第一節公（gōng）路隧道建築

一、公路隧道的分類

1、按隧道所處地理位置分：山（shān）嶺隧道——越嶺隧道和傍山隧道；城市隧道——立體交叉和快速通道；水下隧道——江（jiāng）底隧道和海底隧道。

2、按隧道所處地層介質分：岩石隧道——硬岩隧道和軟岩隧道；土質（zhì）隧道——軟（ruǎn）土隧道和老黃土隧（suì）道。

3、按隧道施工方法分：明挖隧道——挖築（zhù）法、沉管（guǎn）法、蓋挖法；暗挖隧道——礦山法、新（xīn）奧法、盾構法（fǎ）、頂進法。

4、按隧道埋置深度（dù）分：淺埋隧道和深埋隧道。

5、按隧道開（kāi）挖斷麵（miàn）麵積分： 特（tè）斷（duàn）麵隧道（>100m2）；大斷麵隧道（>50m2 <100m2）；中斷麵隧道（>20m2 <50m2）；小斷麵隧（suì）道（<20m2）。

6、按隧道內車流方向分：單向交通隧道；雙向交通隧道。

7、按隧道內行車道數分：雙車道、三車道、四車（chē）道隧道。

二、公路隧道的建築組成

1、公路隧道建築物包括：

主體建築物——為提供（gòng）穩定的、滿足交通（tōng）需求的地（dì）下空間而修築的建築物。包括洞身結構和洞門結構。

附屬（shǔ）建築物——為改善洞內交通條件和交通安（ān）全而設置的地下通道與設備間（jiān）。如車行人行橫（héng）洞（dòng）、通風斜豎井、水泵房和風機房等。

2、洞身結構類型

裸洞結（jié）構——圍岩不需支護就能獲得穩定的地下空間。

整體式襯砌（qì）——現澆混凝土或鋼筋（jīn）混（hún）凝土襯砌承擔圍（wéi）岩壓力。

預製（zhì）管片段——將預製的管段或管片拚接成襯砌承擔（dān）圍岩壓力。

錨噴支護——用錨杆、噴射混凝土、鋼架等件，對圍岩進行加（jiā）固。

複合襯砌——錨（máo）噴構件作為初期支護、澆築混凝土作為二次襯砌，兩者之間鋪設防水層。

3、洞門結（jié）構類型（xíng）

牆式洞門——為穩定（dìng）洞口邊仰坡而修（xiū）築端牆、翼牆所構成的隧道洞（dòng）門。端牆、翼牆可采用圬工砌築，也可采用現澆混凝土修築。

拱式洞門——利（lì）用拱形明洞回填土構成緩坡反壓仰坡使之穩定的隧道洞門。明洞端麵可為不同的仰俯角，所謂削竹式洞門即為仰角45°的拱式（shì）洞門。

棚（péng）式洞門——利用棚洞穩定洞口一側邊坡、防止（zhǐ）坡麵落石的隧道（dào）洞門。多用於（yú）洞口（kǒu）斜交的隧道。

4、隧道拱形斷麵各部的名稱

拱部——起拱線以上的部分，包括拱頂、拱腰（yāo）、拱腳；

邊（biān）牆——起拱線以下到牆腳的部分，包括牆（qiáng）頂、牆腳（jiǎo）；

仰拱——牆腳以下修築的反拱，能與拱部（bù）、邊牆結（jié）構構成閉合的結構環。

第二節公路隧道圍岩

一、相關隧道理論

1、圍岩的定義——開挖（wā）坑道其周圍被擾動（dòng）的地層介質。與原始（shǐ）狀態相比，其（qí）內部應力（lì）應變均發生變化。

2、鬆弛（chí）荷載理論——穩定的岩體不產生荷（hé）載；不穩定岩（yán）體需要支護結構予以支承。視圍岩為散體介質，采用土力學計算不穩定岩體作（zuò）用在結構上的荷載大小和分布。

3、岩承理論——圍岩穩定是岩（yán）體自身具有承載自穩能力；不穩定圍岩喪失穩定是有一個（gè）過程，如在此期間（jiān）提供幫助仍能進入穩定狀（zhuàng）態。視圍岩為應力岩體，分析應（yīng）力—應變狀態的變化過程和支護作用（yòng）。建立圍岩—支（zhī）護力學體係。

4、隧道（dào）特性曲線（xiàn）解釋

穩定的圍岩承擔主要地層壓力；不穩定（dìng）的圍岩壓力由結構承擔。如整（zhěng）體式襯砌（qì）承擔鬆動壓力，錨噴支護承（chéng）擔變形（xíng）壓力。

5、空間效應——隨掌子麵的推（tuī）進，地層荷載逐漸釋放，導致觀察斷麵的圍岩自穩能（néng）力發生改變。

6、時間效應——隨時間的推移，地層荷載逐漸釋放，導致觀察斷麵（miàn）的圍岩自穩能（néng）力發生改變。

二、圍岩分級和工程特性

1、圍岩分級（jí）屬間接工程類比（bǐ）法。是在總結大量（liàng）隧道工（gōng）程經驗和教訓的基礎（chǔ）上，編製符合工程設計施（shī）工需要的圍岩工程地質（zhì）級別，定量地給出各級圍岩的支護型式和襯砌厚度以及施工方法。

2、影響圍岩穩定的人為因素包括設計和施（shī）工兩個方麵（miàn）。如：

隧道設計的尺寸和形狀、結構類型；采用的開（kāi）挖方法、支護時機等。在公路隧道設計中（zhōng），隧道尺寸和形狀、結構類型變化不顯著，通常對應圍岩分級給出相應的（de）支護參數；

實施開挖、支護工序的水平（píng）各施工單位差異較大，除在施工規範中列有相（xiàng）應的要求（qiú）外（wài），很難（nán）在圍岩分（fèn）級中明確。

3、影響圍岩（yán）穩定（dìng）的自然因素主要指隧道所處地層的工程地質條件和（hé）水文地質條（tiáo）件（jiàn）。

前者從岩石強度、岩體完整性考察圍岩的工程特性，如岩石的單軸飽和極限抗壓強度（dù）Rb和風化程度；岩體受地質構造影響程度、節理發育程度等。

後者從地下水對岩石和（hé）岩體結（jié）構（gòu）麵填充物的（de）軟化作用考慮（lǜ）劃分。所以對軟岩有遇水降級之說。

4、影（yǐng）響圍岩穩定的（de）工程特性主要指岩體的變形性質、強度特（tè）性（xìng）、開挖性、透水（shuǐ）性以及所處的應力環境等；也包括岩體（tǐ）軟弱結構麵的組（zǔ）合方式及填充物（wù）的力學性質，在地下水的軟化作用（yòng）和動、靜推力作用下，可使岩體穩（wěn）定性進一步降低。

換句（jù）話說，主要指圍岩的自承能力和自穩時間及開挖性。

第三節公路（lù）隧道（dào）常見質量問題

一、結構質量問題

1、侵限問題：

開挖支（zhī）護期間，因預留變（biàn）形量不足，或施工放樣誤差，或支護剛度不夠，或施工（gōng）方法有誤等導致初（chū）期支護侵入二襯空間；

施工二襯期（qī）間，因模板剛度不足，或台車就位不牢靠導致走（zǒu）模而建築限界受侵（qīn）。

2、襯（chèn）砌開裂：

施工因素（sù）主要有：

襯（chèn）砌厚度不足、混凝土強（qiáng）度不夠、牆腳浮渣未清除、襯砌背後有空洞、二襯施做時機不當、塌方段處治欠妥等。

設計因素主要有：

圍岩分（fèn）級有誤（wù）、結構（gòu）形式與圍岩壓力不協（xié）調、對後期（qī）荷載估計不足等（děng）。

3、隧道滲漏：

主要原因為：

防水層防水失敗（接（jiē）縫漏焊（hàn）、鋪（pù）掛不密貼被撕裂、鋪掛時被刺漏），施工（gōng）縫止（zhǐ）水構（gòu）件未起作用、排水管溝被堵塞，襯砌混凝土（tǔ）存在蜂窩（wō）現象。

4、接觸麵不密實：

支護與圍岩接觸麵不密實主要有兩種現（xiàn）象：

一為施工操作不當使型鋼拱和鋼（gāng）筋（jīn）網背後噴射混凝土未將其填滿；

二（èr）為有意填塞石塊或異物造成支護背後空洞，達（dá）到偷工省料的（de）目的 。

二襯與支護接觸麵不密實的主要原因：

一為防水板鋪掛不密貼兜存地下水，導致泵送（sòng）混凝土無法填滿；

二為泵送混凝土（tǔ）的壓力不足、流動性不好、抽拔泵送管不當，導致拱頂混凝土不能充滿（mǎn）。

二、通風照明不良

1、設（shè）計欠妥——因交通（tōng）量、車輛組成預（yù）測或自然風壓與實際情（qíng）況偏差過（guò）大（dà），致使隧道通風能力偏小、有害氣體濃（nóng）度超標；汙染空氣降低了光線透過（guò）率，使洞內照明（míng）昏暗。

2、器材不合要求——主要（yào）指所（suǒ）用風機燈具的型號規格與設計不符，或存（cún）在質量問題。

3、養護不（bú）及時——對風機、燈具的日常清潔和維護以及更換都不（bú）及時，使之不能發揮正常功效。

4、降低設備開啟強度——營運管理期間不按設計要求，隨（suí）意改變通風照明水平。

第四節（jiē）公路隧道檢測內容

一、隧道檢測是（shì）施工質（zhì）量管（guǎn）理（lǐ）的重要手段

1、隧道施工的下列（liè）特點導致檢（jiǎn）測必須及時：

結構隱蔽性——前道工序的質量問題為後道工序所掩蓋，成為隱患時（shí）補（bǔ）救（jiù）極為困難。

質（zhì）量傳遞性（xìng）——前道工序的施工質（zhì）量會（huì）影響後道工序的施工難度和質量（如開（kāi）挖質量影響支護施工，支護質（zhì）量影響防水板鋪掛等）。

現場加工性——不具備重複加工和批量生產的可能（néng）。

2、隧道施（shī）工涉及麵廣導（dǎo）致檢（jiǎn）測必須全（quán）麵：

原材料品種多——包括高（gāo）分（fèn）子卷材、管材，鋼製型材、線材，大宗地材和添加劑。

加工方式不同（tóng）——如混凝土有現澆和噴射兩種方式，噴射混凝土又（yòu）分為幹噴與濕噴（pēn）；鋼支（zhī）撐有彎（wān）製的型（xíng）鋼拱和焊接的格柵（shān）拱；開挖可（kě）用爆（bào）破、機械、人工（gōng）等方式；

施做時機（jī）影響大——支護（hù）、襯砌施做時間直接影（yǐng）響到結構受力和穩定。

施工環境複雜——施（shī）工期間洞內的易爆、易（yì）燃、有毒氣體對施工安全危害極大（dà）；粉塵、高地（dì）溫、缺氧對施工人員健康影響不容忽（hū）視。

二、隧道檢測是保證營運安（ān）全前提（tí）

1、影響隧道內車流正常行駛的現象：

路（lù）麵（miàn）缺陷——坑（kēng）槽、斷板、隆起、結冰等。

襯砌破損——裂縫、錯台、龜裂導致掉塊等。

襯（chèn）砌漏水——導致路麵濕滑、電器短路、掛冰（bīng）堆冰等。

通風照明不良——導致司機視（shì）覺信息不足，產（chǎn）生誤操作。

2、定期進行隧道檢測，將事故消滅在萌芽狀態。

三、隧道檢測內容的分類

1、材料檢（jiǎn）測——屬土建工程的通用（yòng）原材料，其檢測方法可查閱有關規定；屬（shǔ）隧道工程特（tè）有的材料需專項檢（jiǎn）測，主要對（duì）錨噴的最終材質強（qiáng）度、防排水材料各項指標進（jìn）行檢測。

2、施工檢測——包括施工質量檢測和施工監控量測。施（shī）工質量檢測內容按施工順序分為：

超前支護及預加固質量檢（jiǎn）測——支護構件的材質、規格、尺寸及安裝尺度要（yào）求；注漿效果。

開挖質量檢測——開挖麵的（de）尺寸、形狀、平整圓順程度（dù）。

初期支護質量檢測——錨杆的間距、排距、長度、漿（jiāng）液注滿度、抗拔力；噴射（shè）混凝土的強度、厚度、平整度；鋼支撐（chēng）的間距、節間連接、榀（pǐn）間連接；支護背（bèi）後密（mì）實度。

防排水係統質量檢測——防排水材質、規格；加工（gōng）安設質量。

襯砌質量檢測——襯砌的幾何尺寸、混凝土強度、背後密實程度。

3、環境檢測——分（fèn）施工環境檢測（cè）和營運環境檢測。