公路隧道设计与施工技术探究

田家生

摘要：随着经济的发展，我国公路建设的规模也在逐渐扩大，在制度上提出了设计与施工一体化，由此可以看出设计和施工之间有着较为密切的关系，本文主要分析了公路隧道的设计以及公路隧道的施工技术和施工方法。

关键词：公路;隧道设计;施工技术

目前，随着国民经济的快速发展，公路修建质量已经成为整个社会关注的焦点。对此，承担我国公路隧道修建设计主要责任监管与施工部门必须以规范化施工与设计为基本要求，通过对于地质环境、地理位置、施工技术、设计水准的优化，为我国公路隧道修建跻身国际行列奠基铺路。本文重点就我国公路隧道施工与设计的具体方法开展了深入的研究，以期为提升我国公路隧道工程的质量提供指导。

1公路隧道设计

1.1公路隧道设计的原则

在进行公路隧道设计中，必须要严格按照公路隧道设计的原则进行，确保公路隧道设计与实际情况相符。公路隧道设计的原则主要表现在以下几个方面：一是公路隧道设计必须要严格按照国家的设计规范和要求来进行，确保设计的科学性和规范性。二是隧道洞口需要设置洞门，洞门的结构不受外在因素的限制，可以采用臺阶式、柱式或者是端墙式。无论采用哪种设计形式，隧道洞门都需要结合公路隧道工程的实际情况以及洞门所处位置的环境和地质特点。对于诸多特殊情况，诸如在车站、景区等地域修筑隧道时，具体的施工设计则必须关注洞门的实用性、观赏性，以达到建筑与环境和谐搭配的发展需要。三是如果遇到隧道等高线与中线相交的情况时，对于隧道洞口结构的设计则需要借助斜交式，以确保隧道线路中线与端墙角度>45°。四是进行隧道内部轮廓设计时，应尽量做到规范设计，要求设计要素齐全，对应的排风、照明、通风、排水等符合要求标准。五是设计公路隧道施工图时，必须严格参照具体规范标准。六是必须加强对于公路隧道的监控检测的设计。

1.2洞门设计

公路隧道洞门的设计要充分考虑所处位置的地形和地貌，避免公路隧道洞门对周围环境造成的破坏，从而使整体的地形遭受负面影响。同时，根据结合当地的环境还可以种植一些符合当地地质特点的植物，以此来提升洞口的美观性。

1.3隧道通风照明设计

公路隧道的通风照明设计需要按照相关规范的要求来进行，在设计时还需要充分考虑当地的自然环境和条件，一般情况下，公路隧道的通风照明设计采用射流风机诱导式通风。采用这种方式还需要根据隧道的长度来决定是否需要设置电缆槽。

1.4隧道衬砌设计

通常情况下，隧道衬砌的主要结构基本包括两种形式：一种是明洞衬砌、浅埋式衬砌;另一种是深埋断复合式衬砌。就隧道衬砌结构设计的具体效果而言，对于衬砌结构方式的选择，将直接影响隧道衬砌设计的质量与效果。因此，在具体衬砌方式选择时，必须以当地围岩地质的条件情况及施工的实际需求为标准，通过综合考量，进行具体选择。目前在隧道衬砌结构施工时，采用较多的方式是矿山法和新奥法。另外，唯有在隧道围岩土质情况达到V级要求时，矿山法才会得到较为广泛的使用。对于一般情况而言，基本都采用新奥法实施隧道衬砌结构施工。对于围岩地质较差的地段，在设计时还需要将衬砌进行适当的延长，并且要在特定的位置设置相应的加强断衬砌，以此来保证衬砌的稳定性。选择衬砌材料时一般选用钢筋混凝土材料。

1.5隧道排水和防水设计

在进行隧道防排水设计时需要充分考虑以下几个方面：

一是洞内的防排水设计，为了保证洞内的积水能够彻底排出，在进行洞内防排水设计时需要在隧道内设置一条透水管，并将透水管和墙外的纵向排水管相连接，将洞内的积水排出去，另外，每30米的位置需要设计一条横向的引水管，将纵向排水管中的引入到侧沟中，由于侧沟可以将水直接排到隧道外，这种可以很好地排出洞内的积水，避免对隧道内的交通产生影响。

二是洞外的防排水设计。洞外的防排水设计需要在洞外的侧沟处设置反坡排水，提升排水的效果。另外，在洞口1～2米的范围内，设置面积适当的盲沟进行积水的拦截。

三是隧道的防排水设计。隧道的防排水设计相对复杂，设计人员在设计之前，需要首先对隧道工程场地进行勘查，确保隧道防排水设计符合实际情况。其次，还需要对地下水进行深入的分析和测量，根据地下水的情况制定最佳的防排水措施。最后，结合施工需要，在技术层面按照对应标准规定，就隧道内部水量的大小、出水的位置等各类信息开展详尽而具体的全面性剖析，以确保边墙、拱部不会出现渗水情况，为隧道防排水质量提供保证。

四是明洞的防排水设计。为了保证明洞的防水效果，在明洞中一般采用黏土隔水层和外贴式防水。

2公路隧道的施工技术和施工方法

2.1公路隧道施工测量技术

在公路隧道施工中需要注意以下几个方面：首先施工人员在进行测量时，需要绘制出隧道示意图，并且将隧道内的各个设备以及线路桩点的位置详细描绘出来。同时，施工人员还需要在每100米的位置处，设置一个临时的水准基点，150米处设置导线控制点，并且要对线路的中线进行准确性的核实。其次，施工测量中需要设置专门的人员来进行测量仪器的保管和维护，确保测量仪器的准确性。在测量过程中一旦出现测量仪器和标准不符，需要对测量仪器进行及时校准或更换，确保测量数据的准确性。然后，施工单位要将所测得的数据进行整理，并将所有的数据报经工程监理部门。最后，公路隧道施工在做好充分准备且得到相关部门的审批之后，才能进行相应的施工。

2.2隧道开挖技术

隧道开挖技术需要注意以下两个方面：一是控制隧道进尺和开挖方法。隧道洞口通常情况下都是采用正台阶法的开挖方式。这种开挖方式在施工中应按照以下步骤来进行，施工要先从上半部分开始，并且上部台阶的长度要保持在5米以上，同时还需要做好防护工作，上部施工完成之后，在进行钻孔，钻孔时一般要使用风钻，下部钻眼的开挖需要利用钻孔台架风钻，且保证两者的循环进尺在1米的范围内。如果在施工中遇到Ⅲ级围岩，就需要使用全面段的开挖方法，并且在钻孔时需要使用液压凿岩台车，且循环进尺要保持在3米以内的范围。二是施工爆破。施工爆破也是隧道开挖中非常重要的一个阶段，施工爆破的方法需要根据实际情况来进行选择，并且每个钻孔区需要安排专门的人员负责，同时需要安装爆破装药。隧道爆破是一项技术性非常高的技术，对爆破人员的技术水平要求是非常高的，在这种情况下，需要安排专业性强的人员来进行爆破工作，在爆破时要确保有足够的炸药和雷管。在进行炸药装填之前，需要先将炮孔内清理干净，尽量避免对其他物体造成的严重影响。

2.3隧道衬砌技术

在公路隧道衬砌中，普遍以样式构架简单、接缝严密的金属大模板作为辅助，同时结合隧道衬砌设计的实际需求，制作符合要求标准的定档头板。在施工过程中，需要对拱墙两侧进行灌注，并且要保证两侧的高度差控制在1米的范围内。如果隧道围岩达到了V级的要求，还需要考虑进行防震。全断面隧道衬砌的方式可以使用钢筋混凝土，而其他位置则开使用素混凝土。另外，钢筋的安装和使用还需要注意以下几个方面：一是钢筋混凝土的用量和配比都能够达到施工的标准和要求。二是对于隧道中的积水或杂质，在安装之前一定要清理干净，不能将混凝土导入积水坑中。三是对衬砌要进行相应的养护工作，保证衬砌的质量，一般情况下养护工作需要两周的时间。

2.4隧道防排水技术

隧道防排水技术分为洞内施工排水和隧道防排水。洞内施工排水是在洞内设置相应的集水坑，然后将水统一汇入到集水坑中，最后利用泥浆泵将集水坑中的水统一排到洞外。隧道防排水中能够使用的防排水方案较多，在防排水中要注意将“防、排、堵、截”相结合。在进行防水板安装时，需要先设置相关的软式透水管盲沟，利用盲沟来排出积水。选择防水板时要重点关注防水板的质量，禁止将质量不达标、存在一定问题的防水板，带入到施工场地中。对于防水板需要在边缘10厘米处设置记号，在边墙、拱部分断都需要设置相应的防水板。完成防水板的铺设工作之后，将防水板的中线和隧道中线进行重合，并且在防水板边缘5厘米处进行锚定。最后做好防水板的黏接，对于黏缝没有达到质量要求，要及时进行修补。

3结语

随着经济的发展，公路隧道规模在不断扩大，各种新技术和新材料层出不穷，但是公路隧道设计和施工并没有实现同步发展，因此，需要进一步解决公路隧道设计和施工中存在的问题，并及时进行相应的改善，进而提升公路隧道的质量。