三車道大斷面淺埋隧道施工技術分析

俞樹榮

（甘肅新科建工監理咨詢有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

隨著我國高速公路的快速發展及交通流量的持續增長，隧道建設進入了“大斷面”新時代。大斷面淺埋隧道具有隧道結構的特點和較大的斷面，施工過程中需要采用特定的技術和方法進行施工。為了確保隧道施工的安全、穩定和高質量，采取合理的施工技術和質量控制措施至關重要。加強三車道大斷面淺埋隧道施工技術研究分析，有助于總結技術應用要點和經驗，推動此類技術的創新發展，為提高隧道工程項目建設質量作出更大的貢獻。

1 三車道大斷面淺埋隧道的特點

三車道大斷面淺埋隧道是一種用于高速公路交通的隧道結構，其特點在于具有較大的斷面和足夠的寬度，能夠容納三個車道的交通流量。以下是三車道大斷面淺埋隧道的主要特點。

一是斷面尺寸大。三車道大斷面淺埋隧道通常具有較大的斷面尺寸，能夠適應大量車輛的通行需求。其斷面寬度通常在18m 以上，高度在7m 以上，可確保車輛在隧道內安全通行，并提供充足的空間用于設備安裝和維護。

二是有足夠的通行能力。作為高速公路建設的重要組成部分，三車道大斷面淺埋隧道具有較高的通行能力，能夠容納更多車流量，減少交通擁堵和延誤，提高道路通行效率[1]。

三是淺埋施工。相比于深埋隧道，三車道大斷面淺埋隧道施工通常在洞口較淺的埋深范圍內進行。

四是多功能性。三車道大斷面淺埋隧道不僅可用于車輛通行，在城市交通中還可以用于人行道、自行車道和其他交通設施通道，能夠提供綜合的交通服務，滿足多樣化交通需求。

2 三車道大斷面淺埋隧道施工技術的作用

首先，在公路工程項目建設中，合理應用三車道大斷面淺埋隧道施工技術，采用現代化設備和技術，如隧道掘進機、拱架安裝機、預制構件等，能夠顯著提高施工速度。

其次，提高工程質量[2]。三車道大斷面淺埋隧道施工技術需要配合使用先進的監測和檢測技術，對施工過程和隧道結構進行實時監測，便于及時發現并解決問題，保證工程質量符合設計要求。

最后，減少對周圍環境的影響。淺埋施工能夠降低對地下水位、地質層和地下設施的干擾，減少土方開挖量和土方回填量，減輕對周邊環境的破壞。在施工過程中還會輔以環境保護措施，如噪聲、振動和塵埃控制等，可減少對周圍居民生產生活和生態環境的影響[3]。

3 三車道大斷面淺埋隧道施工技術要點

3.1 前期準備工作

前期準備工作是三車道大斷面淺埋隧道施工的基礎環節，直接關系到工程總體施工質量。前期準備中，要做好如下工作：

第一，需要做好實地勘察，收集工程項目相關資料，進行詳盡的工程可行性研究，包括地質條件評估、地下水位分析等。通過分析地質條件和水文地質特征，評估隧道施工的可行性和風險性，為后續施工提供依據[4]。

第二，在獲取可靠、完整的數據資料的基礎上，根據工程可行性研究結果，制訂合理的施工方案。施工方案包括施工工序、施工方法、土方開挖與支護方案、隧道內設備安裝方案、施工時間計劃等內容。

第三，工程項目施工會占用大量土地，如果需要征收土地用于隧道施工，則應按照相關法律法規進行土地征收工作[5]。

第四，根據施工要求，組建專業的施工團隊，包括工程師、技術人員和施工人員，確保團隊成員具備相關的技能和經驗，能夠勝任各項施工任務。

第五，根據施工方案，采購適當的施工設備和材料。確保設備符合技術要求，并對其進行必要的維護和保養，材料采購應符合質量標準。

第六，由于隧道施工的安全風險較大，為了保證施工安全，應建立隧道施工監測系統，包括地質監測、結構監測、環境監測等。

3.2 開挖技術

在開挖施工環節，需要根據設計要求和施工方案，確定開挖順序和方法，通常采用從隧道兩端向中間逐步開挖的方法。根據隧道的尺寸和土質特征，選擇合適的土方開挖設備，常見的開挖設備包括隧道掘進機（TBM）、挖掘裝載機、挖掘機等。還要確保設備具備足夠的功率和適用性，能夠應對不同土層的開挖需求[6]。

制訂合理的施工進度計劃，對開挖技術進行適當的調整和控制，并且合理安排施工工序，確保施工緊湊、連貫。進行土方開挖的同時，需要進行相應的支護工作，以確保施工安全和隧道結構的穩定性。常用的支護方式包括噴射混凝土襯砌、錨桿支護、鋼支撐等[7]。應根據土層的特點和設計要求，選擇合適的支護措施。對于開挖產生的大量土方，需要依據環境要求和施工規范，采取合適的處理措施，如合理堆放、回填利用或外運處理。

同時，需要對土方排放進行監測和管理，最大限度地降低對環境的影響。開挖期間可能會出現地下水涌出等情況，因此需要充分調查和掌握區域地下水位和水質情況，制訂合理的地下水處理方案，采取必要的排水措施，確保施工現場的安全性。

3.3 支護技術

合理的支護技術能夠有效抵御地下水壓力、土壓力和其他外部力的影響，保護施工人員和設備的安全。施工單位應根據地質勘察結果、土質特征和設計要求，制訂合理的支護方案。支護方案包括支護結構類型、材料選擇、施工方法和施工順序等內容。噴射混凝土襯砌是常用的隧道支護方式之一，通過噴射混凝土形成均勻的襯砌結構，提高地質體的穩定性。在施工過程中，需要控制噴射混凝土的質量和均勻性，確保襯砌的強度和密實度[8]。將錨桿固定在地下巖體或土體中，形成穩定的支撐結構。在施工過程中，需要合理選擇錨桿類型和長度，并按照設計要求進行安裝和張拉。對于一些松散土層或地下水位較高的施工區域，需要進行土體加固處理，普遍應用的土體加固方式包括灌漿加固、凍結法、地錨加固等，應根據具體情況選擇合適的土體加固方法，并按照設計要求進行施工。

3.4 土方回填技術

土方回填技術能夠填補開挖后的空隙，提高土體的支撐力和穩定性，同時滿足隧道設計的要求。施工單位要根據設計要求和施工現場的情況，選擇合適的回填材料。

回填材料應具有良好的排水性、穩定性和承載能力，常用的回填材料包括砂土、碎石、礫石等。回填時間應合理控制回填層厚度，保證其具有足夠的支撐力和穩定性，同時避免材料浪費。分層回填可以避免應力過度集中和不均勻沉降，合理夯實可以提高土方的密實度和穩定性[9]。

在施工過程中，施工單位應成立專門的質量監測小組，負責回填質量的監測和控制，包括密實度測試、厚度測量、回填材料采樣檢測等，以保證回填質量。

3.5 隧道內設備安裝技術

隧道內的設備包括照明設備、通風設備、監控設備等，其安裝需要考慮施工進度、設備布置和安全要求。

首先，施工單位要依據隧道設計要求、使用功能和施工條件，選擇合適的設備類型和規格。確定設備布置時，要考慮設備的安全性、易維護性和使用效果，確保設備布置合理、高效。

其次，制訂設備安裝方案，包括設備安裝的位置、固定方式、電氣接線等。設計方案要考慮施工進度、空間限制和施工安全等因素，確保設備安裝順利進行[10]。設備安裝前，需要進行相關的準備工作，具體包括清理施工區域、安裝支撐架、鋪設電纜管道等，為設備安裝提供良好的施工環境。

再次，按照設備安裝方案進行設備固定和連接，確保設備穩定、牢固地安裝在指定位置，并進行正確的電氣接線和通風連接。

最后，進行設備調試和測試工作，具體包括對設備電氣系統的檢查、功能測試、通風效果測試等。

3.6 隧道內路面施工技術

根據隧道設計要求和使用條件，選擇適合的路面材料。選擇路面材料時要考慮其耐久性、抗滑性、抗滲透性等性能指標，以滿足隧道使用的要求，目前較為常見的路面材料包括瀝青混凝土、水泥混凝土等。結合路面材料的特性和施工條件，考慮施工效率、施工質量以及施工安全等因素，確定合適的施工方法，常見的路面施工方法包括攤鋪法、噴射法和澆筑法等。

施工完成后，需要使用檢測儀器和設備，對路面進行平整度測量和控制，確保路面平整度達到要求，以提供良好的行車舒適性和安全性。

4 三車道大斷面淺埋隧道施工質量控制措施

4.1 地質勘察和預處理階段

進行全面細致的地質勘察，獲取準確的地層、巖性、水文等地質信息，以便制訂合理的施工方案。針對地質條件復雜的區域，采取必要的地下水排涌、噴漿加固等預處理措施，以提高施工的安全性和效率。

4.2 掘進施工

施工前進行嚴密的巡視和檢查，確保工程機械設備完好無損。選擇合適的掘進機械和工具，并對其進行定期檢修和保養，確保其正常運行。制訂詳細的施工計劃，合理設計施工技術和參數，嚴格控制進度，防止過快或過慢的掘進速度導致質量問題。采取適當的地質預支護措施，如預留地質錨桿、噴射混凝土支護等，防止地質災害和塌方。

4.3 支護施工

根據地質條件和設計要求，選擇合適的支護結構和材料，如鋼筋混凝土襯砌、鋼拱架等。嚴格按照支護設計方案進行施工，保證支護結構的安全性和穩定性。定期檢查和測試支護結構的質量，包括鋼筋的焊接質量、混凝土的強度和密實度等，以確保支護結構的完整性和可靠性。

5 施工過程中的施工監測、環境保護和安全管理等措施

5.1 施工監測

制訂詳細的施工監測計劃，明確監測內容、監測方法和監測頻率。根據隧道的特點和施工階段的要求，確定監測點位和監測參數，確保監測全面、準確。選擇適當的監測設備和工具，包括測量儀器、傳感器、攝像機等，確保監測設備的準確性、靈敏度和穩定性，以便滿足監測需求。

5.2 加強環境保護

隧道施工涉及土方開挖、支護結構安裝、材料運輸等環節，可能對周邊環境造成一定的影響。為了保護生態環境和降低對環境的負面影響，需要采取相應的措施加強環境保護。

5.3 加強安全管理

為所有參與施工的工人提供必要的安全培訓與教育，使其了解施工過程中的安全風險和操作規程。培訓內容包括安全操作技能、應急處理、防護裝備使用等，增強施工人員的安全意識和應對能力。配備符合標準的個人防護裝備，如安全帽、安全鞋、防護眼鏡等，以保護施工人員的安全。同時，設置合適的安全警示標識、防護欄桿、安全網等安全設施，劃定安全區域，避免發生意外事故。

6 結語

綜上所述，當前我國高速公路建設進程不斷加快，為了緩解交通壓力，大力推廣應用三車道大斷面淺埋隧道技術很有必要。合理應用此類技術，不僅可以更好地應對不同環境下的施工需要，還可以提升施工效率和質量，推動我國交通事業健康發展。