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1、關(guān)于公路隧道線形設(shè)計和特殊地質(zhì)條件下施工問題探析 【摘要】我國公路建設(shè)的發(fā)展非常迅速，公路隧道建設(shè)比重日益增加，本文從公路隧道線形設(shè)計和特殊地質(zhì)條件下隧道施工問題兩個方面進(jìn)行探討，從行車安全的角度提出了隧道線形設(shè)計中應(yīng)注意的問題；在施工方面針對特殊地質(zhì)條件下隧道施工中遇到的相關(guān)問題，提出了針對性的意見和策略。【關(guān)鍵詞】公路；隧道；設(shè)計；施工一、引言我國公路建設(shè)的發(fā)展非常迅速，公路逐步從平原微丘區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸，為適應(yīng)地形、地質(zhì)條件，不可避免的出現(xiàn)長大隧道或隧道群，在隧道建設(shè)中，存在需進(jìn)一步研究或探討的問題。如復(fù)雜山區(qū)隧道線形設(shè)計
2、、隧道防排水設(shè)計、特殊地質(zhì)條件下隧道施工等。特殊地質(zhì)條件下公路隧道施工遇到的主要問題是松散地層處理、斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育段、軟弱不利結(jié)構(gòu)面、巖爆（輕微）、涌突水（少量）、洞內(nèi)塌方處理等突出問題。這些問題給隧道的設(shè)計施工帶來了嚴(yán)重困難。二、隧道的平面線形設(shè)計5對公路隧道的平面線形而言，一般公路隧道線形優(yōu)先選擇以直線為主，但山區(qū)高速公路由于受地形、地質(zhì)條件的限制，隧道內(nèi)設(shè)置平曲線往往不可避免。考慮到司乘人員在隧道內(nèi)的墻效應(yīng)，行車視距相對于隧道洞外受到了較大的限制。隧道內(nèi)的路面扭曲嚴(yán)重，隧道內(nèi)行車視距較差，行車安全難以得到保證。建議在隧道線
3、路設(shè)計時，盡量采用路面超高不大于4%～5%的曲線半徑。同時考慮到隧道施工的簡便，快捷，隧道內(nèi)平曲線半徑應(yīng)保證隧道路面不加寬。對于高等級公路而言，為保證隧道內(nèi)滿足行車視距要求，以及路面超高的變化，中短隧道內(nèi)應(yīng)盡量避免設(shè)置S型反向曲線；長大隧道必須設(shè)置S型反向曲線時，其反向曲線間必須按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置一段緩和曲線或直線段。公路隧道內(nèi)的平曲線長度除緩和曲線外，圓曲線部分的長度不應(yīng)小于3秒行程的要求，當(dāng)隧道內(nèi)的路線轉(zhuǎn)角等于或小于7度時，應(yīng)設(shè)置較長的平曲線，其長度應(yīng)大于《公路路線設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的一般值，汽車在曲線上行駛，若曲線長度很短，則方向盤操作
4、必須很快，離心加速度急劇變化，行車安全難于保證：在交角很小的情況下，即使半徑很大，駕駛員也感到曲線很短，使方向盤操作失誤，同時小偏角、大半徑的曲線，容易使駕駛?cè)藛T產(chǎn)生直線錯覺，出現(xiàn)行車事故。高速公路隧道往往采用上下行分離式的隧道，在平面線形設(shè)計時，應(yīng)盡量減小左右線之間的間距，并減少隧道洞外分離路基的長度（盡早合并），以保證行車安全三、特殊地質(zhì)條件下隧道施工問題及處理措施53.1松散地層處理松散地層的特點是：結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性差，若有地下水時則更甚。在施工中極易發(fā)生坍塌。處理方法如下：（1）爆破前，根據(jù)圍巖級別進(jìn)行超前支護。（2）可采用
5、超前管棚法進(jìn)行超前支護。管棚由鋼管和鋼格柵構(gòu)成，管棚鋼管外徑為89mm，壁厚6mm，鋼管中心間距為管徑的2～3倍，每節(jié)鋼管長度為4～6m，接頭采用厚壁管箍，絲扣長度不小于150mm，且相鄰兩管棚接頭錯開，縱向兩組管棚之間塔接長度大于2m（3）對于空隙較大的松散地層，可用超前小導(dǎo)管注漿法通過。鋼管選用直徑42mm的熱扎鋼管，長度4.5m，前端做成尖楔狀，管壁每隔10～20cm交錯鉆眼，眼孔直徑6～8mm，縱向兩組小導(dǎo)管間搭接長度不小于100cm，小導(dǎo)管環(huán)向間距200～500mm，將鋼管頂入后，再對圍巖空隙注漿，使松散體固結(jié)。（4）遵循
6、“短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動、及時支護”的原則采用分部法施工，及時進(jìn)行支護。3.2斷層處理根據(jù)隧道段穿過斷層破碎帶的寬度、填充物、含水性和斷層本身的活動性以及隧道軸線和斷層構(gòu)造線方向的組合關(guān)系，結(jié)合施工過程中對圍巖的破壞程度、工序銜接的快慢、施工技術(shù)措施等制定。處理方法如下：5（1）施工前在長期地質(zhì)預(yù)報的基礎(chǔ)上，對特殊地質(zhì)條件洞段進(jìn)行詳細(xì)的短期地質(zhì)預(yù)報，并提前利用鉆探法詳細(xì)勘探所遇斷層帶的所有情況，包括破碎帶的寬度、填充物、地下水以及隧道軸線與斷層構(gòu)造線的關(guān)系，做出正確的支護方案，配備足夠的支護材料。（2）當(dāng)斷層規(guī)模不大、滲水量不大的情
7、況下，采用超前錨桿或超前小導(dǎo)管注漿等超前支護的方法。（3）當(dāng)斷層規(guī)模較大，開挖前先進(jìn)行超前固結(jié)灌漿，再結(jié)合超前小導(dǎo)管超前支護措施進(jìn)行處理。（4）遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、少擾動、及時支護”的原則采用分部法施工，及時進(jìn)行支護，必要時完成復(fù)合襯砌，確保圍巖穩(wěn)定。3.3涌突水地下水的處理主要在勘探預(yù)測。在長期監(jiān)測預(yù)報的基礎(chǔ)上，進(jìn)行短期超前勘探預(yù)報，查明地下水的規(guī)模及性質(zhì)。（1）超前地質(zhì)預(yù)報探測涌突水的可能性根據(jù)地勘報告提供的可能發(fā)生涌突水的段落，超過50～80m，采用TSP對前方的地質(zhì)情況進(jìn)行初查，當(dāng)預(yù)報前方有異?？赡馨l(fā)生涌突水（泥）時，在隧
8、道接近懷疑地點15～30m，采用瞬變電磁儀法詳查前方含水情況，開挖接近懷疑地點10～20m時，采用超前鉆孔精查，鉆孔5～6個，探明前方地質(zhì)情況和涌水量的大小，以便采取相應(yīng)處治措施。5（2）處治預(yù)案①全斷面深孔預(yù)注漿：當(dāng)隧道厚度較大的斷
