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摘要：文章从隧道工程设计阶段以及施工中质量控制的一些问题进行了分析与探讨。
关键词：隧道工程；设计；施工；质量控制
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0016-01
在近几年的重要基础设施建设中，无论是铁道工程还是公路工程，在翻越山岭或为避开不良地质条件或为避开村镇或为少占耕地、林地，越来越多的采用了隧道方案。采用隧道方案，不仅减少了线路长度，提高了线路标准，提高了运行速度，更减少了运营期间的养护、维修工作量，确保了运营安全、畅通。
1隧道工程设计阶段注意的问题
1.1实施施工过程动态设计
强调重视隧道的前期地质工作，是要在选线阶段查清对工程产生影响的主要工程地质问题，以便选择一个最佳的隧道路线位置，防止出现大的地质病害。但隧道工程的地质状况，不可能在前期工作中全部查清，因此隧道设计称为预设计。在施工过程要根据开挖的地质情况和量测数据，不断地修改设计，选用较为合理的施工方法合理的支护形式，这也称为信息化施工。但有的设计人员为了维护原设计的“正确性”，不愿面对变化了的地质情况修改设计，这其中有几方面的原因：一是设计人员传统的观念和维护自身利益的思想使得这一理念的实施变得困难，，设计方不愿修改设计，认为设计一贯正确，施工方担心围岩失稳要求变更；二是技术管理部门还没有认识到隧道设计施工是动态设计、信息化施工，管理者的一些管理办法不适应这一理念的实现；因此，在隧道施工过程中出现地质情况与原设计明显不符时，在业主的及时协调下，设计单位施工过程的及时的服务与及时动态设计，业主及时组织的专家咨询论证、监理对现场的认定，从而实现施工过程动态设计、信息化施工。
1.2隧道前期地质勘察等问题
隧道工程的重大工程地质问题主要有高地应力岩爆、围岩大变形、岩溶涌突水、有害气体等。在前期勘察阶段对地质认识不足或地质勘察深度不足往往造成大量工程变更，有的会导致隧道地质灾害的发生。桥、隧衔接处往往是桥梁地质勘察、隧道地质勘察的薄弱段，在隧道、桥梁的结合部位必须桥隧联合进行选址论证。
2隧道施工过程质量控制
2.1 施工方法
1）明挖法：明挖法施工隧道的工艺相对简单、受力明确，操作方便，但需做好地下管线拆迁或加固稳定、地面交通疏导、环境保护以及基坑安全稳定等工作。
2）盖挖逆筑法：适宜于软弱土质地层，地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件，否则还需要配以降水措施。盖挖逆筑法施工，一般分两个阶段：地面施工阶段——围护墙、中间柱、顶板施工；洞内施工阶段——土方开挖、结构、装修和设备安装。土方和器材出人全靠竖井运输。在地面施工阶段，施工对地面交通、市民生活以及地下管道等有干扰，应该快速而细致地完成。顶板、围护墙、柱是施工期间以及运营期间的主体结构的一部分；施工中完成的楼板是施工阶段帮助侧墙维持稳定和运营期间整体结构的组成部分，当侧墙稳定有需要时，楼板上方和下方需加临时水平撑；底板是完成整个主结构的最后部分，是实现结构閉合的重要环节，对保证隧道盖挖逆筑施工安全、稳定有重要意义。
3）喷锚暗挖法：喷锚暗挖法施工自始至终处于暗挖土体与隧道结构施筑与置换的动态过程，隧道围岩始终处于稳定与失稳两种态势的交变过程之中。为确保施工过程中隧道围岩稳定，必须采用监控测量的方法，对围岩、支护结构的状态进行实时监测，及时反馈信息，指导安全施工。
4）盾构法：各种盾构机均有一定适用范围，应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求，经过技术、经济比较后进行设备选型，使施工质量高、造价低、又安全。排土速度与掘进速度要有机协调，以保持开挖面土体有一定土压，维持土体稳定，达到控制围岩和地表稳定的目的。
2.2 施工监控量测
隧道施工没有量测信息反馈，常导致围岩松驰，塑性区扩展，给衬砌带来病害。洞室在掘进过程中，由于受到开挖面的约束，使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部变形位移。如果这种位移全部释放再支护，围岩就会产一定的塑性变形。所以隧道施工中，围岩的监控量测工作是一项很重要的内容。
2.3 作好初期支护
采用喷锚支护是把围岩和支护作为一个体系，围岩是承载的主体，支护是加固和稳定围岩的手段。由于锚喷支护具有及时、粘贴、柔性、密封的特点，这也是构成锚喷支护的作用原理的基本要素，使围岩内二向应力状态变为三向应力状态。因此，必须重视初期支护，锚杆的方位、喷射混凝土厚度应得到保证。
2.4 隧道各结构层之间应密贴
发挥围岩和支护系统的共同作用，只有与围岩同支护系统紧密贴合时才有可能。因此，控制光面爆破的效果，喷射砼后使其表面平整。防水板必须有一定的延展性，二次衬砌背后必须回填密实，从而使初期支护与二次衬砌之间充分密贴，不留贮水空间，防止地下水的积聚并导致衬砌的渗水。
2.5采用检测技术进行过程控制
由于隧道工程是在复杂地质条件和施工环境相对恶劣的条件下进行，隧道衬砌厚度不足、衬砌与围岩不密实，出现空洞、衬砌渗水等问题是隧道工程的主要质量问题。地质雷达是一种通过电磁波探测特体介质特性的一种物探检测方法，不同物质有着不同的电磁反射特性。地质雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后存在空洞或回填不密实以及衬砌存在裂缝等方面有着显著的优势。进行地质雷达探测、衬砌强度检测，对衬砌厚度不足、拱部衬砌背后存在空洞或不密实或强度不足的隧道段进行及时监控和及时处治，这对控制工程质量发挥了重要的作用。
2.6防水板的悬挂质量控制
现在的隧道设计，一般均采用新奥法原理的喷锚构筑法，开挖后先喷射混凝土施作初期支护作为一次衬砌，然后铺设防水板，再施作二次衬砌。对于防水板的铺设，设计一般采用射钉枪打入水泥钉悬挂防水板，但在实施过程中，因初期支护喷射混凝土较薄，且喷射厚度不均匀，遇喷射厚度较薄处，水泥钉很难打入，容易回弹伤人，特别是容易把钉帽打掉，水泥钉外露部分较锋利极易戳通防水板，造成防水板失效。因此，在施工过程中，要求采用电锺打眼（8～10毫米），打入木楔子替代水泥钉悬挂防水板的方法，经实践证明，不仅成本较低，施工安全，且悬挂防水板比较可靠，木楔外露长度容易控制，不用担心戳通防水板造成漏水。
2.7防水板的焊接质量控制
过去防水板焊接一般采用热风机和电烙铁，焊接质量较难保证，虽然采用了双焊缝，仍然难以保证焊缝不渗漏。现在强制采用爬焊机焊接，自动形成双焊缝，从工艺上保证了焊接质量。根据现场抽样检验的结果看，凡使用爬焊机焊接的焊缝，充气试验一般都能满足验标要求。
3结束语
过去在隧道工程施工时，一般对隧道的贯通测量，测量放样，开挖轮廓控制、衬砌的厚度，强度，回填密实度控制较为重视，现在随着测量设备、方法、技术的进步，控制爆破的普遍采用，检测、试验设备、技术的提高，对于一些质量通病，大都得到了有效控制。
参考文献：
[1]中华人民共和国交通部.公路隧道施工技术规范（JTJ043 94）[S]. 北京：人民交通出版社，1996.
[2]刘海京 夏才初. 隧道病害研究现状与进展[J]《地下空间与工程学报》.2007.
关键词：隧道工程；设计；施工；质量控制
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0016-01
在近几年的重要基础设施建设中，无论是铁道工程还是公路工程，在翻越山岭或为避开不良地质条件或为避开村镇或为少占耕地、林地，越来越多的采用了隧道方案。采用隧道方案，不仅减少了线路长度，提高了线路标准，提高了运行速度，更减少了运营期间的养护、维修工作量，确保了运营安全、畅通。
1隧道工程设计阶段注意的问题
1.1实施施工过程动态设计
强调重视隧道的前期地质工作，是要在选线阶段查清对工程产生影响的主要工程地质问题，以便选择一个最佳的隧道路线位置，防止出现大的地质病害。但隧道工程的地质状况，不可能在前期工作中全部查清，因此隧道设计称为预设计。在施工过程要根据开挖的地质情况和量测数据，不断地修改设计，选用较为合理的施工方法合理的支护形式，这也称为信息化施工。但有的设计人员为了维护原设计的“正确性”，不愿面对变化了的地质情况修改设计，这其中有几方面的原因：一是设计人员传统的观念和维护自身利益的思想使得这一理念的实施变得困难，，设计方不愿修改设计，认为设计一贯正确，施工方担心围岩失稳要求变更；二是技术管理部门还没有认识到隧道设计施工是动态设计、信息化施工，管理者的一些管理办法不适应这一理念的实现；因此，在隧道施工过程中出现地质情况与原设计明显不符时，在业主的及时协调下，设计单位施工过程的及时的服务与及时动态设计，业主及时组织的专家咨询论证、监理对现场的认定，从而实现施工过程动态设计、信息化施工。
1.2隧道前期地质勘察等问题
隧道工程的重大工程地质问题主要有高地应力岩爆、围岩大变形、岩溶涌突水、有害气体等。在前期勘察阶段对地质认识不足或地质勘察深度不足往往造成大量工程变更，有的会导致隧道地质灾害的发生。桥、隧衔接处往往是桥梁地质勘察、隧道地质勘察的薄弱段，在隧道、桥梁的结合部位必须桥隧联合进行选址论证。
2隧道施工过程质量控制
2.1 施工方法
1）明挖法：明挖法施工隧道的工艺相对简单、受力明确，操作方便，但需做好地下管线拆迁或加固稳定、地面交通疏导、环境保护以及基坑安全稳定等工作。
2）盖挖逆筑法：适宜于软弱土质地层，地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件，否则还需要配以降水措施。盖挖逆筑法施工，一般分两个阶段：地面施工阶段——围护墙、中间柱、顶板施工；洞内施工阶段——土方开挖、结构、装修和设备安装。土方和器材出人全靠竖井运输。在地面施工阶段，施工对地面交通、市民生活以及地下管道等有干扰，应该快速而细致地完成。顶板、围护墙、柱是施工期间以及运营期间的主体结构的一部分；施工中完成的楼板是施工阶段帮助侧墙维持稳定和运营期间整体结构的组成部分，当侧墙稳定有需要时，楼板上方和下方需加临时水平撑；底板是完成整个主结构的最后部分，是实现结构閉合的重要环节，对保证隧道盖挖逆筑施工安全、稳定有重要意义。
3）喷锚暗挖法：喷锚暗挖法施工自始至终处于暗挖土体与隧道结构施筑与置换的动态过程，隧道围岩始终处于稳定与失稳两种态势的交变过程之中。为确保施工过程中隧道围岩稳定，必须采用监控测量的方法，对围岩、支护结构的状态进行实时监测，及时反馈信息，指导安全施工。
4）盾构法：各种盾构机均有一定适用范围，应根据隧道外径、埋深、地质、地下管线与构筑物、地面环境、开挖面稳定和地表隆沉控制值等控制要求，经过技术、经济比较后进行设备选型，使施工质量高、造价低、又安全。排土速度与掘进速度要有机协调，以保持开挖面土体有一定土压，维持土体稳定，达到控制围岩和地表稳定的目的。
2.2 施工监控量测
隧道施工没有量测信息反馈，常导致围岩松驰，塑性区扩展，给衬砌带来病害。洞室在掘进过程中，由于受到开挖面的约束，使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部变形位移。如果这种位移全部释放再支护，围岩就会产一定的塑性变形。所以隧道施工中，围岩的监控量测工作是一项很重要的内容。
2.3 作好初期支护
采用喷锚支护是把围岩和支护作为一个体系，围岩是承载的主体，支护是加固和稳定围岩的手段。由于锚喷支护具有及时、粘贴、柔性、密封的特点，这也是构成锚喷支护的作用原理的基本要素，使围岩内二向应力状态变为三向应力状态。因此，必须重视初期支护，锚杆的方位、喷射混凝土厚度应得到保证。
2.4 隧道各结构层之间应密贴
发挥围岩和支护系统的共同作用，只有与围岩同支护系统紧密贴合时才有可能。因此，控制光面爆破的效果，喷射砼后使其表面平整。防水板必须有一定的延展性，二次衬砌背后必须回填密实，从而使初期支护与二次衬砌之间充分密贴，不留贮水空间，防止地下水的积聚并导致衬砌的渗水。
2.5采用检测技术进行过程控制
由于隧道工程是在复杂地质条件和施工环境相对恶劣的条件下进行，隧道衬砌厚度不足、衬砌与围岩不密实，出现空洞、衬砌渗水等问题是隧道工程的主要质量问题。地质雷达是一种通过电磁波探测特体介质特性的一种物探检测方法，不同物质有着不同的电磁反射特性。地质雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后存在空洞或回填不密实以及衬砌存在裂缝等方面有着显著的优势。进行地质雷达探测、衬砌强度检测，对衬砌厚度不足、拱部衬砌背后存在空洞或不密实或强度不足的隧道段进行及时监控和及时处治，这对控制工程质量发挥了重要的作用。
2.6防水板的悬挂质量控制
现在的隧道设计，一般均采用新奥法原理的喷锚构筑法，开挖后先喷射混凝土施作初期支护作为一次衬砌，然后铺设防水板，再施作二次衬砌。对于防水板的铺设，设计一般采用射钉枪打入水泥钉悬挂防水板，但在实施过程中，因初期支护喷射混凝土较薄，且喷射厚度不均匀，遇喷射厚度较薄处，水泥钉很难打入，容易回弹伤人，特别是容易把钉帽打掉，水泥钉外露部分较锋利极易戳通防水板，造成防水板失效。因此，在施工过程中，要求采用电锺打眼（8～10毫米），打入木楔子替代水泥钉悬挂防水板的方法，经实践证明，不仅成本较低，施工安全，且悬挂防水板比较可靠，木楔外露长度容易控制，不用担心戳通防水板造成漏水。
2.7防水板的焊接质量控制
过去防水板焊接一般采用热风机和电烙铁，焊接质量较难保证，虽然采用了双焊缝，仍然难以保证焊缝不渗漏。现在强制采用爬焊机焊接，自动形成双焊缝，从工艺上保证了焊接质量。根据现场抽样检验的结果看，凡使用爬焊机焊接的焊缝，充气试验一般都能满足验标要求。
3结束语
过去在隧道工程施工时，一般对隧道的贯通测量，测量放样，开挖轮廓控制、衬砌的厚度，强度，回填密实度控制较为重视，现在随着测量设备、方法、技术的进步，控制爆破的普遍采用，检测、试验设备、技术的提高，对于一些质量通病，大都得到了有效控制。
参考文献：
[1]中华人民共和国交通部.公路隧道施工技术规范（JTJ043 94）[S]. 北京：人民交通出版社，1996.
[2]刘海京 夏才初. 隧道病害研究现状与进展[J]《地下空间与工程学报》.2007.