公路隧道工程技術論文

　　一、公路隧道襯砌形式

　　隧道襯砌一般常用的形式有整體式襯砌、復合式襯砌、噴錨襯砌。整體式襯砌通常為保證施工安全要采用噴錨支護等臨時支護措施，這種支護不是永久的受力結構，只有模筑混凝土才是永久受力結構。復合式襯砌通常也將噴錨支護作為初期臨時支護，內層用模筑混凝土作為二次襯砌的永久結構，為防止初期噴錨支護和二次模筑混凝土襯砌間因為材料、受力或其他因素而發生不同變形，進而導致混凝土出現裂紋，一般要在兩層間根據需要設置防水層或隔離層。噴錨襯砌是將噴錨支護作為了永久性襯砌結構，適用于地下水不充裕的Ⅲ級或以上圍巖的短隧道，噴錨支護是柔性結構，它充分利用圍巖的自承能力和圍巖形成一體產生共同變形。通過對這三種常用襯砌形式受力結構的分析，我們可以非常清晰地認識到：三種襯砌中噴錨支護極為重要，其施工質量直接關聯隧道主體結構的工程質量，如果出現質量問題，將為公路隧道施工以至于整條公路留下質量隱患或安全隱患。

　　二、公路隧道支護技術

　　公路隧道初期支護方式要根據施工要求采取不同的支護形式。主要選擇的有噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和鋼架等支護形式。

　　（1）噴射混凝土：其方法大致分為素噴和網噴兩種，噴射混凝土的作用是對圍巖節理、裂隙起到充填作用，將不連續的巖層層面膠結起來，形成一個整體。同時產生楔效應增加巖塊間的磨擦系數，進而有效防止巖塊沿軟弱面滑移脫落，使表面巖塊保持穩定狀態。噴射混凝土由于具有一定粘結力和抗剪強度，能與巖層粘貼的同時和圍巖形成了統一的承載體系，極大改善了噴層的受力條件。噴射混凝土一定要及時并做到分層施噴，噴層雖薄但其具有較高的強度。這樣，噴層有效控制了圍巖變形。即使在圍巖仍有較大變形的情形下，仍不致于產生坍塌，這樣就有效提高了圍巖自承能力。同時噴射混凝土能使隧道周邊的圍巖盡早封閉，進而有效防止了圍巖的進一步風化。在噴射混凝土作業施工中，首先要做好職工準備，準備充足的材料如水泥、砂、石、速凝劑、水等，嚴格檢驗材料質量，盡量用新鮮的相容性試驗合格的水泥和速凝劑，砂、石含水率要達標。檢修好噴射機、混凝土攪拌機等設備，并進行就位前的試運轉。風管和水管管路及接頭要確保良好。檢查開挖斷面，將附著于巖面的泥圬沖冼干凈。對滲漏較大處做好引排水處理。在做好充足的準備工作后進行操作，操作中要注意：控制好風壓、水壓和水灰比。要想保證噴射混凝土的質量，降低回彈率，減少揮發粉塵，噴射作業時要求風壓控制要穩定，壓力大小應調整適當。水壓通常要比水壓50-100Kpa，要在噴頭水環位置形成水霧，充分濕潤干拌合料。干噴時，如果噴射的混凝土易粘著，回彈小而且表面濕潤光澤，說明水量適中。如發現表面無光、回彈物多、灰塵大、混凝土不密實等現象，則說明水量小。如果表面出現流淌滑動現象，則說明水量大。要掌握好噴射角度和噴射距離。噴嘴與巖面的角度一般要垂直于巖面。如果靠近邊墻，應將噴嘴略向下俯約10°左右，使混凝土噴射在較厚的混凝土頂端。噴嘴與巖面的距離一般保持在0.8-1.2m。每一次噴射混凝土的厚度，應掌握在拱部為5-6cm，邊墻為7-10cm。噴射的順序應先墻后拱從下而上，先噴凹處找平，然后繼續向上噴射。噴射時料束要盡量呈旋轉軌跡運動，大致要一圈壓半圈，縱向按蛇形進行。為保持噴層表面平整，噴射完應對表面再掃射一層。噴射順序應自上向下，料束要呈橫掃方式運動，不能旋轉或者停留。

　　（2）錨桿：錨桿主要起到了懸吊、加固和組合梁的作用，根據材質不同可以分為砂漿、藥卷和自進注漿錨桿。其懸吊作用主要表現在：因為外部震動或其他因素導致局部巖塊不穩定，為防止巖塊脫落，就用錨桿把活動巖塊吊掛在穩定的巖體上。或者將應力區內不穩定的圍巖懸掛在應力區以外牢固穩定的巖體上，從而保證了這部分巖體能夠保持相對穩定的特性。其加固作用主要表現在：從圍巖的徑向四周科學布設錨桿，隨著圍巖的挖空，部分松軟的圍巖在錨桿的固定之下，與主體形成承載拱形，不至于脫落造成圍巖形變。噴射混凝土后，與圍巖形成一體，共同承載了外部壓力。其組合梁作用表現在：錨桿將巖層緊密連接在一起，促使巖層達到了密合程度，大幅增加了巖層間的摩擦力，這種酷似組合梁的結構，充分發揮了固定圍巖的作用。使用錨桿時，要注意位置分布，做到布局合理，大部分錨桿位置是沿著隧道周邊呈梅花狀均勻分布，方向與周邊巖面盡量保持垂直。由于錨固力不足或錨桿強度不夠往往會導致錨桿失效，這就要求要采取更換高強度錨桿、大徑錨桿或增加錨桿數量、增大錨孔直徑等有效措施加以解決。

　　（3）鋼架：鋼架的優點在于使用方便，效力發揮上具有即發性。由于這種特性，所以，多用于噴射混凝土沒有達到固定強度，為防止脫落，架設鋼架來進行支護。通常錨桿砂漿在未達到固定強度前也用鋼架支護。安裝鋼架應達幾項指標。首先要將底腳下清理干凈，沒有雜物，安裝橫向偏差和高程要在±5cm范圍之內，垂直度偏差不超過±2°。不要任意割斷鋼架，各節間要使用螺栓連接。為了加強鋼架的縱向穩定性，必須要在鋼架間設置鋼拉桿，同時要沿著鋼架外部邊緣隔2m用楔子楔緊，以加強鋼架橫縱向剛度。隧道在竣工交驗時必須在外觀上達到不滲不漏的標準。隧道滲漏水是嚴重的施工質量問題。現如今在隧道施工設計中一般都采取堵和排相結合的辦法防止滲漏水問題的發生。通常在二襯施工縫中設置遇水膨脹的止水條，在二襯與初期支護中間設置復合型材料防水板。二襯的背面設置有環向和縱向的透水管肓溝。其中復合型防水板的鋪設質量非常關鍵，所以在鋪設防水板施工中必須注意以下幾個方面的問題。一是初期支護表面要求大致上達到平順的標準，要保證錨桿尾部外露長度應嚴格控制在小于1cm的范圍內。二是在防水層施工區段不要有爆破或強震動施工作業。三是防水板與初期支護要達到緊密貼合的標準要求，同時不要繃得過緊，以防止灌注混凝土的過程中將防水板脹壞脹破。四是要求焊接要采取雙焊縫焊接工藝，嚴格避免假焊、漏焊現象的發生。

　　在施工監控量測的過程中，要根據施工進度適時使用各種量測儀表和工具對圍巖變化情況和支護結構的變化狀態進行細致量測，為事故和險情的預見及時提供圍巖穩定程度和支護結構方面的安全可靠信息，并作為調整和修改支護設計方案的有效依據。在復合式襯砌施工中，依據量測的實際結果來確定二次襯砌施工作業的合適時間。監控量測項目可分為必測和選測兩種，必測項目包括洞內外觀察、水平凈空變化量測、拱頂下沉量測、淺埋隧道地表下沉量測等內容。初期支護和襯砌關系到整個公路隧道的整體工程質量，這要嚴格按照技術標準和行業規范來施工和檢驗，要確保工程質量，不但要求初期支護從直觀上，表面看無質量缺陷和安全隱患，同時要求在內部結構質量等方面都能夠達到規定指標，這也是保障工程質量不容忽視的事情。這就向我們從事公路隧道工程監理的工作人員提出了具體要求，在工程監理工作中，必須抱著對人民、對事業、對自身負責的態度進行工作，要有吃苦耐勞的工作精神，在工作監理工作中達到“兩心”，才能保證監理質量。一是要細心，對工程的每個階段每個細節都要進行細致入微的觀察檢測，不放過任何一個小的紕漏，從細節入手，做到環環相扣、善始善終。二是要有耐心，要將工程中出現的問題進行深入分析，徹底找到問題出現的原因，提出解決問題、處理問題的有效辦法，讓施工人員心悅誠服。這樣才能互相配合，完全杜絕工程隱患，保證工程質量。

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