摘要：随着高速公路建设规模在西部地区的快速发展，隧道数量逐年增加，隧道土建设计已经到了不容忽视的地步。本文以求水山隧道工程为例,对该隧道平纵面、支护结构、管棚工作井、洞口、隧道防、排水以及隧道内路面设计进行了深入探讨，以求为同行业工作人员提供借鉴之用。
关键词：公路隧道；隧道设计；平纵面；支护结构；防、排水；隧道路面
1工程概况
隧道穿越求水山和机荷高速公路，沿线地形标高为49.96~121.7m，相对高差71.74m。隧道在里程左线ZK10+531.776~+573.821和右线YK10+512.347~+555.651下穿规划的龙盐路，在里程左线ZK10+765~+940和右线YK10+800~+990处下穿机荷高速公路。隧道为上下行双洞六车道隧道，左右线隧道中线间距约为38.3～43.5m左线隧道长670m，右线隧道长720m；隧道最大埋深约59.5m，最小埋深约4.5m。
2求水山隧道设计
2.1平纵面设计
根据线路平面布置，隧道基本位于求水山脉，左线隧道进和右线隧道出口段位于直线段，左线隧道出口段位于半径1200m的曲线上，右线隧道进口段位于半径700.497m的曲线段上，左右线隧道中线间距约为38.3～43.5m。左线隧道进口里程ZK10+970，出口里程ZK10+300，全长670m；右线隧道进口里程YK10+300，出口里程YK11+020，全长720m。
根据线路纵断面设计，左右线隧道纵坡均为人字坡。左线隧道设计坡度为+0.462%，-1.7023%，-0.5%；右线隧道设计坡度为+0.3254%，-1.7858%，-0.4844%。
2.2支护结构设计
（1）支护参数设计
隧道结构设计按信息化进行设计，以工程类比法为主，结合理论计算进行设计，并根据量测结果修改设计。隧道采用复合式衬砌，按新奥法原理设计，初期支护以钢架、锚杆、钢筋网、喷砼共同组成联合支护系统，二次衬砌为模筑钢筋砼。初期支护主要承受施工期间的荷载，保证施工期间的围岩稳定；二次衬砌与初期支护共同承受永久荷载，保证隧道结构安全。
2.3洞身浅埋段设计
左线ZK10+710~+750段最小埋深约9m，Ⅴ级围岩，采用φ108大管棚超前支护,双侧壁导法施工；右线YK10+680~+785段最小埋深约4.5m，Ⅴ级围岩，在地表进行注浆加固后，采用φ108大管棚超前支护,双侧壁导法施工；左线ZK10+765~+925和右线YK10+800~+975过机荷高速公路段，最小埋深约6m，Ⅵ级围岩，在洞内采用φ42小导管注浆加固和φ159大管棚超前支护，双侧壁导坑法（带临时仰拱）施工。
2.4管棚工作井设计
根据施工需要，在左线ZK10+750~+765段、右线YK10+785~+800段设置管棚工作井，作为施工大管棚的始发井，左右管棚工作井宽18m，长15m，左线管棚工作井深20.9m。右线管棚工作井深18.9m。根据管棚工作井所处地质情况,管棚工作井围护结构采用1000mm钻孔桩，桩间距1200mm，桩间600@450双管旋喷桩止水。支撑第一道采用钢筋混凝土支撑支护，第二、三道采用φ609×16钢管支撑，第四~八道采用4~10束1×7标准型高强度低松弛预应力钢绞，长15~28m锚索。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管棚工作井只作为管棚施工和隧道施工期间的临时结构，隧道施工完成后进行明洞施工，然后对明洞顶和两侧进行回填C15砼、土石和500mm粘土隔水层，恢复地面并植草绿化。
2.5洞口设计
根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边坡的稳定性与路堑支挡及排水条件，本着“早进晚出”的原则确定隧道洞门位置。洞门按1:1做成“削竹式”，结合周围绿化，与山体浑然一体，协调美观。
2.6隧道防、排水设计
（1）防水标准和原则
根据《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001），本工程防水等级应为二级，即不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。结合本工程水量不大等特点，防排水设计确定“以防为主，防排结合，综合治理”的原则，以混凝土自防水为主，附加防水层为辅，关键是处理好施工缝、变形缝等接缝的防水。
（2）防、排水技术措施
①二次模筑衬砌采用防水混凝土，抗渗等级采用S8。
②初期支护与二次衬砌之间铺设1.5mm厚PVC防水卷材和350g/m2无纺布；明洞外铺设1.5mm厚PVC防水卷材和350g/m2无纺布。
③初期支护与二衬之间每10m设置一道φ50PVC环向透水盲管，透水盲管尽量靠近漏水点铺设，并与墙脚处φ100PVC纵向透水盲管相接，纵向透水盲管通过横向透水管将水排入隧道两侧水沟，通过水沟将水排出隧道外。
④施工时局部出现股水，可采用注浆堵水，将水堵到隧道以外。
⑤水平、环向施工缝采用一道遇水膨胀橡胶止水条和一道背贴式止水带。
⑥变形缝设置在结构和围岩变化处。变形缝设两道防水线。第一道为背贴式止水带，第二道中埋式橡胶止水带。
⑦隧道内设双侧水沟并间隔40m设置沉砂井，洞内水沟与洞外排水系统联系，将洞内积水排出洞外。
⑧洞门设洞顶水沟,边仰坡后5m外需根据地形做好洞门天沟,将地表降水引排至低洼处或路基边沟。
2.7隧道内路面设计
隧道内路面结合隧道外路基段路面标准采用柔性沥青混凝土路面，面层由4cm厚沥青玛蹄脂碎石混合料、6cm厚中粒式改性沥青混凝土组成，路面面层中加阻燃剂，其下为24cm厚C30混凝土铺装层，基层为C15片石混凝土隧底填充。
结语：总之，影响公路隧道施工质量的因素是多方面的，有前期工程地质和水文地质的勘察详细程度、工程设计；施工组织与管理、工程进度等，但在这其中最迫切需要做好的工作就是隧道设计，只有做好隧道设计工作才能使得其他相关工作顺利开展，确保隧道工程质量达到预期。
参考文献
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[4]公路隧道设计阶段的环保问题探讨[J].国健飞.北方交通.2013(02).
论文作者:曾龙
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/18
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