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摘要：文章以一种地质围岩类型为例，探讨了公路隧道的施工技术，以施工技术方案的确定以及工序的施工方法为重点初步探讨了隧道的施工技术。
关键词：公路隧道检测技术施工技术
Abstract: the article with a kind of geological rock types as an example, this paper discusses the highway tunnel construction technology, construction technology solutions to the determination of the construction method and procedure for key discusses the tunnel construction technology.
Keywords: highway tunnel construction technology detecting technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、我国公路隧道进展
从上世纪80年代我国修建高速公路以来，公路隧道也迅速发展，公路向山区、向水下延伸，公路隧道建设的增长量达每年100余km。隧道长度由过去的3km发展到现在的7、8km，甚至几十公里的超特长隧道。据统计，在我国大陆。1979年公路隧道通车里程仅为52km，共374处。
90 代末，通车的四川省川藏公路上二郎山隧道（长 4160m）、四川广安地区华蓥山公路隧道（长 4634km）、云南楚大高速公路的九顶山隧道（长3204m）开创了我国山岭长大隧道的建设史；广州珠江沙面水下公路隧道建成通车和上海穿越黄浦江江底隧道(长度超过 3000 m)标志着我国水下沉埋隧道修建技术达到了新的水平；重庆铁山坪路隧道双线（全长 5 424 m ）、北京至八达岭高速公路的谭峪沟隧道、 重庆市川黔公路的真武山隧道；辽宁沈大高速公路韩家岭隧道 （亚洲最宽的四车道公路隧道）等 ，应当说，目前我国公路隧道的施工技术水平已接近国际先进水平，部分已达到国际领先水平。
从隧道形式看，从过去的2车道隧道到今天的3车道隧道、4车道隧道、连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道，公路隧道的建设、防灾、监控、养护等技术已取得丰硕成果。随着公路建设的进一步发展，我国公路隧道还将持续发展，公路隧道的建设、养护和质量控制也将面临新的问题。
同时我们也要清醒地看到，我国地域自然条件差异较大，隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计与施工技术条件的限制，以及隧道大规模的快速建设，也出现了一些不容忽视的问题。从已建成的公路隧道看，初期支护不紧贴围岩、喷混凝土厚度不足、二次衬砌开裂、衬砌背后空洞、渗漏水、混凝土强度劣化、冻害等形象严重。估计约20%—30%的公路隧道处于病害状态，隧道的养护和维修面临严重挑战。
二、公路隧道的质量问题
1、衬砌开裂
作用在隧道衬砌结构上的压力与隧道围岩的性质，地应力的大小及施工方法等因素有关，受到资金和技术条件的限制，一些因素在设计前是很难确定的，所以在隧道衬砌结构设计中常常有一定的盲目性，导致结构强度不够与围岩压力不协调，造成衬砌结构开裂破坏，而工程中出现的衬砌开裂更多是由于施工管理不当造成的，或因衬砌厚度不够，或因混凝土强度不够，所以，加强施工管理，提高隧道混凝土衬砌质量已迫在眉睫。
2、限界受侵
在公路隧道施工过程中，有时会遇到松软地层，当地压较大时，围岩的变形很大，如果施工方法不当或支护形式欠妥，支护不及时，易导致塌方。
为保证施工安全和避免塌方，急于修筑而忽视断面界限，使建筑限界受侵。还有一种是在衬砌混凝土浇筑过程中，模板强度、刚度不足出现跑模，也会使限界受侵。
3、衬砌结构同围岩结合不密实
同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征，在施工中，岩石隧道光面爆破效果不良，通过钢筋网作为初期支护的喷射混凝土层背后设置石块代替混凝土充实空间，造成围岩与初期支护不密实，在二次衬砌施工过程中，由于泵送混凝土压力不足，流动性不好，拱顶混凝土难以饱满，造成模筑混凝土厚度不足，形成大空洞。
4、通风照明不良
在运营隧道中有害气体浓度超限，洞内昏暗，威胁行车安全，原因是设计欠妥，器材质量存在问题和运营管理不当。
三、检测技术
1、材料检测
在隧道工程的原材料中衬砌材料属于土建工程的通用材料，支护材料和防排水材料，支护材料包括锚杆、喷射混凝土和钢构件，防排水材料包括注浆材料，高分子合成卷材，排水管和防水混凝土等。
2、施工质量检测
主要包括：超前支护及预加固、开挖，初期支护、防排水和衬砌混凝土质量检测，在浅埋、严重偏压、岩渗、流泥地段，砂土层、自稳性较差的地层，断层破碎带进行施工时，隧道开挖后自稳时间小于完成支护所需时间，由于初期支护强度不能满足围岩稳定的要求，产生坍塌，冒顶等工程事故，影响施工安全，危害性大。
支护质量主要指锚杆安装质量，喷射混凝土质量和钢构件质量，锚杆施工质量检测的内容有锚杆的长度、间距及锚杆的方向，注浆式锚杆的注满度，锚杆的抗拔力等，喷射混凝土，检测其强度，厚度和平整度，对于钢构件，检测构件的规格与节间连接，立架间距、构件与围岩的接触情况以及与锚杆的连接，对支护背后的回填密实度也要进行探测。
衬砌混凝土的质量检测包括衬砌的几何尺寸，衬砌混凝土的强度，混凝土的完整性，混凝土裂缝，衬砌背后的回填密度和衬砌内部钢架，钢筋分布等的检测，其中，外观尺寸用直尺量测，混凝土的强度及其完整性用无损检测技术完成，混凝土的裂缝用塞尺检测，衬砌背后的密实度采用地质雷达法和钻孔法检测。
3、施工监控量测
隧道围岩变形用隧道断面仪测量，可以迅速测定隧道周边的变形，围岩内部位移，用机械式多点位移计量测；锚杆受力可用钢筋计量测；喷射混凝土钢构件和衬砌受力可用各种压力盒，混凝土应变计，表面应变计等量测。
4、环境检测
可分为施工环境检测和运营环境检测，施工环境检测的主要任务是检测施工过程中隧道内的粉尘和有害气体。有害气体指的是CH4，CH4达到一定浓度，可引发爆炸。
运营环境检测包括通风、照明和噪声，通风检测内容包括CO浓度，烟尘浓度和风速度，照明用车载照度仪、亮度仪、随车从隧道通过一趟，各區段的照明可查清，噪声和检测用噪声计可直接读出。
四、施工技术
4.1初期支护施工
4.1.1．超前小导管施工。超前小导管施工：钻孔采用手风枪打眼、风枪推进小导管，搅拌机拌制浆液，注浆机注浆，注浆压力根据地层致密程度决定，一般为0．5～1．OMPa，纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1．Om。
4.1.2．系统锚杆施工。一般隧道采用的的锚杆有两种：中导洞和进出口成洞面临时支护用 22mn 纹钢砂浆锚杆，左、右洞用 25mm中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长，下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置，点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑，砂浆锚杆在注浆后插入锚杆，安装垫板、螺栓；中空锚杆是安装锚杆后注浆，注浆压力为O．5～1．O MPa，终压为2．0～2．5 MPa。砂浆锚杆注30号水泥砂浆，中空锚杆压注3og-水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头，也不准悬挂重物。
4.2．钢拱架施工
钢拱架加工在加工场统一加工。根据不同断面需要，精确放样下料，分节焊制而成，连接板用A3钢，厚度为15mm。栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件，焊接及加工误差须符合有关规范。测量拱架安装设计顶面标高。施作定位锚杆，锚杆采用22cm钢筋，深度不小于1．5m。拱架加工好后要进行预拼，合格后方可使用。工作平台就位后，用装载机配合人工安装拱架，自上而下进行，拱架应尽量与围岩接近，与围岩间隙较大时，设置垫块垫紧，垫块可为坚硬的片石。拱脚有—定的埋置深度，并落到原状岩石上，并设置锁脚锚杆。与定位锚杆焊连，并焊接纵向连接筋。
4.3洞身开挖
由于在开挖之前对围岩、地质等情况没有充分了解，导致在开挖中未对围岩进行必要的超前支护，最终出现围岩变形过大的情况。为了加快围岩稳定而不至出现塌方等事故，必须对围岩进行加固，加快围岩的稳定速率。为此，采用小导管注浆g和增设临时仰拱的方案进行处理，并对围岩变形进行控制。
4.3.1．中导洞开挖。在成洞面临时支护完成后，按中导洞开挖轮廓线挖槽，初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架，与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体，挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架，以首榀钢格栅为支点，按超前小导管环向间距以100外插角向钢格栅外侧打入小导管，注浆4h后进行中导洞开挖。中导洞开挖循环进尺0．5～1．2m，开挖成型进行中线、水平检查，符合设计要求后立即初喷5cm厚20号素砼。
4.3.2．左、右洞开挖。左、右洞开挖在中墙砼达到设计强度的70％以后进行，采取两台阶分步平行开挖，上台阶从拱脚至拱顶，含整个拱部。为站人施工方便，上台阶分两步开挖：先挖环形导坑，后挖中核，中核至拱顶高度1．6～2．0m。台阶长5m～lOm，上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽，外侧边墙留上宽2m，下宽4m的平台。中槽掘进5～8m，跳槽开挖边墙，马口槽宽2m，净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖，符合没计尺寸后立即初喷5cm厚砼，施工边墙部分锚杆，接长钢支撑至中隔墙，喷射砼至设计厚度，形成封闭的环形支护。仰拱开挖成型后，应及时浇筑仰拱，加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于lm，左洞先進，右洞开挖面按落后左洞lOm控制。
五、结束语
综上所述，公路隧道的建造是百年大计，保证工程质量是最基本的要求，施工技术和检测技术作为管理的重要手段越来越被重视，我们施工人员和检测人员必须掌握施工质量及试验检测的基本理论，基本知识和基本技能，更好的服务于社会。
关键词：公路隧道检测技术施工技术
Abstract: the article with a kind of geological rock types as an example, this paper discusses the highway tunnel construction technology, construction technology solutions to the determination of the construction method and procedure for key discusses the tunnel construction technology.
Keywords: highway tunnel construction technology detecting technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、我国公路隧道进展
从上世纪80年代我国修建高速公路以来，公路隧道也迅速发展，公路向山区、向水下延伸，公路隧道建设的增长量达每年100余km。隧道长度由过去的3km发展到现在的7、8km，甚至几十公里的超特长隧道。据统计，在我国大陆。1979年公路隧道通车里程仅为52km，共374处。
90 代末，通车的四川省川藏公路上二郎山隧道（长 4160m）、四川广安地区华蓥山公路隧道（长 4634km）、云南楚大高速公路的九顶山隧道（长3204m）开创了我国山岭长大隧道的建设史；广州珠江沙面水下公路隧道建成通车和上海穿越黄浦江江底隧道(长度超过 3000 m)标志着我国水下沉埋隧道修建技术达到了新的水平；重庆铁山坪路隧道双线（全长 5 424 m ）、北京至八达岭高速公路的谭峪沟隧道、 重庆市川黔公路的真武山隧道；辽宁沈大高速公路韩家岭隧道 （亚洲最宽的四车道公路隧道）等 ，应当说，目前我国公路隧道的施工技术水平已接近国际先进水平，部分已达到国际领先水平。
从隧道形式看，从过去的2车道隧道到今天的3车道隧道、4车道隧道、连拱隧道、小间距隧道、分岔隧道，公路隧道的建设、防灾、监控、养护等技术已取得丰硕成果。随着公路建设的进一步发展，我国公路隧道还将持续发展，公路隧道的建设、养护和质量控制也将面临新的问题。
同时我们也要清醒地看到，我国地域自然条件差异较大，隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变，隧道受设计与施工技术条件的限制，以及隧道大规模的快速建设，也出现了一些不容忽视的问题。从已建成的公路隧道看，初期支护不紧贴围岩、喷混凝土厚度不足、二次衬砌开裂、衬砌背后空洞、渗漏水、混凝土强度劣化、冻害等形象严重。估计约20%—30%的公路隧道处于病害状态，隧道的养护和维修面临严重挑战。
二、公路隧道的质量问题
1、衬砌开裂
作用在隧道衬砌结构上的压力与隧道围岩的性质，地应力的大小及施工方法等因素有关，受到资金和技术条件的限制，一些因素在设计前是很难确定的，所以在隧道衬砌结构设计中常常有一定的盲目性，导致结构强度不够与围岩压力不协调，造成衬砌结构开裂破坏，而工程中出现的衬砌开裂更多是由于施工管理不当造成的，或因衬砌厚度不够，或因混凝土强度不够，所以，加强施工管理，提高隧道混凝土衬砌质量已迫在眉睫。
2、限界受侵
在公路隧道施工过程中，有时会遇到松软地层，当地压较大时，围岩的变形很大，如果施工方法不当或支护形式欠妥，支护不及时，易导致塌方。
为保证施工安全和避免塌方，急于修筑而忽视断面界限，使建筑限界受侵。还有一种是在衬砌混凝土浇筑过程中，模板强度、刚度不足出现跑模，也会使限界受侵。
3、衬砌结构同围岩结合不密实
同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征，在施工中，岩石隧道光面爆破效果不良，通过钢筋网作为初期支护的喷射混凝土层背后设置石块代替混凝土充实空间，造成围岩与初期支护不密实，在二次衬砌施工过程中，由于泵送混凝土压力不足，流动性不好，拱顶混凝土难以饱满，造成模筑混凝土厚度不足，形成大空洞。
4、通风照明不良
在运营隧道中有害气体浓度超限，洞内昏暗，威胁行车安全，原因是设计欠妥，器材质量存在问题和运营管理不当。
三、检测技术
1、材料检测
在隧道工程的原材料中衬砌材料属于土建工程的通用材料，支护材料和防排水材料，支护材料包括锚杆、喷射混凝土和钢构件，防排水材料包括注浆材料，高分子合成卷材，排水管和防水混凝土等。
2、施工质量检测
主要包括：超前支护及预加固、开挖，初期支护、防排水和衬砌混凝土质量检测，在浅埋、严重偏压、岩渗、流泥地段，砂土层、自稳性较差的地层，断层破碎带进行施工时，隧道开挖后自稳时间小于完成支护所需时间，由于初期支护强度不能满足围岩稳定的要求，产生坍塌，冒顶等工程事故，影响施工安全，危害性大。
支护质量主要指锚杆安装质量，喷射混凝土质量和钢构件质量，锚杆施工质量检测的内容有锚杆的长度、间距及锚杆的方向，注浆式锚杆的注满度，锚杆的抗拔力等，喷射混凝土，检测其强度，厚度和平整度，对于钢构件，检测构件的规格与节间连接，立架间距、构件与围岩的接触情况以及与锚杆的连接，对支护背后的回填密实度也要进行探测。
衬砌混凝土的质量检测包括衬砌的几何尺寸，衬砌混凝土的强度，混凝土的完整性，混凝土裂缝，衬砌背后的回填密度和衬砌内部钢架，钢筋分布等的检测，其中，外观尺寸用直尺量测，混凝土的强度及其完整性用无损检测技术完成，混凝土的裂缝用塞尺检测，衬砌背后的密实度采用地质雷达法和钻孔法检测。
3、施工监控量测
隧道围岩变形用隧道断面仪测量，可以迅速测定隧道周边的变形，围岩内部位移，用机械式多点位移计量测；锚杆受力可用钢筋计量测；喷射混凝土钢构件和衬砌受力可用各种压力盒，混凝土应变计，表面应变计等量测。
4、环境检测
可分为施工环境检测和运营环境检测，施工环境检测的主要任务是检测施工过程中隧道内的粉尘和有害气体。有害气体指的是CH4，CH4达到一定浓度，可引发爆炸。
运营环境检测包括通风、照明和噪声，通风检测内容包括CO浓度，烟尘浓度和风速度，照明用车载照度仪、亮度仪、随车从隧道通过一趟，各區段的照明可查清，噪声和检测用噪声计可直接读出。
四、施工技术
4.1初期支护施工
4.1.1．超前小导管施工。超前小导管施工：钻孔采用手风枪打眼、风枪推进小导管，搅拌机拌制浆液，注浆机注浆，注浆压力根据地层致密程度决定，一般为0．5～1．OMPa，纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1．Om。
4.1.2．系统锚杆施工。一般隧道采用的的锚杆有两种：中导洞和进出口成洞面临时支护用 22mn 纹钢砂浆锚杆，左、右洞用 25mm中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长，下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置，点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑，砂浆锚杆在注浆后插入锚杆，安装垫板、螺栓；中空锚杆是安装锚杆后注浆，注浆压力为O．5～1．O MPa，终压为2．0～2．5 MPa。砂浆锚杆注30号水泥砂浆，中空锚杆压注3og-水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头，也不准悬挂重物。
4.2．钢拱架施工
钢拱架加工在加工场统一加工。根据不同断面需要，精确放样下料，分节焊制而成，连接板用A3钢，厚度为15mm。栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件，焊接及加工误差须符合有关规范。测量拱架安装设计顶面标高。施作定位锚杆，锚杆采用22cm钢筋，深度不小于1．5m。拱架加工好后要进行预拼，合格后方可使用。工作平台就位后，用装载机配合人工安装拱架，自上而下进行，拱架应尽量与围岩接近，与围岩间隙较大时，设置垫块垫紧，垫块可为坚硬的片石。拱脚有—定的埋置深度，并落到原状岩石上，并设置锁脚锚杆。与定位锚杆焊连，并焊接纵向连接筋。
4.3洞身开挖
由于在开挖之前对围岩、地质等情况没有充分了解，导致在开挖中未对围岩进行必要的超前支护，最终出现围岩变形过大的情况。为了加快围岩稳定而不至出现塌方等事故，必须对围岩进行加固，加快围岩的稳定速率。为此，采用小导管注浆g和增设临时仰拱的方案进行处理，并对围岩变形进行控制。
4.3.1．中导洞开挖。在成洞面临时支护完成后，按中导洞开挖轮廓线挖槽，初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架，与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体，挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架，以首榀钢格栅为支点，按超前小导管环向间距以100外插角向钢格栅外侧打入小导管，注浆4h后进行中导洞开挖。中导洞开挖循环进尺0．5～1．2m，开挖成型进行中线、水平检查，符合设计要求后立即初喷5cm厚20号素砼。
4.3.2．左、右洞开挖。左、右洞开挖在中墙砼达到设计强度的70％以后进行，采取两台阶分步平行开挖，上台阶从拱脚至拱顶，含整个拱部。为站人施工方便，上台阶分两步开挖：先挖环形导坑，后挖中核，中核至拱顶高度1．6～2．0m。台阶长5m～lOm，上台阶开挖的土方用人工翻至下台阶再用装载机配合汽车运弃。下台阶开挖先挖中槽，外侧边墙留上宽2m，下宽4m的平台。中槽掘进5～8m，跳槽开挖边墙，马口槽宽2m，净距3m。仰拱随同边墙马口一起开挖，符合没计尺寸后立即初喷5cm厚砼，施工边墙部分锚杆，接长钢支撑至中隔墙，喷射砼至设计厚度，形成封闭的环形支护。仰拱开挖成型后，应及时浇筑仰拱，加强对围岩的支撑。左、右洞一次开挖不宜大于lm，左洞先進，右洞开挖面按落后左洞lOm控制。
五、结束语
综上所述，公路隧道的建造是百年大计，保证工程质量是最基本的要求，施工技术和检测技术作为管理的重要手段越来越被重视，我们施工人员和检测人员必须掌握施工质量及试验检测的基本理论，基本知识和基本技能，更好的服务于社会。