。其次就是防水措施，對于隧道結構也十分重要，特別是在一些雨水比較豐富的濕潤地區，一定要做好相應的防水措施，以防隧道結構內的鋼筋混凝土結構發生腐蝕而嚴重影響隧道在使用過程中的質量。

6.2 暗挖法

與明挖法相對應的方法就是暗挖法，不能運用明挖法進行隧道建設的，通常會采用暗挖法。在暗挖法的施工過程中，又分為以下幾類：首先是礦山法。該方法相對來說是一種比較傳統的方式，但是運用該方法有一個很大的缺點，就是在對山身體進行爆破以后，很容易發生山體滑坡，所以該方法在隧道挖掘過程中運用的頻率已經在逐步降低。目前來說，應用的廣泛的方法就是淺埋礦山法，在該方法中，會運用到一種錨噴技術，該技術可以有效保證在山體爆破過程中不發生山體滑落以及很大規模的結構破壞等現象，可以有效保證施工過程中的施工安全。其次就是盾構法。該方法在施工過程中，利用相應的盾構機進行開挖工作，目前在隧道工地的工程中，對于盾構機的應用比較廣泛，一般情況下會采用多臺盾構機同時進行工作，由于該方法對山體結構的破壞比較小，所用到的成本比較低，應用比較簡便，所以在隧道挖掘過程中被廣泛地利用。

7 結束語

綜上所述，公路隧道工程質量問題嚴重影響工程項目的正常使用，需要加強對質量問題的分析和管理，明確導致工程質量病害的主要因素并采取針對性的措施進行解決，引入專業可靠的施工人員，加強對病害問題的防治。做好對施工環節和施工流程的把控，不斷強化質量和技術管理水平，促進我國公路隧道工程建設行業的持續穩定發展。