浅析提高公路隧道施工质量的措施和方法

摘 要：作者根据实际工作的经验和体会，总结了公路隧道在施工中的质量控制要点和施工措施方法，对隧道施工过程中如何有效确保施工质量，消除质量通病具有指导和借鉴意义。关键词：公路隧道施工质量围岩级别隧道开挖

我国是一个地域辽阔，多山岭重丘的国家。从隧道的形式上看，公路隧道已从以前的两车道隧道，发展到今天的三车道隧道、四车道隧道、连拱隧道、小净距隧道、分岔隧道，公路隧道在建设过程中已取得丰硕的成果。隧道施工，隐蔽工程的工序较多，施工质量的控制是工程建设的关键，本文重点讨论提高隧道施工质量的技术措施和方法。

1 做好围岩的施工分级判断

对于隧道工程而言，隧道地质条件在设计阶段已经进行了初步勘察和详细勘察，但是由于地质条件、勘探工艺和勘察手段的限制，设计阶段勘察所获取的地质信息一般是有限的、不完整的，因此，设计阶段的围岩分级只能是预分级，其与实际地质不一定相符，必须通过施工阶段地质工作进行修正，这就是施工阶段围岩分级。

施工阶段的围岩分级是修正设计阶段围岩级别的基础，是使隧道结构设计和施工方法更加符合工程实际的基础，也是提高隧道工程施工质量的关键。在隧道施工过程中，结合开挖工作面对围岩级别进行重新评判是极为重要和客观真实的，通过现场对围岩级别的重新评判以指导施工、反馈设计是现代隧道工程设计施工中的重要环节。目前，比较常用的围岩施工分级有定性分级方法、定量分级方法，以及国内最新研究成果根据围岩指标定性描述的量化分级方法。这些分级方法，都是先根据基本指标进行基本分级，再根据修正指标进行围岩级别修正，最后得到围岩级别。施工过程中应动态地及时准确判定围岩级别，根据不同地质条件如断层破碎带、浅埋隧道、涌水、裂隙发育、岩爆、溶洞、偏压地段等进行针对性动态改进设计支护类型，治理地质灾害，确保工程质量。

2重视隧道开挖的力学问题

隧道开挖的过程也是隧道周边围岩压应力的释放过程。对圆形断面隧道来说，在弹性介质、静水压力场中，开挖后坑道周边的最大主应力是初始应力的 2 倍。如围岩的单轴抗压强度比重分布的应力小，隧道周边围岩将塑性化，为此，隧道开挖后需要强大的支护结构来控制变形。大量的工程实践证明，隧道开挖后的应力在侧壁处比较大，且开挖宽度越大，轴力也越大，隧道断面底脚处的应力集中过大，要求的地基承载力较大。隧道开挖中应特别注意隧道轴线上方的地貌突变而产生施工应力集中释放的围岩松弛现象。施工中应要求施工、监理单位对照施工图纸重点调研地形地貌，对沿隧道轴线的地貌中有凹谷，且低凹地面至隧道顶部距离小于 3 倍洞宽的里程桩号，或在地质预报中发现的破碎带、不同类别围岩的界面处，为防止洞身开挖中造成应力特变现象，施工时严格要求“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”以防止隧道施工中可能发生的冒顶和坍塌事故；同时应加强对隧道断面底脚处的排水处理和提高支护承载力。

3制定合适的施工措施

对新奥法的理解不当，施工方法不合适，也易造成公路隧道各种病害。

为稳定围岩，有效控制超欠挖，防止塌方等灾害，洞身开挖爆破必须采用光面爆破或预裂爆破，减少对围岩的扰动。级别较好的围岩进行光面爆破,采用全断面开挖法，也可采用导坑法、台阶法；级别较差的围岩地层采用正台阶法，严禁半断面超前施工，又不及时用临时仰拱封闭的做法。尽快形成一次支护封闭，是防止变形、塌方的重要手段。特大断面施工采用侧壁导坑法，联体隧道采用中导洞法。软弱破碎围岩采用超前支护(大管棚、注浆小导管、超前锚杆等)，遵循新奥法“短进尺、弱爆破、紧支护、勤量测”原则指导施工。

隧道施工中为减少粉尘，保障施工人员的身体健康，钻爆施工中宜采用“湿式钻眼”；为提高爆破的安全性规定必须采用塑料导爆管进行非电起爆；隧道施工中应推行节能环保的 “水压爆破法”。水压爆破提高了炸药能量的利用率和围岩破碎率，减少了爆破对围岩的扰动破坏，通过对典型工程的试验研究对比,水压爆破时炸药节约量 20%左右、粉尘降低率达 40%以上,其掘进速度的施工工效也较高。

隧道开挖时为及时有效地控制围岩变形,及时封闭岩隙,充分发挥围岩的自承能力,应采取锚喷初期支护，严禁在超挖地段在工字钢背后用填塞石块，再喷射表面混凝土的做法，这是引起塌方的隐患。必须先初喷，再锚杆及挂网、工字钢施工，喷射混凝土必须及时封闭。初期支护应适时进行，具体可通过收敛观测数据进行预测，在围岩开挖来得及变形并形成自承状态时进行。

隧道洞身衬砌施工的总原则是应抛弃半断面开挖、先拱后墙的衬砌方法，而应采取台阶法施工，初期支护由拱顶向下施做，待结构地层稳定后再进行二次衬砌，二次衬砌先墙后拱整体式砌筑。工程实践证明，这样将可明显保证结构安全度和防水优势。二次衬砌先墙后拱法施作时，应将墙底清洗干净，清除松石，防止混凝土不均匀沉降，洞身衬砌推进方向反坡方向推进，以利于混凝土接顶和观察混凝土是否密实，防止产生衬背脱空。拱圈衬砌采用整体钢模台车，模筑混凝土脱模时间不少于 15h，保证混凝土强度不小于 5MPa 以防止造成衬砌裂缝的形成。仰拱施作应尽早进行，以形成封闭结构，改善受力。施工过程应始终把监控量测作为一项重要工作来抓，及时分析量测数据，判定围岩稳定状态、预计围岩最终下沉值、收敛值，反馈与设计调整支护参数，指导施工。