隧道施工技术与质量控制探讨

孔垂荣

摘 要：隧道的施工比较复杂，而且涉及到很多方面，一定要有先进的技术与完善的组织机构作为保障，才可以更好的控制施工的质量。本文主要探讨了隧道的施工技术及其质量的控制措施，希望能为广大的相关工作者提供一定的参考。

关键词：隧道；施工技术；质量控制

引言

近年来，随着交通事业的发展，隧道的应用越来越广泛，隧道的建设规模越来越大，设计施工方案越来越成熟与复杂。与水工、铁路隧道相比，其复杂性一方面是考虑了更多的因素，隧道具有附属设施多，断面大，运营环境要求高等特点，将更多的设计理念以及人性化的要求囊括进去，所以对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。根据隧道的结构特点与养护、运营的要求，设计的复杂性同时带来了经济因素的不确定与施工的复杂性，隧道的各分部工程中，洞身开挖、防排水、支护、衬砌宜列为主要工程，以及人为的不可控制因素增多，对其质量应严格控制，同时管理的成本大大增加，以确保隧道的运营安全与结构性能和使用寿命。隧道在营运过程中出现的影响其正常功能的各种质量问题，绝大部分是在施工过程中埋下了质量隐患，所以，一定要确保隧道施工的质量，为隧道的正常运营创造有利条件。

1.隧道施工技术

1.1施工方法

根据施工特点不同，隧道的施工方法包括传统盾构法、矿山法、新奥法、浅埋暗挖法、地下连续墙法、沉管法、明挖法、掘进机法以及盖挖法等多种。通常浅埋与软土隧道通常选择盖挖法、明挖法、浅埋暗挖法以及盾构法等；山岭隧道主要采用传统矿山法、掘进机法与新奥法；水底隧道工程则多采用盾构法以及沉管法进行施工。隧道施工不但要考虑实际工程的地质条件，施工方法还要符合安全、快速以及质量与环境的要求，有时候环境因素甚至会是选择施工方法的决定性因素。如果地质条件允许，能够选择掘进机法进行施工，其具备自动化、机械化的特点，能够快速、安全地满足工程质量及工期要求。

1.2隧道施工的一般原则

在隧道施工的过程当中，要注意不可以过度的破坏围岩，在施工的过程中，应该注意改进爆破技术。一般情况下，尽可能采用光面爆破技术，并且还要采取与之相适应的围岩监控措施来进行测量。这样才可以确保遗留下来的围岩强度，另外也一定要做好施工初期的支护和临时施工的支护，保持衬砌和需要开挖的围岩的合理距离。一般情况下，常常用到的支护技术主要包括喷射混凝土、锚杆技术、钢格栅和、金属网钢支撑等等。此外，也能够联合使用各种不同的支护技术，尽可能缩短对暴露在空气当中的时间，这样才可以避免引起围岩的松动，也避免涌出地下水。

1.3山岭隧道的施工技术

1.3.1洞口、明洞与浅埋段的施工

要对洞口施工做周密的安排，并尽快完成，为隧道洞身的施工打下基础。明洞施工过程中，如果边坡稳定性比较差，但拱脚承载力较好，拱圈的稳定性能够得到保证，则能够采用先拱后墙法；如果边坡相对稳定，能够采用先墙后拱法。如果路堑明洞拱脚地层比较软，则要先挖成起拱线以上再做拱圈，先把两侧部分的边墙利用跳槽挖井法灌筑完成，然后再做其余的边墙；在半路堑明洞施工时，能够使用墙拱交替法。浅埋段的施工要充分考虑工程地表沉陷、地质条件的影响以及施工安全等因素，选择合适开挖方法与支护方法。在山岭隧道施工过程中，按照围岩及四周的环境条件，单侧壁导坑法、留核心土开挖法以及双侧壁导坑法等是相对优先选择的方法；如果围岩的完整性比较好，不可以采用全断面法开挖，最好采用多台阶法。如果浅埋段地质条件比较差，则要采取相应的辅助方法施工，比如管棚、地表锚杆、注浆加固围岩、超前小导管等方法。

1.3.2洞身相关的施工技术

洞身的开挖要充分考虑到周围岩石的条件，同时还要与支护衬砌施工相互协调，一般采用的施工方法为矿山法与新奥法。利用光面爆破技术或者预裂爆破技术进行岩石隧道的爆破。连拱隧道或者开挖小间距隧道时，必须要选择合适合理的施工方法，充分考虑两洞的洞口里程距离、轴线间距、地质条件以及其他自然条件，确定两洞的开挖时间差，防止后行洞对先行洞周壁造成不良的影响。

1.3.3特殊条件下的施工技术

所谓特殊条件，指的是地下水丰富、地质结构不稳定，容易塌方等情况。我们可以根据不同的条件采用不同的方法。例如：对于地下水丰富的地段，我们能够通过数学建模的方式对当地涌水方式、涌水量、地下水来源等因素进行模拟分析，从而根据模拟数据选择技术要求低，造价成本低，工期短的方式。此外，在施工过程中要注意综合采用各种方法，比如辅助坑道排水与超前钻孔等措施。对于容易发生塌方的地段，我们同样可以通过数学建模的方式综合分析塌方的大小、时间、类型，查明塌方的原因，确定塌方的应急方案。

2.隧道施工的质量控制措施分析

2.1隧道开挖施工质量的控制措施分析

在隧道开挖中，主要是使用钻爆法进行开挖，否则就会因为开挖表面凹凸不平，使得应力集中在局部围岩。若在隧道施工中遇到软岩，一般选用预裂爆破的方式进行钻爆，以形成用于存水的空洞；当在隧道施工中遇到硬岩时，则应选用光面爆破的方式进行钻爆。当采取断面开挖的方式进行开挖时，若出现欠挖，应采取目测的方式检验开挖轮廓面规则的程度，否则就会造成衬砌厚度变小和对隧道的净空产生影响，进而产生安全隐患；若出现超挖较多，那么必须严格的控制下半断面的开挖的厚度与炸药用量，以降低扰动的同时增加出渣量，提升回填工程的数量。最后需依照开挖后端面点的实际超挖情况对超欠挖的原因进行分析，并对爆破设计进行针对性的更改，以尽量降低误差，且配备专业的测量人员检查开挖断面，并针对出现的问题采取有效的控制措施。

2.2隧道施工支护质量的控制

根据新奥法的理论，隧道在进行开挖工作之后，要及时的对开挖部分进行支护，以最大程度上减少隧道围岩的变形，减少围岩承载的负荷，以提高围岩的承载力。现在，我国的公路施工中，隧道支护多使用锚喷支护，在围岩地质较差的地方可以使用钢支撑。

针对锚喷支护方法，压迫检测好锚杆的安装质量、生产质量以及喷射的施工质量与喷射混凝土的质量等等。质量的检测主要有：锚杆材料的检验，包括锚杆生产弹性、锚杆的抗拉强度、延展性等内容。喷射混凝土的质量检测主要包括：施工过程中使用的水泥、砂子等原料，以及喷射混凝土的厚度、均匀度、强度的检验等。锚杆安装的质量检测，主要有：安装排距、安装的间距、锚杆的长度、方向等等。围岩粘结强度与喷射混凝土的检测以及施工的粉尘等指标的检验。

2.3加强防水层的施工技术与质量控制

第一，必须通过实验确定防水卷材结合方法，如通过粘结试验，确定应选的粘合剂之后，就选用粘结法将防水卷材结合。

第二，对于防水卷材的固定，应利用混凝土射钉将防水材料直接固定，再用小块防水卷材（直径大于十公分）将钉头密封。

第三，在防水卷材铺设时，应顺着拱部进行环向铺设或顺着边墙进行铺设，且严格按照搭接度、粘结度要求，确保搭接度和粘结度分别不得小于等于十公分和五公分，粘结过程中，既要确保粘结剂足量，又要确保粘结剂涂抹均匀，尽可能的避免漏刷，且接缝处不得有空隙、气泡和皱褶，尤其是应确保接头牢固，值得注意的是，铺设的防水卷材不能过紧，从而为特殊情况下的适度调整留下便利，并严防调整过程中将防水卷材拉坏。

第四，在混凝土浇筑过程中，应采取泵送的方式将混凝土直接泵送进仓，在防止防水卷材被混凝土烫伤的同时确保混凝土入仓的均匀性，并利用附着式振动器振捣混凝土，将防水卷材与振捣设备分离，从而预防防水卷材被破损，一旦发现防水卷材破损，就应及时修补，尽可能的一步到位。

第五，在二衬混凝土钢筋的安装焊接中，应用木垫板、铁板等遮盖防水卷材，以达到防烧和保护的目的，并对防水层施工质量进行严格检查，在确保没有隐患的前提下才能进行二衬混凝土的浇筑。

2.4隧道施工中衬砌质量的控制

在隧道施工的过程中，因为隧道围岩的松动，或者爆破的原因等，导致隧道二次衬砌产生了一定的裂缝，对于这些裂缝的检查我们可以使用刻度放大镜或者塞尺等，来观测深度、宽度，根据观测的结果进行适时的处理。此外，在隧道施工的过程中，有可能产生衬砌内部出现蜂窝、空洞，或者衬砌的背后填塞不结实等问题。针对这样的情况，可以使用超声波等检测技术进行科学的检测。在使用雷达进行测定时，由于高频波的穿透度较小，但是它的分辨率是较高的。可能因为施工的原因，隧道拱顶部位的衬砌厚度不足，出现蜂窝等现象较多，因此要加强对这些问题的检测。

3.结束语

总而言之，隧道施工工程是一项大工程，它的开挖深度大，面积大，在工程施工中很容易发生坍塌的事故，所以工程的质量对施工的顺利完成起着决定性作用。隧道施工中，要严格进行质量控制，确保整个施工安全，此外，因为隧道地质的复杂性和多样性，工程人员一定要认真分析，制定合理的施工计划，做到防范于未然，将危险事故的发生排除到施工之外，加强施工监督，确保隧道施工顺利完成。

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