王学东
身份证号码：64032119850XXXX318 浙江温州 325000
摘要：本文在对公路工程深挖路堑与中短隧道施工现状分析基础上，结合实例，对公路工程深挖路堑与中短隧道方案的可替代性及应用进行分析。
关键词：公路工程 深挖路堑 中短隧道 可替代性 分析
随着社会经济发展的推动影响，我国公路工程施工建设也进入快速发展时期，公路工程施工设计的思想及具体要求也发生了相应的改变，从初期的以“投资经济为主”逐渐转向“填挖平衡、纵向利用、降低造价”的公路工程设计上。公路工程建设与发展的初期阶段，公路施工以地表浅层填挖土石形成路床，虽然公路施工中存在有高填深挖施工路段，但是其总体数量较少，且危害及影响相对有限，而随着公路工程施工建设的发展，当前公路施工建设中，其各项要求不断提升，且施工地形更加复杂，公路施工中高填深挖施工路段数量不断增多，在公路施工和运营使用期间，由于高填深挖施工导致工程地质灾害相对严重，像沉陷、滑塌以及落石等都是因公路高填深挖引起的地质灾害情况，造成工程防护加固与地基处理的费用成本增加，十分不利。针对这种情况下，在公路施工技术不断提升以及现代公路建设与设计理念影响下，替代工程方案在公路工程施工与设计中逐渐应用实现，并且取得了较好的应用效益。下文在对公路工程深挖路堑与中短隧道施工现状分析基础上，通过对公路工程深挖路堑与中短隧道方案的可替代性及应用进行分析。
1、公路工程深挖路堑及中短隧道施工现状分析
1.1 公路深挖路堑施工及现状分析
我国地形以山地为主，山区、合谷地带分布较多。公路工程施工中，尤其是山区公路施工中，受地形影响高填深挖施工数量较多，再加上受施工地区地质结构以及生态环境等多因素影响，造成公路工程深挖路堑边坡施工问题相对突出，尤其是山区公路工程深挖路堑边坡失稳以及滑塌等地质灾害发生较为频繁，且危害影响十分突出。针对我国公路工程施工建设的这一实际情况，在公路施工设计中，工程技术人员通过对工程地质学以及岩体力学、岩土工程学等公路施工相关理论知识与实践的综合运用，为公路工程施工设计合理方案的设计提出以及解决公路工程施工问题等提供了充分的支持，形成了相对完善的公路施工技术方案体系，推动了公路施工建设的发展。尤其是，近年来，随着高速公路建设的发展，公路工程施工环境以及地形条件越来越复杂，并且施工技术要求不断提高，使得公路工程的路堑边坡高深度不断增加，因此产生的高速公路边坡失稳以及防护、环境保护问题日益显著，比如，公路工程施工中，受地形、环境以及施工要求等多方面因素影响，在高挖深填施工下对施工地区地表生态及环境造成的破坏日益严重，导致地表植被恢复较为困难，并且由于公路路堑边坡高挖深填施工，导致在降雨或雨水冲刷作用下，公路边坡落石以及坡面滑动问题日益增多，对公路运营使用及安全性存在较大危害，同时也造成公路边坡防护或维修加固施工的成本费用增加，公路工程施工建设整体经济效益降低。
1.2 公路工程中短隧道施工及现状分析
公路工程中短隧道是指施工规模相对较小，并且公路营运通风以自然通风或小规模机械通风为主、照明不满足长隧道白天照明亮度曲线布设的中短隧道。以短隧道为例，从施工规模上看，其长度在500m以内。需要注意的是，通过公路工程隧道施工实践验证显示，中短隧道尤其是公路短隧道的机械通风界线要远远高于上述对公路中短隧道的机械通风描述指标，并且随着公路汽车污染排放的降低，其会呈现继续增长变化。随着公路施工建设的发展，当前公路工程建设中，尤其是等级较高的公路工程建设，隧道施工应用相对广泛，并且在隧道施工中中短隧道施工应用也比较多，其结构形式根据施工地区的地形与地质条件呈现各种变化差异，像双连拱隧道、小净距隧道施工在双跨河线公路的桥梁连接段施工应用较多，而明洞与棚明洞隧道施工在陡坡落实路段施工应用较多，并且在公路工程施工中也存在着用深挖路堑替代隧道施工方案，或者是采用深挖路堑后再进行隧道施工、用隧道施工替代深挖路堑等工程实例。由此可见，公路工程施工中，深挖路堑与隧道施工需要结合公路施工的具体情况，通过综合分析与考虑进行合理设计与施工。
2、公路工程深挖路堑与中短隧道方案可替代性分析
结合上文对公路工程深挖路堑与隧道施工的分析，可以看出公路工程中深挖路堑与中短隧道方案的可替代性主要表现在公路施工的环保效益和经济效益两个方面。
首先，公路工程中中短隧道施工以及营运期间对生态环境的破坏影响要比深挖路堑小，并且公路营运期间隧道施工的维护加固费用成本明显低于深挖路堑。公路工程施工中，中短隧道方案的施工弃渣量明显要比深挖路堑施工弃方量较小，因此，对土地资源的占用以及地貌破坏影响都比较小，还有效的避免弃渣不当引起的泥石流以及水土流失等危害；此外，中短隧道方案中，施工对土地的占用较深挖路堑也比较小，并且对土地占用引起的耕地、果园、林地等资源破坏以及人口迁移安置影响也比较小，所产生的社会影响以及生态自然破坏较小，对土地征用以及拆迁安置的成本费用等相对较少；此外，公路施工中，中短隧道方案能够通过合理降低公路路线的高程，来有效减少线路施工中填挖土方量，以降低对自然环境和生态资源的破坏，再加上隧道施工洞口开挖工程量相对较小，因此，对植被的破坏影响也比较小，能够实现生态资源与环境的最大化保护，合理减少公路工程施工建设的费用成本。
其次，公路工程营运期间，中短隧道方案中，由于隧道施工有效避免山体较大挖方施工和生态植被、自然环境破坏影响，不会造成地表大面积“疤痕”产生，整体景观效果也比较显著，并且隧道方案能够有效避免深挖路堑引起的泥石流以及滑坡等地质灾害发生，还能够有效避免深挖路堑施工中路堑边坡陡峭、植被生长困难、容易发生水土流失等问题，而且隧道方案不会将山体一分为二，与深挖路堑施工相比，不会对山体区域物种流动形成影响，有利于实现施工区域生物多样性保护，能够有效减少公路工程后期维护加固的成本费用，环保和经济效益均比较显著。
3、公路工程深挖路堑与中短隧道方案替代应用实例分析
某高速公路项目路段施工中，结合施工路段的山区地形条件，在考虑施工路段山势陡峭并且地形复杂、河谷深度较高、生态与自然资源良好等综合情况后，结合施工路段穿越山体边缘情况较多，采用路堑施工方案，导致公路工程施工中弃方量较大，并且由于河道较狭窄，河流比降大，对路堑开挖施工的弃渣处理不当，容易造成二次破坏等实际情况，再加上施工区域内的地表附土较薄，生长植被为长时间生衍后建立，一旦受到破坏恢复十分困难，因此，最终确定该公路路段采用中短隧道施工方案，以避免深挖路堑引起的植被破坏和山体扰动，影响区域地质结构与生态环境状态，从环保性和经济性效益上综合对比考虑，选择采用中短隧道施工方案。如下图1所示，即为该高速公路中短隧道方案替代深挖路堑施工的效果图。
图1
4、结束语
总之，进行公路工程深挖路堑与中短隧道方案可替代性分析，能够为有关实践提供参考，促进公路工程深挖路堑与中短隧道替代应用，提高公路工程施工建设的综合效益，具有积极作用和意义。
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论文作者:王学东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
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