公路隧道设计阶段的问题与对策研究

古浩

摘 要：设计工作在公路隧道工程中具有重要地位，其能够对公路隧道施工效率及质量等产生直接影响。因此为加强公路隧道施工质量及促进我国公路隧道建设发展，本文通过分析相关资料及实际调查，对公路隧道设计阶段中存在的问题及对策进行深入研究，以期可以为公路隧道设计人员开展工作提供可靠依据。

关键词：公路隧道设计阶段;问题;对策

引言：在公路隧道建设重要性不断提升的背景下，其设计工作逐渐受到社会的关注。因此为加强公路隧道设计科学性，相关人员必须对设计阶段给予高度重视，充分明确其存在的问题，并及时采取针对性处理措施，以此达到加强公路隧道设计质量的目的，该点对我国公路事业实现高质量发展具有重要意义。

1.公路隧道设计阶段的问题

从现实角度出发，可发现目前我国部分公路隧道设计阶段中存在许多问题，该点对公路隧道建设质量及效率等方面具有直接影响。针对公路隧道设计问题而言，其主要包括以下几个方面：

1.1.图纸设计问题

图纸设计是公路隧道设计阶段重要组成部分，其与设计工作整体质量具有密切联系[1]。因此公路隧道施工单位必须对其给予高度重视。目前公路隧道勘察与图纸设计工作分别由不同单位负责，该种工作模式对勘察单位与设计单位之间的协同性具有极高的要求，但通过实际调查可以发现，勘察单位与设计单位在协同工作的过程中，普遍存在以下问题：首先，正式进行图纸设计工作时，部分设计人员不仅未积极与勘察人员进行沟通，而且责任意识欠佳。因此在公路隧道图纸设计过程中，设计人员极有可能在未对勘察资料进行深入研究的情况下，盲目开展设计工作。以此为基础，公路隧道图纸合理性与可行性将显著下滑，并对后续施工产生严重影响。其次，部分设计单位未积极与施工单位进行沟通，致使设计人员对施工能力及技术手段缺少了解，从而导致公路隧道施工图纸标准较高，不具备可操作性。在此基础上，设计人员必须对施工图纸进行重新设计。该点不仅对施工进度具有严重影响，而且还会损害工程经济效益。因此在实际设计工作中，设计单位必须对该方面问题给予高度重视。

1.2.地下水因素

在公路隧道实际施工过程中，极有可能与地下水发生接触。因此在实际设计过程中，必须对地下水问题进行深入研究，充分明确其可能对施工产生的影响，并根据实际情况对图纸进行科学设计，从而实现为公路隧道施工顺利进行及质量提供保障。但本文通过实际调查后发现，目前多数公路隧道工程设计单位对施工图纸进行设计的过程中，未对地下水因素形成正确认知，致使施工图纸可行性及全面性显著下滑，从而对公路隧道施工进度及科学性产生严重影响，并造成严重公路隧道病害。该点对保障工程基本效益极为不利。

2.公路隧道设计原则

为加强公路隧道设计合理性与可靠性，设计人员在实际工作过程中，必须严格遵循设计原则，从而实现为公路隧道顺利进行及建设质量提供保障[2]。针对设计原则而言，其主要包括以下几点内容：①必须对我国公路隧道设计规范及要求进行明确，并严格依照规范及要求开展公路隧道设计工作，以此达到加强设计规范性及合理性的目的;②首先，设计人员应根据实际情况，采取柱式或端墙式设计形式对隧道洞口进行设计。其次，在洞口设计过程中，设计人员必须充分结合公路隧道工程实际情况，并对洞口所处位置的环境及地址特点进行深入分析，从而实现为洞口设计合理性提供保障。最后，若公路隧道施工地点较为特殊，例如景区以及车站等，设计人员必须严格遵循观赏性及实用性原则，以此加强洞口观赏价值与实用性，该点对显著提高公路隧道与周围环境和谐性具有重要意义;③在公路隧道施工过程中，若出现隧道等高线与中线相交的现象，设计人员可选择将隧道洞口结构设计为斜交式，从而实现为公路隧道洞口实用性提供保障;④在隧道内部轮廓实际设计过程中，设计人员应尽可能进行规范化设计，确保设计要素具备完整性且隧道内排风以及通风等系统符合相关标准[3]。在此基础上，公路隧道施工质量将明显加强;⑤对公路隧道施工图纸进行设计时，必须严格依照相关规范标准，以此避免施工图纸与设计规范不符，从而对公路隧道施工进度与质量产生影响;⑥必须对公路隧道监控检测形成正确认知，并对其进行设计，从而实现为施工合理性提供保障。

3.公路隧道设计对策

针对上述问题，本文通过结合设计原则及分析相关资料，对公路隧道设计对策进行总结，其具体内容如下：

3.1.明确设计特点

通过对公路隧道设计阶段进行深入研究，可发现该项工作具有多样性特点，其具体内容如下：针对地面结构工程而言，其能够在平地进行施工作业，并在工程结构形成后，通过结构达到承受荷载的目的;针对公路隧道工程而言，由于其多是在岩土体中进行施工作业，故而必须承受岩土体荷载，并在施工作业结束后形成隧道工程结构。由于岩土体围岩级别、断层厚度、地下水实际情况以及围岩风化程度等存在明显差异，故而在实际施工过程中，工程荷载极有可能发生变化，并对后续施工产生影响。因此为避免该种现象发生，应适当参考以下几项措施：首先，设计人员在实际施工过程中必须对各方面因素进行深入分析，综合考虑施工中可能出现的质量问题，并以此为基础对公路隧道进行计算与设计。该点对保障公路隧道施工质量具有重要意义。其次，为全面提高公路隧道设计合理性与可靠性，设计单位必须加强设计人员培训力度，促使其具备良好的责任意识及专业能力水平[4]。针对设计人员而言，其必须形成良好的自主意识，并积极对国内外公路隧道先进设计方法及理念进行学习，例如MUIR WOOD设计方法以及CURTIS设计方法等。最后，目前大數据以及人工智能技术手段已趋向于成熟，故而设计人员必须与时俱进，积极对该项技术手段进行利用，从而实现详细分析及研究勘察资料，并为公路隧道设计可靠性及合理性提供保障。

3.2.应用型软件

在现代科技技术水平不断提升的背景下，各类应用型软件已逐渐进入公众视野。通过对该种软件进行科学利用，不仅公路隧道设计效率将显著提升，而且设计人员将实现及时明确公路隧道设计中存在的问题，并采取相应措施[5]。针对应用型软件而言，其具有极强的多样性，目前在公路隧道设计中应用率相对较高的软件主要有以下几种：

对上述软件进行应用前，设计人员必须对公路隧道设计要求进行充分明确，以此达到最大化应用型软件功能性的目的。

3.3.新奥法及隧道衬砌设计

针对公路隧道设计工作而言，经常出现施工图纸与实际施工情况严重不符的现象，从而导致公路隧道施工无法顺利进行。因此为有效解决该点问题，设计人员必须对新奥法给予高度重视，并积极对其进行利用，从而实现为公路隧道设计与施工提供保障。针对新奥法而言，其与岩体力学具有密切联系，在应用该种方法进行施工时，应适当参考以下几项措施：首先，应尽可能采取光面爆破以及预裂爆破法，并采用大断面开挖法进行作业，以此达到避免开挖作业对围岩产生干扰的目的。其次，工作人员必须充分掌握围岩特征，并以此对支护类型进行选择，从而实现构建以围岩、喷射混凝土以及锚杆为基础的承载结构。目前，应用率相对较高的支护类型主要有锚杆以及喷射混凝土等。在此基础上，不仅围岩变形及松弛现象将得到控制，而且承载结构将共同承载岩土体荷载，以此为后续施工奠定良好基础。最后，在实际施工过程中，必须对围岩与支护进行实时监测，详细记录其力学动态及变化信息，并及时将信息数据反馈至设计单位，从而实现为公路隧道工程施工及设计提供可靠依据。

此外，在采用新奥法的过程中，工作人员必须对围岩实际情况进行明确，并以此对开挖断面方法进行选择[6]。若经过分析后发现围岩属于Ⅳ、Ⅴ类，应采取分部开挖法进行施工。针对全断面法而言，其主要指对设计断面进行一次性开挖成型，并在该项工作结束后进行修筑衬砌作业。在实际开挖过程中，首先工作人员必须对移动式钻孔台车进行利用，并沿全断面进行一次性钻孔作业。在该项工作结束后，应及时开展装药连线工作，并根据工程实际情况进行起爆作业。其次，在一次性爆破成型后，应立即对石渣与土渣进行清除，并将钻孔台车推进至开挖面进行后续作业。通过实际调查可以发现，采取该种开挖方法对提高施工效率具有重要意义。此外，为避免对爆破质量及人员身心健康构成威胁，对全断面法进行使用时，必须对工作面进行全面检测，确保其空气含量充足;若经过分析后发现围岩属于Ⅱ、Ⅲ类，应采取全断面法进行施工。在采用该种开挖方法的过程中，施工人员应对以下几种方法给予高度重视：台阶分布开挖法、单侧壁以及双侧壁导坑法。从现实角度出发，可发现采取该种分部开挖法不仅能够减少坑道跨度及加强围岩稳定性，而且还能帮助施工人员明确地质情况。

针对隧道衬砌设计而言，其主要包括以下两种形式：浅埋式衬砌以及深埋段复合式衬砌，在隧道衬砌设计工作中，衬砌结构方式与其设计质量具有直接关系，因此设计人员必须对衬砌方式进行谨慎选择[7]。在实际选择过程中，应充分明确围岩地质条件情况及施工实际要求，并通过对其进行综合考量，以此达到选择科学衬砌方式的目的。

结束语：

综上所述，设计工作与公路隧道施工质量具有密切联系。因此相关人员必须对公路隧道设计阶段给予高度重视，充分明確其存在的问题，并积极采取针对性措施，从而达到加强设计质量的目的。基于此，公路隧道建设质量将得到保障。

参考文献：

[1]岳林博.公路隧道设计阶段的问题与对策研究[J].工程建设与设计，2020，33（23）：89-91.

[2]欧阳娜.公路隧道设计与施工的现状问题探讨及展望[J].黑龙江交通科技，2020，43（05）：131-132.

[3]田伟，王文星.公路隧道设计阶段风险评估中的问题与对策[J].公路与汽运，2020，47（01）：134-138.

[4]梁华阳.公路隧道设计与施工的现状及问题探讨[J].技术与市场，2018，25（03）：188+190.

[5]龚能飞.公路隧道设计与施工的现状及问题探讨[J].低碳世界，2017，24（23）：206-207.

[6]杨新武，何山青.研究公路隧道设计施工的问题及对策[J].交通世界，2017，47（Z1）：82-83.

[7]袁玉林.浅谈公路隧道设计中存在的问题及其对策[J].低碳世界，2018，26（09）：275-276.