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1、公路隧道設計及施工工藝以小佛寺隧道工程為例，基于公路隧道設計需遵循的原則，主要探討了小佛寺隧道設計工程中的隧道勘測、隧道選線、隧道縱斷面設計等內容，并詳細研究了公路隧道的施工工藝，包括隧道掘進、地質預報、中線及高程控制等。1工程概況小佛寺隧道位于山東省濟南市歷城區錦繡川鎮，主要通過的村落為東崖村、團飄村。隧址區地形起伏較大，地面標高260.0耀510.0m，相對高差250m，左右線進口自然坡角約5毅，左右線出口自然坡角約9.6毅。隧址區植被發育，多為核桃樹、果樹、雜木以及雜草等。其隧址區地層巖性簡單，上覆第四系殘坡積覆蓋粉質黏土層（Q4pl+dl），下伏（沂）石灰巖、頁巖。地下水補給主要以大氣2、降水補給為主。地下水埋深變化較大，水位深度為23.0m耀150.0m，局部鉆孔未見地下水。2公路隧道設計遵循原則公路隧道設計應按照國家規范要求設計，隧道中線與洞口等高線斜交，則洞口可采用斜交結構設計，隧道中線及端墻交角應躍45毅1。施工圖紙設計應考慮到隧道內輪廓，隧道洞口設置洞門，可采用削竹式、端墻式、柱式、臺階式。洞門設計應符合實際施工特點，滿足工程地理條件。內部輪廓設計應確保排水、照明、管理、通風等設備所需空間。洞門設計應按照地質條件及施工需求，結合工程周邊環境確定。若隧道位于城鎮、村落等建筑物附近，應更加注重隧道的美觀性，確保工程建設與城市建設及環境保護的協調。3公路隧道設計3.1隧道勘3、測。在開展公路隧道建設前，對施工區域科學勘測是確保設計有效的基礎。前期勘測應注重確定隧道位置、類型、施工方案、環境保護后期運營養護等。要對公路隧道區域地貌、地質及地下水分布、水量等進行詳細分析。在隧道勘察中應開展地質勘探，了解各區域更詳細的圍巖類型。圍巖條件對隧道穩定、使用壽命及具體施工方案有較大影響，應針對圍巖等級及巖性選擇合適的隧道設計方案。以小佛寺隧道為例，其地質調繪及鉆探顯示，隧址區地層分為粉質黏土和中風化閃長巖，粉質黏土呈現換褐色，圖紙均勻，有可見鐵錳質氧化物，含少量碎石（直徑1耀4cm），fa0=140kPa。小佛寺隧道圍巖級別統計如表1所示。3.2隧道選線。隧道位置決定了工程造價4、建成后養護及安全運營多方面內容。在勘測設計中，應確定路線走向，深入調查后，科學設計方案。若路線開挖深度躍30m，應和隧道及深路塹方案比對，綜合考慮施工難度、成本、運營、維護等內容，同時兼顧政治、經濟、國防、環保等需求來確定采用的方案是否合理。隧道平面及縱面線形應和隧道兩端路線在一定范圍內保持一致，在隧道起點、終點、中間點以“線路最短”為概念，落實“成本最低”理念。不同控制點可通過反復穿線、插點、結合區域地形特點，確定道路中線位置，避免隧道洞口高邊坡。3.3隧道縱斷面設計。隧道縱坡需滿足線路設計限制坡度要求，縱坡形狀采用單坡及人字坡，單坡可在高程路線高差大時便于展線，人字坡便于施工排水及出碴。5、平縱面線形應順應地勢及確保隧道洞內外線形一致，且和區域景觀保持一致，分析地質及場地對施工難度影響，應避免平曲線設置不合理造成行車及通風不便。受地形、地質限制較大時，平曲線可不設超高2。3.4隧道內輪廓設計。隧道內輪廓設計應考慮公路等級、車道數、側向寬度及余寬，如何設置人行道、檢修道。隧道內輪廓不得侵入隧道建筑限界。4公路隧道施工工藝4.1隧道掘進。在公路隧道工程中，隧道掘進需符合政府規范要求，開挖后設置支護。應重視公路隧道地質超前預報，加強監控，掌握掘進可能出現的風險問題。掘進方式可選擇手掘式、半機械及機械式掘進等。按照擋土形式分為明挖和暗挖：明挖方式，其開挖面從隧道外直接觀測，在城市淺埋隧道6、施工中應用廣泛；暗挖方式，不能直接觀測到開挖面，需以固定裝置間接掌握開挖面，在貫穿高山隧道中應用廣泛。地質預報。地質預報需具備超前性。隧道開挖中圍巖、特殊地質、滲水都會影響開挖效率及質量，應及時掌握情況，指導工作，這就需重視地質超前預報。在開挖中，隨著掘進深入，新問題將接踵而來，可采用打超前探孔、地震波法、超聲波探測等方式，也可參考地質專家判斷，針對地質構造特征對施工前方地質進行判斷。中線及高程控制。在公路隧道中線測量前，應考慮隧道開挖打通后其偏差數據。應針對隧道長及平面形狀，在圖紙上布置測點及預計貫通點，在平面圖上測量必要尺寸，以規范極限誤差計算測角及量距精度。4km以下的隧道中線貫通極限誤7、差控制在依100mm，4耀8km隧道中線貫通極限誤差控制在依150mm。隧道高程數據對控制建設規模有重要影響，短隧道采用通用水平儀控制，長隧道采用精密水平儀建設，確保高程能達到需求精度，高程貫通極限誤差在依50mm。在隧道開挖中，應注重對項目施工進度控制，掌握隧道縱向坡度和方向偏離，實時調整隧道掘進狀態。掘進方式。可采取盾構法進行施工。隧道松軟地質以盾構法開挖，盾構是圓形鋼結構開挖設備，其前端為切口環，中間支撐環，后端為盾尾。開挖中，切口環切入底層，掩護施工人員工作，支承環承擔主要荷載，可安裝多臺推進盾構千斤頂或其他設備。盾尾隨切口環和支承環前進，保護施工安裝鐵管片及混凝土管片安全。盾構法在松8、軟地層區具有實踐意義，能確保施工安全，避免超挖出現。掘進機法在隧道斷面上施工，以連續掘進設備施工，普通掘進機前端為金屬圓盤，具有較強旋轉及推動能力。圓盤上附著多把刀具，用以切割地層，圓盤周邊存在鏟斗，對切割后碎石傾入運輸部分，由后方運出。其機身部分有數對可伸縮支撐機構，刀具切割地層，其外伸撐緊巖壁，平衡扭矩及推力。掘進機法對圍巖影響小，速度較快，操作人員少，可有效減少人力成本，減輕勞動強度，縮短工期3。.2隧道支護。復合式襯砌。以噴錨網或單噴作為初期支護后，泵送混凝土形成拱圈作為二次襯砌，形成噴錨網支護+混凝土襯砌。考慮隧道防排水需要，在初支與二次襯砌間鋪掛排水管、防水板等，建立防水層。噴錨。9、錨桿種類繁多，在施工中應針對圍巖及設計需求，選擇噴錨方式，確保支護穩定。噴錨方式分為干式和濕式兩種，無論采用哪種噴錨方式，都應確定合適混凝土配合比，確保其滿足強度、噴射要求，噴射材料選擇水泥、粗集料、細集料、速凝劑、水。施工前應清理噴巖面，確保噴射混凝土與巖面有良好的粘結力，控制混凝土厚度，使厚度滿足設計要求，錨桿、鋼筋網、鋼支撐等具有足夠保護層，發現局部脫落及時補噴。5結語綜上所述，公路隧道建設是國民經濟發展中的有力支撐，應積極探索現代化技術在公路隧道施工中的合理應用，以新技術增加施工安全性，提高工程質量。為確保車輛在隧道中行駛的安全性和快捷性，應針對隧道所處區域道路獨特性及環境特點分析，以科學設計及施工工藝，提高隧道安全性，為區域化經濟發展奠定堅實的基礎。