隧道设计中存在的问题及其对策

刘春峰

(江西交通职业技术学院，江西 南昌 330013)

1 隧道设计问题及设计要求

1.1 隧道设计主要问题

(1)缺乏对施工工艺及水平的了解

由于隧道设计所涉及到的内容比较多，这就要求在设计当中相关设计人员对施工的工艺以及水平有详细全面的了解，这样才能有助于结合实际现状来进行科学设计。但从实际的设计现状能发现，有的设计工作人员对设计标准图以及通用图的依赖性比较大，而没有对施工工艺和水平充分详细的了解，这就使得设计方案和实际的操作施工之间存在不契合之处，可操作性不强，以及安全性和经济性也受到了影响，阻碍整个工程的推进。

(2)设计和勘察没有紧密的结合

保障隧道设计的整体质量，这就需要相关设计人员将设计工作和勘察工作紧密结合。由于隧道勘察设计通常是整体招标，而钟表单位把勘察任务分包以及本单位专业勘察人勘察的过程中，没有和设计人员进行加强沟通，所以会在认识层面存在偏差，设计工作人员对实际工程的了解认识不足，没有和勘察的相关数据紧密的联系起来，造成了设计的整体质量不高。

(3)设计规范和具体操作不相符

隧道设计中规范和操作不符的问题现象比较常见，如在设计规范要求是隧道位需要选择稳定地层，避免穿越工程地质以及水文地质复杂的抵制地段。而具体的设计当中，隧道洞口位置常常服从整体线路平纵横向定位，对洞口位置地形以及地质条件设计施工影响没有充分的考虑，采用提高支护等级的方式达到结构受力平衡。这样的问题出现就会增加技术难度以及风险和成本。

1.2 隧道设计遵循的要求

隧道设计的质量控制，需要按照相应的要求落实，从不同的角度进行考虑优化，促进隧道设计工作的有效开展。要注重：(1)隧道洞口设置洞门，结构可是柱式或端墙式，或台阶式。洞门结构设计需要结合隧道施工特征，以及要参考相应地理条件，这样才能保障设计的质量。(2)隧道设计要充分注重依照国家对隧道的设计规范标准实施，从整体上提升设计规范水平。(3)隧道洞门依照地质条件以及施工的特征，和洞门周边建筑物以及隧道所在地科学化设计。如果隧道是在风景区以及车站附近等，设计时候就要从美观度的角度进行考虑，并要能和环保协调。(4)隧道中线和洞口等高线相交，洞口结构运用斜交式，中线和端墙交角要大于45°。

2 隧道设计要点和具体设计

2.1 隧道设计要点把握

隧道的设计过程中要注重从设计的要点方面加强重视，隧道设计要保障合理以及耐久，这是比较基础的设计要点。隧道设计需要有完整勘测以及调查资料等，并要在设计当中对水文以及地形和地震等诸多层面因素详细分析，保障隧道设计的安全实用以及经济合理。

设计中对隧道合理以及耐久性充分重视，由于设计手法不同，预设计是在过去工程实例经验的方法应用下开展，主观上力图达到合理设计，而在断面形状以及支护衬砌结构方面是不是和所在地层相适应，以及稳定性等方面的情况难以量化把握。隧道的形状以及支护结构建成后就难以再度的改编，所以设计环节就要对隧道合理性以及耐久性充分重视。

对于复杂地形以及气象等条件，就要勘察地质以及测量路线和沿线社会经济交通调查，对各个方案的优劣进行比较。如采用低线方案，行驶条件最好，发挥作用也比较高，占地少，能够保护自然环境，但是隧道比较场，造价就比较高，运行的费用也会大大提高。通过高线方案就会与之相反，而功能作用也相对比较差。所以设计方案的选择就要能综合性的考量。除此之外，还要注重做好地质勘察的工作，和具体状况紧密结合起来，分析本区地势以及地形的起伏变化等。收集完善的地表勘察所需要提供的资料，确定物探位置以及和设计要求相契合。

2.2 隧道的具体设计

(1)隧道线形设计

隧道的设计中在线形设计环节，这就需要以便捷和减少绕道为基础，线位以及地形和地势要相适应，最大程度避免山区环境高填深挖的大规模破坏发生。隧道在选址的过程中，需要和路线总走向相契合，隧道的布设要能对洞口位置选择相结合，洞口内外线形加强重视。我国在隧道平面线形通常是直线为主，这对隧道通风以及整体施工较为方便，而如果是山区的隧道就会受到地形地质条件等诸多因素的影响，隧道内或者是进出口需要设置平曲线，设置的时候尽量设置大半径曲线，小半径曲线会有比较大的超高横坡，影响隧道同断面施工。

(2)隧道洞口设计

隧道洞口的设计是比较重要的部分，在实际设计当中就要和隧道自身特征紧密结合起来，以及和路基、进出口地形地貌、水文条件等诸多的要素相结合。通过对隧道进出口综合排水状况的考虑基础上，减少洞口开挖，以及对施工开挖边仰坡稳定性加强重视，要按照“早进晚出”要求确定隧道进口位置。对于洞门型选择应保持结构简洁，和洞口地形地貌能相协调，和隧道进出口处的地形地形以及地质状况相联系，选择适应的洞门形式。选定隧道洞口位置，要最大化保持山体自然状态，减少扰动山体，避免洞口有高边坡以及仰坡，保障行车安全和环境协调性。进出洞口需要设置明洞，开挖后边仰坡通过锚杆以及喷射混凝土等进行防护。洞口中线的设计中要和地形等高线为垂直的状态，不稳定岩层开挖后容易造成坍塌以及滑动等，所以要提早进洞，隧道比来堆积层有困难的时候，不能采用清方的方式缩短洞口，要维护山体稳定以及洞口施工安全，运用接长明洞以及洞口大管棚和洞口地表注浆加固方式来应对，从这些基础层面得以重视，保障洞门设计的质量，才能为后续的施工打下基础。

(3)隧道防排水设计

隧道设计涉及到的内容比较多，要保障每个环节的设计都要能控制好质量，其中在对防排水设计环节是比较重要的。防排水设计就要按照防排截堵相结合的方式，能够因地制宜综合治理的落实，保障隧道建成后能达到洞内干燥要求，结构以及设备正常使用。防排水设计当中，衬砌防水是比较重要的，初期支护以及二次衬砌间需要进行敷设防水卷材以及土工布，为首道防水措施，通常衬砌段铺设的范围是拱部和边墙。二次衬砌使用防渗等级防水混凝土为第二道防水措施。隧道环向施工缝使用中埋式止水带进行止水以及背贴式的止水带，地下水量比较丰富的地段运用全封闭或者是采用半封闭的衬砌结构，也就是在结构外侧采用周边注浆的方式降低静水压力，而后于隧道初期支护以及二次衬砌间全断面设置防水卷材和土工布，控制速调周边地下水肌肉怒隧道无限制排泄，最大化的降低隧道施工对山体水文环境所产生的不利影响，以及最大程度的减少隧道中心沟排水的压力。

3 结 语

综上言之，隧道的设计中涉及到的环节比较多，由于设计的情况多样，需要和实际工程的现状相结合，所以这就要能在设计过程中综合性的考虑，保障隧道设计的规范，提高设计的安全。通过上文对隧道设计的理论，能够进一步丰富相关设计理论，为实际的设计工作开展起到促进作用。