介绍: 公路隧道数量达6139 座,里程达3942.0km。其中,特长隧道190处、821.1km,长隧道905处、1500.7km。我国在建或建成的3公里以上特长隧道已达200多座。我国公路隧道建设已进入飞速发展期。 从20世纪70年代末开始,由于“新奥法”原理的引入,我国隧道及地下工程技术有了显著的进步。八十年代以来,在新奥法的指引下,一些重大隧道工程相继建成,如中梁山、隧道、雪峰山隧道、方斗山隧道、秦岭终南山隧道等重大工程。 众所周知,新奥法的核心是最大限度地利用和发挥围岩的自承能力,具体措施有两点 ①在整个工程的设计、施工过程中,以利用和发挥围岩的自承能力为基本出发点,尽可能地提前了解围岩的力学特性,在设计与施工中合理利用围岩的自承能力,采取各种工程措施,使围岩成为隧道承载体系的一部分。 ② 切实地进行信息化的设计和施工,在现场建立有效的监测、控制系统,严格实行以项目为主体的动态管理。 而在具体实施步骤上,掌子面超前地质预报、隧道施工监控量测与反分析、现场围岩分级判断是新奥法的技术关键点。这些关键技术点的把握,对减少工程事故、提高工程质量、控制工程投资有至关重要的作用。 1.2监控量测、质量检测等工作存在的不足 虽然新奥法将隧道监控量测作为其三大技术支柱之一,但在实际施工过程中,监控量测的地位与此显然不相适应。在新奥法引入隧道工程建设相当长的一段时期内,许多业主、监理和施工单位将监控量测工作作为可有可无的工作项目对待。这其中有客观的原因,如在正常情况下,隧道监控量测工作的作用不易显现,任何一个有着监测经验和判别围岩稳定性经验的监测单位均不可能在隧道围岩稳定的情况下提出预警,从而不易引起业主、监理和施工单位的高度重视。而在隧道围岩处于频繁变化的地段,由于监测时间长度的需要,监测异常数据可能处于滞后状态,从而导致预警落后于实际工程状态,使得业主、监理和施工单位对监测数据心存疑虑。另外如监测测点的埋设、测点变形及受力状态数据的采集需要一定的时间,而这些工作可能与施工存在一定的冲突,对施工有一定的干扰,在目前效益至上的施工环境下,极易引起施工人员的不满,从而发生破坏监测测点,从而影响监测数据分析的事情时有发生。导致出现这一状况也有一些主观方面的原因,如有些施工人员由于对隧道监控量测工作的不了解,误认为埋设的量测元件是对其施工质量的一种长期监控,导致破坏监测点事件的发生,从而影响监测数据作用的充分发挥。另外一方面,由于部分工作人员对新奥法理解并不透彻,认为既然施工单位已经进行了隧道施工过程中的监控量测工作,就不需另外再花钱(当然监测费用与监理费用相比很少)进行该项工作了,殊不知在目前的施工环境下,施工单位仅配有有限的量测人员,在完成本职的施工测量和放样的情况下,已难有精力和心情去完成需要付出大量劳动的隧道监控量测工作,同时施工单位通常无相关监测资质,这一点与交通部主管部门对隧道监控量测和质量检测工作专门设置的“桥隧专项”检测资质严重违背,在这种情况下,对围岩的稳定性判断、支护参数的合理性研究与参数变更、二次衬砌的合理施作时间研究、与超前地质预报数据的结合分析等更是无从谈起,直接影响隧道监控量测积极作用的发挥,导致的结果将必然是隧道工程的安全性和经济性大打折扣。 施工过程中的第三方质量检测在隧道建设过程中也遇到了一些难题。质量检测往往采用随机抽测的方式进行,当检测到质量问题时,施工单位为了自己的利益,甚至有监理单位为了自己的脸面考虑,往往动用各方面的关系做工作,从而使得检测到的质量问题被疏忽,甚至被放过,达不到质量检测的目的。另外一方面,现在的质量检测往往采用无损检测的方式进行,是一种间接介质的检测方法,由于现场检测条件的限制,甚至有施工单位为了自身的利益可能故意破坏检测必需的条件,这样也可能会导致检测结果发生偏差,甚至错误,在这时如果得不到业主、监理和施工单位的正确认识,对检测结果一味批判,最终也会导致检测失去其原有的意义。第三方面,由于管理者对隧道质量问题的认识不统一,对质量问题的处理方式也会不一致,如不同业主可能会对初期支护背后空洞或二衬厚度不足的危害性认识不一致,产生不同的处理意见,施工单位便可能利用其中的差别作文章,使得隧道质量检测可能偏离原来预定的方向。 超前地质预报是利用TSP、PSP、地质雷达等仪器对隧道施工前方的围岩进行弹性波等参数进行测试,再结合掌子面的地质描述推断施工前方的不良地质情况。然而,目前有些建设单位将超前地质预报与现场监控量测工作和质量检测区分开独立工作,从而使得现场围岩揭露资料的收集和预报方法、结果验证方式有一定的脱节,从而出现误报、漏报的现象,导致出现施工方法、支护参数与围岩不符,结果出现隧道塌方、衬砌开裂等险情的发生。 目前,较多隧道在施工期,技术咨询由独立于监控量测、质量检测方担任,直到隧道出现塌方、开裂等事故后才启动咨询组。而咨询组通过较短时间的调查了解,就给出建议,往往出现建议与现场问题不符的情况,导致建议不可用,从而出现了解问题的没有给出解决方案,给出解决方案的不了解问题。而这一现象的出现,主要归落于两点:一方面,建设方对技术咨询与现场监控量测、质量检测之间的紧密联系没有清楚的认识;另一方面,现场监控量测、质量检测单位不具备解决问题的能力,从而出现以上浪费人力、物力、财力的现象发生。 因此,通过以上分析,在隧道工程中,只有将监控量测、质量检测、超前地质预报和技术咨询紧密的结合在一起,才能减少工程事故、提高工程质量、控制工程投资发生发挥作用。 1.3项目概况 1.3.1 项目基本情况 共和至结古公路段上共有5座隧道,分别为鄂拉山隧道、姜路岭隧道、雁口山隧道、通天河隧道及河卡山隧道,设计行车速度为60km/h,隧道内轮廓设计净宽10.25m,净高7.15m,建筑限界高5.0m。五座隧道隧址区均属冰缘及构造侵蚀中高山,地形中间高南北低,东西两侧为南北走向高山,冰积谷地发育,地势起伏较大,山体寒冻风化剥蚀作用强烈,海拔高程4000-5000m。