乐西高速公路隧道品质工程建设初探

2022-11-05张国强许圣祥兰富安杨德智

中国公路 2022年18期

关键词：高速公路隧道工程

张国强许圣祥兰富安杨德智

（1.四川乐西高速公路有限责任公司，四川成都 610041；2.四川成南高速公路有限责任公司，四川成都 610041；3.四川公路工程咨询监理有限公司，四川成都 610000）

目前，西南地区极重山区高速公路项目隧道比重日益增大，与其施工隐蔽性决定了隧道工程品质是项目工程建设的重中之重、难中之难。本文主要以乐山至西昌高速公路马边至昭觉段项目为依托，初步探索隧道品质工程建设，提出一些思路和建议。

一、工程概况

乐西高速公路马边至昭觉段路线全长151.753km，全线共设置隧道100.508km/36座，其中特长隧道65.154km/11座、长隧道29.164km/15座、中短隧道6.189km/10座。

隧道主要穿越峨边-金阳大断裂、汉源-甘洛大断裂，以及小江大断裂，其中小江断裂分支竹核断层（昭觉台地）为全新世活动性断裂，遭遇不良地质主要有岩溶、塌陷区、瓦斯、涌突水、断层破碎带等，且部分隧道穿越自然保护区，环保要求极高。

二、隧道品质工程建设总体思路

乐西项目隧道工程规模大、地质复杂，造就了隧道品质工程建设的艰巨性和重要性。项目管理者在前期阶段高度重视隧道工程勘察设计工作，实现隧道工程设计品质化。施工过程中采用各种信息化手段和机械化设备，倡导微创新，强力推进隧道工程施工品质化建设。

三、隧道工程品质设计

高隧道比项目中，隧道工程平纵、建筑界限等总体设计，对隧道行车舒适和品质影响较大。在前期勘察设计阶段，乐西高速隧道工程品质化探索主要包含以下几点：

（一）适当扩大隧道建筑界限

在初步设计阶段，参建者对80km/h隧道建筑界限积极研究并优化提质，采用左右侧向宽度各加宽0.25m，总加宽0.5m的方式，实现《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）和《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）对于时速100km的规定，且单洞双向通行符合JTG B01-2014中二级公路80km/h设计速度的规定，极大提高项目极重山区隧道行车安全性和在养护维修期间单洞双向的通行能力，奠定了隧道工程通行能力的品质基础。

（二）隧道总体品质设计

在初步设计和施工图设计阶段，结合前期国内隧道工程常见病害问题，强化隧道总体设计，努力减少和规避项目在运营阶段可能出现的通病，在设计阶段打好品质基础，主要举措包括：

1.对《公路隧道设计规范》“隧道纵坡不应小于0.3%”的标准适当提高，全线隧道（尤其是特长隧道）纵坡原则上不小于0.7%，适度加大隧道纵坡提高中央排水沟水通行能力，降低特长隧道积水概率，减少后期可能由于积水原因引起隧道仰拱病害，提升隧道品质。

2.对该项目中超10公里的大凉山1、2号隧道及大风顶隧道群范围内交通转换方案深入研究，并在隧道内设置多功能交通转换带，提高防灾救援及隧道维修时交通转换能力，同时交通转换带兼作景观带可缓解司乘人员视觉疲劳和心理压抑感，提高行车舒适度和安全性。

3.强化地勘工作，及时优化隧道平纵设计，尽量规避不良地质体。

4.强化15.3km控制性工程大凉山1号隧道研究。大凉山1号隧道批复后，随着对隧址区地质再认识与施工工艺再研究，平导由进口单侧8168m调整为贯通15310m，工法由进口单侧TBM工法调整为进口侧钻爆法4622m与出口侧TBM工法10688m，且优化该隧道纵坡，由0.8%/1127m、0.5%/6810m、-1.93%/7370m调整为0.8%/1127m、0.5%/2810m、-1%/11343m，调整后出口端黄果洛向斜段隧道拱顶与灰岩层之间的泥岩隔水层最薄处由27m增加到65m，有效降低出口端涌突水风险，提高后期营运救援效率，提出公路超特长隧道“单斜井两区段送排+贯通平导纵向式+四横洞补风”通风模式，如图1所示。

图1 “单斜井两区段送排+贯通平导纵向式+四横洞补风”通风模式

四、隧道工程品质施工

在施工阶段，该项目借助各种信息化手段，提升隧道信息化施工水平，同时大力推广机械化水平，提升隧道施工科技含量和品质。

（一）引入信息化手段，提高隧道信息化设计施工水平

信息化在隧道动态施工中发挥着举足轻重的作用，项目成立隧道信息化设计施工小组，按照“三结合一核心”（宏观与微观相结合、长距离与短距离相结合、定量与定性相结合，以地质分析为核心）开展隧道动态设计工作。借助监控量测信息系统、超前预报信息系统和围岩自动判别系统，分析总结超前地质预报（超前钻探、物探）、掌子面地质素描和监控量测工作，及时反馈指导隧道动态设计施工。动态分析设计的主要内容为动态调整围岩级别、及时修正开挖工法及施工工序、有效修改和确认衬砌支护参数。

（二）首次在高速公路系统引入TBM全断面隧道掘进机施工工艺

乐西高速大凉山1号隧道全长15366m，是全线控制性工程。隧道主要不良地质有瓦斯、岩溶、岩爆、涌水、大变形等，创新采用了“TBM平导+主洞钻爆法”施工方案，有效提高了建管效率，降低了安全风险，同时填补了国内高速公路利用TBM施工工艺辅助隧道施工的空白，便于今后的营运管理和应急救援。

（三）大力推广隧道机械化应用水平

积极推行“四新”应用，在项目特长隧道中推行三臂凿岩台车、自行式移动栈桥、湿喷机械手与整体式二衬台车等大型机械设备，设置钢筋加工厂，对隧道工字钢、小导管、锚杆等集中加工。

（四）倡导微创新，提升隧道施工细节品质

根据项目实际情况，除常规质量监控外，鼓励倡导微创新，加强隧道施工细节控制，一是矮边墙标高略高于边沟底3cm～5cm，便于仰拱弧形模板安装和矮边墙厚度控制，并有利于控制纵向排水管布设质量；二是仰拱填充后及时施作调平层，标高略低于路面结构层1cm～2cm，加大横坡控制，边沟自然形成利于临时排水；三是在二衬拱顶最高部位设置红外线感应片和预留注浆孔，保证二衬拱顶密实度；四是高压水管每距离50m～60m设置消防水阀，便于及时清扫冲洗路面，确保文明施工；五是采用五线法控制土工布、防水板、矮边墙预留二衬钢筋、纵向排水管与仰拱顶面标高。

（五）积极推行光面爆破，最大限度控制隧道超欠挖，实现内实外美品质

隧道开挖是施工方效益好坏的重要因素，也是隧道工程质量能否真正达到“内实外美”的关键条件，乐西项目积极推行光面爆破，可较好控制隧道超欠挖，其优势主要有：一是最大限度减少超挖，节省超挖引起多余材料回填或其他因素导致初支背后空洞；二是最大限度减少欠挖，可减少二次处理工作量；三是光面爆破后圆顺的开挖面避免了应力集中，保证施工安全。