公路隧道工程生态型洞门设计分析

2021-01-06彭小庆

黑龙江交通科技 2021年11期

彭小庆

(山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司)，山西太原 030006)

1 公路隧道洞口景观设计基本原则

以公路隧道洞口为例，在景观设计过程中应贯彻下述几点原则：(1)协调性与自然性基本原则，隧道洞口景观设计应消除人工化痕迹，高度重视与现场地形、生态自然景观以及绿色植被等的协调性，充分表现出洞口景观的自然性，实现隧道洞口生态环境的保护；(2)简洁、隐蔽性基本原则，隧道洞口设计应保证简单，不要追求宏大、醒目，要对隧道洞口进行淡化处理，让车辆自然而然地通过隧道；(3)洞口低亮度基本原则，通过降低公路隧道洞口的亮度，为车辆驾驶人员创造良好的视觉条件，保证车辆安全进入隧道。

2 公路隧道生态型墙式洞门设计

2.1 项目背景

此公路工程项目的全线长度是55.28 km，起讫桩号是K33+200～K61+800，其中设置的隧道数量是10座，隧线比接近于42%。以该公路工程项目中的一座短隧道为例，隧道的左洞长度是248 m，右洞长度是212 m，最大埋深是86 m。

公路隧道工程现场地质条件比较复杂，隧道洞口处于山梁斜坡之上，坡度接近于36°，同时陡坡段存在的裸露基岩面积较大，而缓坡段与坡脚区域大多是崩坡块石(其最大厚度达到了12 m)，坡表面没有出现裂缝以及变形问题，所以斜坡具备良好的稳定性能。此外，隧道轴线与岩层的走向大体上处于垂直状态，且与地形等高线相交，也没有偏压作用，隧道的进口岩层朝向洞外。洞口区域还存在一些崩坡块石，呈现为散体结构。

2.2 洞口设计

公路隧道洞口设计严格落实“早进洞与晚出洞”的基本原则，有效控制了边坡与仰坡开挖高度。

从常规墙式洞门方面分析，洞门外墙面是倾斜平面(坡度处于1∶0.05～1∶0.25之间)，选用的材料基本是浆砌片石或是混凝土，不具备绿化条件。基于此，在公路隧道洞门设计时实施了优化与创新，具体如下：(1)端墙顺着隧道纵向建立成台阶状，以减小墙面的坡度，增强墙面的稳定性，从而保证洞门结构以及山体不会出现崩塌；(2)各级端墙台阶区域都要建立一组腐殖土回填式种植槽，以实现各类植物的种植，并在洞门端墙的外墙面实施立体式绿化，促进洞门和现场生态环境之间的协调。

此公路隧道工程生态型洞门设计方案不仅能够优化洞口景观，在一定程度上控制经过隧道洞口因光线变化而引发的“黑洞效应”与“白洞效应”，保证公路隧道行车，也具有生态环保性，有利于保护隧道洞口周边的自然环境。

3 生态型墙式洞门施工要点

3.1 施工要点

(1)科学编制隧道洞口施工计划与进度，尽可能地避开雨季、冬季。

(2)全面清理边坡与仰坡中的碎石以及表土等杂物，尤其是危石必须保证清除干净。

(3)选择在隧道洞外边坡、仰坡的坡顶开挖线5 m之外建立截水沟，同时提高排水的有效性与通畅性。此外，应该保护好仰坡、截水沟中的绿化植被。

(4)洞口边坡与仰坡需要严格按照由上至下的顺序进行开挖与支护，同时对边坡与仰坡进行加固处理，做好排水工程施工。

(5)隧道洞口仰坡施工必须认真落实“零开挖”的核心理念，将“不扰动”、“少扰动”山体作为根本性条件，以免隧道洞口开挖而严重影响洞口边坡的安全性、稳定性。与此同时，最大程度上保护山体原貌，维护好自然生态环境。以公路隧道工程规定要求为准，严格把控洞口仰坡的开挖施工高度，从而切实保证隧道山体结构的牢固性。当施工结束之后，尽量恢复原始地形，消除人工开挖痕迹，重视隐藏防护结构施工。

(6)针对分离式隧道或者是小净距隧道而言，需要保留左洞与右洞间仰坡坡脚，主要优势如下：基于安全视角分析，能够保护隧道正面山体的安全性；基于环保视角分析，保护了地形原貌，能够降低空气污染。

(7)明洞衬砌与洞门墙间需要建立具备良好抗震性能的连接筋(其直径是22 mm，长度是80 cm，而环向间隔距离是50 cm)。

(8)保证洞门墙测量放样的精准性，墙面测量放样的平顺性。在进行混凝土浇筑过程中严格控制漏浆等问题。必须保证洞门墙中泄水孔、变形缝以及反滤层达标。

(9)洞门墙基底应保证无废渣、积水以及杂物等，基层的承载力必须≥0.3 MPa，不然就需要加固处治基础。此外，针对洞门墙基础的超挖部分需要选择同级别的混凝土和基础进行同步浇筑。

(10)严格按照对称性原则实施洞门墙浇筑和回填施工，以免对衬砌造成偏压作用。当洞门墙的混凝土强度符合设计基本规定要求之后，需要及时地完成边坡与仰坡超挖部分回填施工，尽可能地将地形坡面恢复原貌。