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【摘 要】介绍了隧道施工常见质量问题与产生原因以及隧道施工的主要方法，对隧道施工的主要方法和隧道开挖质量控制方法作了详细论述。
【关键词】隧道施工 质量控制方法 新奥法
一、隧道施工常见的质量问题与产生的原因
（一）隧道施工常见的质量问题
迄今为止，隧道在建设过程中，由于时间紧、任务重，在施工和管理过程中存在着大量的质量隐患问题主要表现在以下几个方面：
1.在隧道施工过程当中，如果对前方的地质情况预报以及对掌子面前方的地质超前预报工作不够精准，在开挖过程中出现突溶洞、断层破碎带、地下暗河、水突泥等地质不良地段不能轻易被发现，给人工、隧道施工质量以及机械及带来的是致命的灾难。2.隧道在开挖过程中出现的欠挖和超挖。欠挖会减薄喷射混凝土与衬砌混凝土的厚度；超挖则不仅会造成支护与衬砌材料的浪费，还会导致衬砌背后产生空洞。因此，无论是衬砌厚度不足还是衬砌背后存在空洞，都会给隧道衬砌结构的稳定埋下安全隐患。3.隧道开挖后的支护质量问题。隧道在支护的过程存在钢拱架或钢支撑间距过大、喷射混凝土厚度不足、初期支护背后空洞回填不够、注浆饱满度不够及锚杆长度不足等质量问题。4.二次衬砌的质量问题。隧道衬砌在整个隧道工程中扮演着极为重要的角色，它是隧道重要的承载结构， 是隧道外观形象的主要体现者，并且是隧道防水的最后一道防线。二次衬砌主要存在强度不足、厚度不够、钢筋缺失、内部及背后存在不密实及空洞等的质量问题。
根据以上隧道施工过程中经常出现的工程质量问题，隧道工程界迫切需要相对应的质量控制体系来应对，对每一种质量问题都必须有相应的控制技术对其进行质量控制。因此对隧道施工质量控制的关键技术进行研究迫在眉睫。
（二）隧道质量问题产生的原因
由于隧道的施工和建设过程中存在行业之间的竞争，层层操作后，使得工程质量得不到保证。一些承包商在利益的驱使下，偷工减料，以此取得更大的经济利益。在隧道工程施工过程中存在的问题的原因较多，主要归纳起来有以下几个方面：1.没有针对掌子面前方的地质状况采取相应的预报方法。现代隧道越来越长，深度也越来越深。如果对掌子面前方的地质条件了解不够，便使得隧道施工具有很大的盲目性，经常出现预料不到的突水、突泥和塌方等事故，大大提高了隧道质量问题产生的几率，不但大大影响了工期，同时也大大增加了建设费用和处理难度。目前所用的超前地质预报的方法都有自身的优势和不足。因此在物探手段上选用BEAM、地质雷达、陆地声纳、红外线探钡、瞬变电磁和TGP203等六种物探方法进行综合超前地质预报工作，为隧道掌子面前方围岩级别的判别及设计的变更提供第一手资料。2. 山岭隧道施工的第一道工序是开挖，开挖的施工质量对后续工序有着至关重要的影响。钻爆法是目前山岭隧道施工中应用最为广泛的方法，施工单位大多为了追求工程进度，盲目的加大装药量，加大开挖进尺，由于其自身的水平有限，使得隧道开挖中超欠挖现象特别突出。3.依据新奥法原理， 支护是隧道开挖后必须及时进行的一道工序，使得围岩的变形在设计要求控制在一定范围，以减小荷载并发挥其自承能力。在实际施工中，锚杆的加工质量、锚杆的长度、力学性能、注浆的饱满度都与现行规范相差甚远。喷射混凝土中使用的水泥和砂的质量也较差，喷射混凝土强度、围岩粘结强度、厚度以及回弹率、施工粉尘达都很难达到规范要求。
二、隧道施工的主要方法
我国隧道施工的基本方法主要有新奥法、沉埋管段法、盾构掘进机法和全断面隧道掘进机（TBM）方法等。
（一）新奥法[2]
新奥法以锚喷支护和柔性衬砌为主要特征。目前，该方法在国内外许多国家的隧道工程中得到了广泛的应用。
（二）沉埋管段法
沉管法一般主要适用于穿过松软的海底港湾，那里基槽可以浮置的设备开挖，硬岩基槽，特别是不规则的坡度将明显地增加挖槽的费用，但岩石基槽短截面较容易适应。
（三）盾构掘进机法
在港湾下的浅水区和沿海地带一般采用盾构法，并且在深堆积中等软弱不透水的粘土中最为适用。这种情况下，尽管当粘土十分软弱和压力很大并有挤入隧道的趋势时，可能要在隧道导坑的工作面上施加压力。
（四）全断面隧道掘进机（TBM）方法
由于全断面素到掘进机具有隧道成型好、机械化程度高、速度快以及对周边环境影响小等优点，已在国外隧道开挖得到了普遍应用。
三、隧道开挖质量控制方法
（一）欠挖质量的控制方法：除地质因素之外，施工队伍节约成本，故意欠挖，目的是减小二次衬砌厚度、减小喷层厚度、减少出渣量。另外外一个普遍性的问题是仰拱开挖标高不足。针对上述原因，主要可以采用的控制措施有：详细了解掌子面前方围岩地质情况，对隧道开挖断面进行过程监控采用新设备激光隧道断面仪，仰拱开挖时准确控制开挖标高，控制仰拱的浇筑采用钢模板，控制仰拱开挖形状。
（二）超挖质量控制方法： 引起超挖的原因很多[3]，第一，是对隧址区的水文质和工程地地质了解不够详细，前期勘察不够详细，机械的套用设计开挖方法，当围岩变软，出现断层、破碎带等的时候，未及时改变开挖方法和调整支护时间等；第二，是开挖中不考虑动态的理念，不重视监控量测资料，围岩封闭和支护时间不及时。第三，是未严格按照设计的钻爆要求布置装药和钻孔，野蛮爆破。针对上述原因，主要可以采用的控制措施有：加强监控量测，实施动态管理，加强爆破人员的培训，严禁超量装药，重视隧道地质超前预报，实时了解隧道掌子面前方围岩状况。
（三）超前支护质量控制方法： 超前支护的目的是加固松散围岩和预先支护，以防隧道掘进时松散的岩体发生坍塌，个别施工队伍往往会出现减少该项作业，偷工减料，出现长度不足，或从不注浆的现象、控制方法主要采取拍照或者摄像，以及查找原材料采购发票等方法从源头上控制。
四、结论
近年来，随着隧道工程的大规模的建设，施工质量问题也频频出现，影响隧道施工质量的因素是多方面的，有前期工程地质和水文地质的勘察详细程度、施工工艺、施工组织与管理、工程进度等多方面。因此，隧道建设应该采用各种方法加强质量控制，工作人员应不断提高自身的技术水平，不断完善组织管理机构，采用先进的仪器设备，不断推进质量保证体系建设，综合运用各种质量控制方法更高要求地完成每项工序，才能控制隧道工程的质量。
【关键词】隧道施工 质量控制方法 新奥法
一、隧道施工常见的质量问题与产生的原因
（一）隧道施工常见的质量问题
迄今为止，隧道在建设过程中，由于时间紧、任务重，在施工和管理过程中存在着大量的质量隐患问题主要表现在以下几个方面：
1.在隧道施工过程当中，如果对前方的地质情况预报以及对掌子面前方的地质超前预报工作不够精准，在开挖过程中出现突溶洞、断层破碎带、地下暗河、水突泥等地质不良地段不能轻易被发现，给人工、隧道施工质量以及机械及带来的是致命的灾难。2.隧道在开挖过程中出现的欠挖和超挖。欠挖会减薄喷射混凝土与衬砌混凝土的厚度；超挖则不仅会造成支护与衬砌材料的浪费，还会导致衬砌背后产生空洞。因此，无论是衬砌厚度不足还是衬砌背后存在空洞，都会给隧道衬砌结构的稳定埋下安全隐患。3.隧道开挖后的支护质量问题。隧道在支护的过程存在钢拱架或钢支撑间距过大、喷射混凝土厚度不足、初期支护背后空洞回填不够、注浆饱满度不够及锚杆长度不足等质量问题。4.二次衬砌的质量问题。隧道衬砌在整个隧道工程中扮演着极为重要的角色，它是隧道重要的承载结构， 是隧道外观形象的主要体现者，并且是隧道防水的最后一道防线。二次衬砌主要存在强度不足、厚度不够、钢筋缺失、内部及背后存在不密实及空洞等的质量问题。
根据以上隧道施工过程中经常出现的工程质量问题，隧道工程界迫切需要相对应的质量控制体系来应对，对每一种质量问题都必须有相应的控制技术对其进行质量控制。因此对隧道施工质量控制的关键技术进行研究迫在眉睫。
（二）隧道质量问题产生的原因
由于隧道的施工和建设过程中存在行业之间的竞争，层层操作后，使得工程质量得不到保证。一些承包商在利益的驱使下，偷工减料，以此取得更大的经济利益。在隧道工程施工过程中存在的问题的原因较多，主要归纳起来有以下几个方面：1.没有针对掌子面前方的地质状况采取相应的预报方法。现代隧道越来越长，深度也越来越深。如果对掌子面前方的地质条件了解不够，便使得隧道施工具有很大的盲目性，经常出现预料不到的突水、突泥和塌方等事故，大大提高了隧道质量问题产生的几率，不但大大影响了工期，同时也大大增加了建设费用和处理难度。目前所用的超前地质预报的方法都有自身的优势和不足。因此在物探手段上选用BEAM、地质雷达、陆地声纳、红外线探钡、瞬变电磁和TGP203等六种物探方法进行综合超前地质预报工作，为隧道掌子面前方围岩级别的判别及设计的变更提供第一手资料。2. 山岭隧道施工的第一道工序是开挖，开挖的施工质量对后续工序有着至关重要的影响。钻爆法是目前山岭隧道施工中应用最为广泛的方法，施工单位大多为了追求工程进度，盲目的加大装药量，加大开挖进尺，由于其自身的水平有限，使得隧道开挖中超欠挖现象特别突出。3.依据新奥法原理， 支护是隧道开挖后必须及时进行的一道工序，使得围岩的变形在设计要求控制在一定范围，以减小荷载并发挥其自承能力。在实际施工中，锚杆的加工质量、锚杆的长度、力学性能、注浆的饱满度都与现行规范相差甚远。喷射混凝土中使用的水泥和砂的质量也较差，喷射混凝土强度、围岩粘结强度、厚度以及回弹率、施工粉尘达都很难达到规范要求。
二、隧道施工的主要方法
我国隧道施工的基本方法主要有新奥法、沉埋管段法、盾构掘进机法和全断面隧道掘进机（TBM）方法等。
（一）新奥法[2]
新奥法以锚喷支护和柔性衬砌为主要特征。目前，该方法在国内外许多国家的隧道工程中得到了广泛的应用。
（二）沉埋管段法
沉管法一般主要适用于穿过松软的海底港湾，那里基槽可以浮置的设备开挖，硬岩基槽，特别是不规则的坡度将明显地增加挖槽的费用，但岩石基槽短截面较容易适应。
（三）盾构掘进机法
在港湾下的浅水区和沿海地带一般采用盾构法，并且在深堆积中等软弱不透水的粘土中最为适用。这种情况下，尽管当粘土十分软弱和压力很大并有挤入隧道的趋势时，可能要在隧道导坑的工作面上施加压力。
（四）全断面隧道掘进机（TBM）方法
由于全断面素到掘进机具有隧道成型好、机械化程度高、速度快以及对周边环境影响小等优点，已在国外隧道开挖得到了普遍应用。
三、隧道开挖质量控制方法
（一）欠挖质量的控制方法：除地质因素之外，施工队伍节约成本，故意欠挖，目的是减小二次衬砌厚度、减小喷层厚度、减少出渣量。另外外一个普遍性的问题是仰拱开挖标高不足。针对上述原因，主要可以采用的控制措施有：详细了解掌子面前方围岩地质情况，对隧道开挖断面进行过程监控采用新设备激光隧道断面仪，仰拱开挖时准确控制开挖标高，控制仰拱的浇筑采用钢模板，控制仰拱开挖形状。
（二）超挖质量控制方法： 引起超挖的原因很多[3]，第一，是对隧址区的水文质和工程地地质了解不够详细，前期勘察不够详细，机械的套用设计开挖方法，当围岩变软，出现断层、破碎带等的时候，未及时改变开挖方法和调整支护时间等；第二，是开挖中不考虑动态的理念，不重视监控量测资料，围岩封闭和支护时间不及时。第三，是未严格按照设计的钻爆要求布置装药和钻孔，野蛮爆破。针对上述原因，主要可以采用的控制措施有：加强监控量测，实施动态管理，加强爆破人员的培训，严禁超量装药，重视隧道地质超前预报，实时了解隧道掌子面前方围岩状况。
（三）超前支护质量控制方法： 超前支护的目的是加固松散围岩和预先支护，以防隧道掘进时松散的岩体发生坍塌，个别施工队伍往往会出现减少该项作业，偷工减料，出现长度不足，或从不注浆的现象、控制方法主要采取拍照或者摄像，以及查找原材料采购发票等方法从源头上控制。
四、结论
近年来，随着隧道工程的大规模的建设，施工质量问题也频频出现，影响隧道施工质量的因素是多方面的，有前期工程地质和水文地质的勘察详细程度、施工工艺、施工组织与管理、工程进度等多方面。因此，隧道建设应该采用各种方法加强质量控制，工作人员应不断提高自身的技术水平，不断完善组织管理机构，采用先进的仪器设备，不断推进质量保证体系建设，综合运用各种质量控制方法更高要求地完成每项工序，才能控制隧道工程的质量。