中铁隧道集团有限公司勘测设计研究院 广州市南沙 511458
摘要：本文对我国公路隧道设计的现状及主要问题进行了分析，并针对这些问题提出了几点解决措施以供讨论。
关键词：公路隧道；设计；施工
引言：随着我国经济的不断发展，道路网络越来越完善，公路隧道工程建设也呈现高速发展态势，与原先相比，现阶段的公路隧道设计水平已有了很高的成长，并且积累了相当丰富的实际勘察经验，近些年一些重点项目的建设已经标志着我国在隧道施工与设计方面有了突破性进展，公路隧道的设计水平已接近发达国家水平，甚至在有些方面已经处于世界前沿。但是我国有着丰富的地貌形态与地质水文特征，这就为公路隧道工程的建设带来了不小的难题，虽然新技术与新材料的不断应用使得隧道设计更加合理，更加稳定，但是在其建设的过程中还是存在着许多问题，这就需要有关工作人员不断发现问题，逐步提高与完善相应技术。
一、公路隧道设计现状
现阶段我国的公路隧道工程在进行设计时，往往都是以喷锚构筑法为基础展开的，并结合破损阶段安全系数法对结构强度进行验算，当然在这个过程中也需要足够多的工作积累，采用模拟隧道施工过程的有限元对结构变形与设计进行预测，并于一系列先进技术相结合。经实践检验，相比于传统的设计方式，现在的设计理论更加成熟，并且能够有效提升施工效率，在保障施工安全的前提下保障施工工作的顺利展开，不仅仅促成了我国公路隧道建设技术的进步，更为我国交通基础设施的发展奠定了基础。
二、公路隧道设计中存在的问题及其对策
虽然隧道设计技术已经有了很大提升，但是在也存在以下问题：
1.公路隧道设计中的问题
衬砌支护参数设计不精确，不能很好的体现围岩的稳定性变化。在实际设计时，通常情况下依据喷锚构筑法所设计出来的是复合式衬砌的隧道结构形式，这种结构由前期支护与二次衬砌两层组成，要注意的是做好两层之间的防水设置。
现阶段隧道衬砌支护结构主要还是按工程类型进行区分，我们可依隧道纵向长度上的围岩来进行划分，选定不同的支护参数来应对各类不同等级的围岩，并且要根据施工现场的水文地质条件与施工方案等要素对其进行验算。此外在对围岩进行参数设计时，我们如果采用经验类比法则不能很好的控制围岩稳定性差异，就算在将同一围岩按多种支护参数进行设计也不能做到有效把控。这些主要体现在锚杆数量的选择、长度的选择以及是否需要设置钢架上，虽然现在很多施工单位愿意做到动态设计与施工，但是在实际施工的过程中由于各种因素影响而难以实现，动态设计与施工主要是通过对拱顶周边收敛位移等要素进行变形检测等工作，从而来提高隧道施工的安全性，如若发现问题则即使采取应急措施对原有施工方案与进行变更，而我们常常在围岩稳定性较低时对其进行加固，而却忽视了其稳定性较好时应降低支护参数。上述状况的其原因有可能是：第一，再进行设计时忽略了围岩的围观特性，导致设计不完善；第二，在施工的过程中没能对不同岩石体之间的差异进行有效把控，如风化程度、软弱结构、地下水等因素，这些都会对围岩的稳定性产生影响，所以再对其进行分析时，就要求有关人员有着丰富的实战经验与专业素养，对于人员才的要求比较高；第三，施工过程中由于多专业配合，所以缺乏统一的评审流程来控制支护参数，如没能及处理，则会大大提升安全问题的发生机率，加到了现场施工人员的工作风险；第四，很多施工单位不能做到精细化施工。
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2.公路隧道设计问题的处理办法
要解决衬砌支护参数设计不精确的问题就要对围岩稳定性进行研究，不断完善其评价标准，考虑各方因素，在施工的过程中对支护设备进行清理，保障其功能正常发挥，做到合理支护，对施工工作进行全面把控。
三、公路隧道施工现状
1.隧道施工现状
现阶段我国公路隧道施工主要采用的方法是钻爆法，通过这种方法级进行开挖。施工采用一般是无轨运输；湿喷混凝土工艺、自制简易台车手持风枪施钻后插入系统锚杆等技术。这些技术随着我国公路建设的速度的不断提升，其发展也十分迅速主要表现在以下几个方面：
（1）由于公路建设的需要，很多隧道是在环境较为复杂的情况下进行施工的，所以使岩溶、大断面、连拱等等隧道开挖与支护技术越来越成熟。
（2）施工通风技术也在不断发展，其独头掘进长度也在不断提升。
（3）隧道内部的运营通风技术更加成熟，深竖井施工技术不断完善。
（4）隧道围岩变形监测技术更加高明，神经网络技术的应用，种种这些都使隧道信息化施工水平大大提升，隧道施工更加稳定安全。
2.隧道施工中存在的问题与对策
隧道施工技术是在不断发展的，但是我们还应注意到施工过程中存在的一些问题，这些问题需要我们去思考与讨论：
（1）有些关键性技术的机械化程度不高。与传统的施工方法相比，现代公路隧道施工较为明显的特点就是机械化，机械化免去了人力施工所带来的诸多不便，但是在这种机械化施工背景下有些关键性工序的施工方法依然比较原始，如爆破开挖钻孔施工中，很多施工单位都是靠人力进行风枪施钻，而没有运用钻孔台车，人力施工的优势就在于操作更为灵活，并且降低了设备的购置成本。采用人力施工是可以进行超前支护钻孔的，但是对于钻孔角度的控制精确度交底所以往往会影响开挖质量，并且在对拱部的径向系统系统锚杆进行施工时，由于人力难以满足施工要求，从而导致系统锚杆难以发挥应有效果。
面对以上这种状况，我们要结合结合施工单位的特点，在大型钻孔台车配置资金较高的环境下，开发一下适用于隧道施工的简易台车，这些台车可以在满足不同钻孔需要同时为企业节约成本，提供施工速度，保障工程质量，从而大大提升经济效益。
（2）光面爆破开挖效果不佳
光面爆破能够提供更好的平整度要求，并能尽可能降低爆破对围岩产生的影响，有利于初期支护与围岩共同承担荷载，这种爆破方式也能很好的降低后期混凝土回填的工程量，但现阶段光面爆破所达到的实际效果并不理想，超挖、欠挖现象严重。
我们可以通过对施工爆破人员进行有效培训，让其深入了解国家各项有关规范，从而提升隧道光面爆破水平，并要联系各方建立建全监督管理机制，保障光面爆破质量。
四、结束语
综上所述，我国公路隧道设计与施工中还是存在着许多问题，我们不能只看到技术带给我们的方便，更应对技术带来的问题进行有效讨论，从实践中不断总结经验，思考问题，积极寻求解决办法。有关工作者要发挥自己的价值，不断完善设计体系，开展精细化施工，让设计与施工更加智慧、高效，这样才能有效提升公路隧道项目的建设质量，为我国的飞速发展提供稳定的运输、沟通保障。
参考文献：
[1]李利平，李术才，陈军等.基于岩溶突涌水风险评价的隧道施工许可机制及其应用研究[J].岩石力学与工程学报，2011，09（07）：1345-1355.
[2]许振浩，李术才，李利平等.基于风险动态评估与控制的岩溶隧道施工许可机制[J].岩土工程学报，2011，09（11）：1714-1725.
论文作者:刘蕤源
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/22
标签：隧道论文; 围岩论文; 公路论文; 钻孔论文; 我国论文; 技术论文; 光面论文; 《基层建设》2017年第35期论文;