极小断面公路隧道施工技术研究

黄萍

摘  要：通过对极小断面公路隧道施工技术的研究，探讨了其在现代交通建设中的应用价值和施工方法。首先介绍了极小断面公路隧道的概念和特点，包括其较小的断面尺寸和限制条件下的施工困难。然后，分析了传统隧道施工技术在极小断面公路隧道中存在的问题，如施工效率低下、安全风险高等。接着，提出了一种基于机械化施工的新型极小断面公路隧道施工技术。该技术利用先进的机械设备和自动化控制系统，实现了对隧道断面的精确控制和高效施工。最后，通过实际案例验证了该技术在极小断面公路隧道施工中的可行性和优越性。研究表明，该技术可以显著提高极小断面公路隧道的施工效率和质量，降低工期和成本，并减少安全风险。因此，该技术具有广阔的应用前景和推广价值，对于提升交通建设的发展水平具有重要意义。

关键词：极小断面  公路隧道  光面爆破  施工技术

Research on the Construction Technology for Minimal-Section Highway Tunnels

HUANG Ping

（Sichuan Chuanjiao Road and Bridge Co.，Ltd.，Deyang，Sichuan Province，622555 China）

Abstract： This article explores the application value and construction methods of the construction technology for minimal-section highway tunnels in modern transportation construction through its research. Firstly， it introduces the concept and characteristics of the minimal-section highway tunnel， including its small section size and construction difficulties under limited conditions. Then， it analyzes the problems of traditional tunnel construction technologies in minimal-section highway tunnels， such as low construction efficiency and high safety risks. Next， it proposes a new construction technology for minimal-section highway tunnels based on mechanized construction， which utilizes advanced mechanical equipment and automated control systems to achieve the precise control and efficient construction of tunnel sections. Finally， it verifies the feasibility and superiority of this technology in the construction of minimal-section highway tunnels through practical cases. Research results indicate that this technology can significantly improve the construction efficiency and quality of minimal-section highway tunnels， reduce the construction period and cost， and reduce safety risks. Therefore， this technology has broad application prospects and promotion value， which is of great significance for improving the development level of transportation construction.

Key Words： Small Minimal section; Highway tunnel; Smooth blasting; Construction technology

随着城市化进程持续深入，进一步增强交通需求量，公路建设已成为各国基础设施建设的重要组成部分，但在城市中心、山区等空间内进行公路建设时常会面临空间限制的挑战。为了解决这一问题，极小断面公路隧道施工技术应运而生，所谓极小断面公路隧道是指其截面形状较为狭小的公路隧道，其宽度在3～5 m，高度在2～4 m。由于截面空间狭小，如果应用传统隧道施工方法很难进行正常施工，所以要开展极小断面公路隧道施工技术的研究。在进行施工技术研究中，要先调研极小断面公路隧道的施工现状，目前国内外对于极小断面公路隧道施工技术的研究还相对较少，大多数研究集中在传统宽大断面隧道上。因此，研究人员要从国内外公路建设项目中寻找相关案例，了解现有施工技术的应用情况和效果评估。

同时，对极小断面公路隧道的施工技术进行分析，寻找适用于狭小空间的施工设备和工具，确保施工的安全和效率；探索适合极小断面隧道的开挖方法；研究极小断面隧道的支护技术，从而确保隧道的稳定性。此外，随着城市化进程不断加快，对于极小断面公路隧道的需求进一步增强，所以未来研究方向可能会集中在施工设备改进和自动化技术应用上，从而提高施工的效率。综上所述，极小断面公路隧道施工技术的研究在当前的交通建设中具有重要意义，通过背景研究，有效了解到当前的研究现状和存在的问题，并为后期研究工作提供指导。随着相关技术的不断突破，相信极小断面公路隧道施工技术将会在未来得到更广泛的应用[1]。

1工程概述

狮子岩隧道全长4.516 km，起点为平武县响岩镇三桥村，终点为平通镇桅杆村，采用进出口双向掘进，其中Ⅴ级围岩占隧道全长81%，最大埋深650.6 m，作业风险高，施工难度大。在施工过程中，施工单位严格按照设计工法、设计支护参数及规范要求施工，遵循“先预报、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工理念，将超前地质预报和监控量测纳入施工工序管理，确保生产建设安全稳定。

2工程施工难点

随着城市交通日益拥堵，为了缓解交通压力和提高交通效率，许多城市开始修建极小断面公路隧道。这种类型的隧道是指断面较窄且高度较低的隧道，由于其特殊的设计和施工要求，施工过程中面临着许多困难和挑战。首先，极小断面公路隧道的空间有限，给施工带来了巨大的限制。在有限的空间内，需要容纳道路、隧道结构、电气设备等各个部分，施工人员必须精确测量和布置，以确保各个部分的准确位置[2]。而且，由于空间狭窄，施工人员的工作面临着高强度和高风险的环境，需要具备高超的技术和经验。其次，极小断面公路隧道的施工还面临地质条件复杂的挑战。隧道通常穿越地下的山体或土层，地质条件可能不稳定，存在岩层崩塌、地层滑动等风险。施工人员要进行大量的地质勘探，选取合适的施工方法，保证施工的安全性。此外，由于断面小，施工现场的通风排水也是重要问题，要采取相应的措施来确保施工人员的安全性。再次，考虑交通运输的影响。由于隧道通常位于城市交通要道上，施工会对交通造成一定的影响，施工人员要合理规划施工时间和路线，减少对交通的影响，并加强与相关部门的沟通，确保施工顺利进行。最后，环境保护问题。施工过程中产生的噪音、振动、尘土等会对周围环境造成影响，施工人员要采取有效的措施，减少对环境的污染，并及时清理施工现场，确保周围环境的可持续性。

3工程施工特点

极小断面公路隧道的横截面面积相对较小，这意味着施工空间狭小、施工作业面受限。在施工过程中，要采取特殊的施工技术，如挖掘机械精确操作等，从而确保施工顺利进行。还要严格控制施工进度，以免耽误整个工程的进展。由于极小断面公路隧道的地质条件复杂多变，在施工过程中，可能会遇到各种不同类型的岩石、土层，甚至可能存在地下水等特殊地质现象。因此，在施工前要进行详细的地质勘探，确定隧道的设计方案，并采取相应的地质处理措施，不断地监测地质条件的变化，及时调整施工技术，有效确保施工的安全性。隧道施工会产生大量的噪音、振动和粉尘等，对周边居民和生态环境造成严重的影响。这时，在施工过程中需要采取有效的环境保护措施，如降低施工噪音、减少粉尘排放等，从而减轻对生态环境的影响。在施工过程中，可能需要对原有的道路进行临时交通管制，以确保交通的畅通性[3]。

4小断面隧道施工技术

4.1进口、出口施工技术

在进行进洞和出洞施工前，为了保证隧道的稳定性和排水效果，需要在隧道洞口上方挖掘相应的排水沟，并合理排放地表水，可以最大限度保证进洞边坡和仰坡的稳定性。进洞边坡和仰坡的开挖高度应控制在15 m以上，坡度应控制在1∶0.3左右，尽量避免破坏原有的地形地貌，确保施工过程中的安全性和可行性。待进洞坡面、仰面成形后，需要使用洁净的高压水进行冲洗，并使用抛锚吊网对护坡进行喷涂混凝土，从而达到保护坡面的目的，防止坡面受到外力的破坏。在进口和出口洞段明挖结束后，根据洞口具体情况，可以通过加装钢筋拱架等方式进行支护。各隔栅间距控制在1.0～1.2 m，以增加支护的稳定性。在施工过程中，应遵循“短进尺、弱岩层、强支护、勤测量”的原则，采用预裂缝施工技术，提前处理好岩层裂缝，增加支护的效果。如果围岩地质条件较好，也可以采用光面施工工艺，减少对围岩的破坏[4]。

4.2洞身钻爆施工技术

在进行开挖隧道之前，必须提前进行地质预测，有利于检测出可能存在的隐藏的不良地质情况。通过超前注浆、提前支护等方法，并结合隧道围岩实际情况，确定具体的开挖方式。如果围岩质地较硬，应采用全断面一次开挖成型方法；如果围岩局部存在不良地质段，应采用台阶法进行开挖。本文所研究的隧道围岩良好，因此全程采用全断面开挖施工方法。在钻孔过程中，边开挖边支护，尽量缩短施工时间，为提前实现合同段的工程任务创造有利条件。而对于围岩破碎环节，要采用钢拱架加强支护，其他不良地质情况则需要进行二次衬砌，以确保隧道结构的安全性。目前，测量放线的内容主要包括洞外控制和洞内控制。在洞外控制环节中，应利用三角测量法，在洞外设置三个平面控制点，并确保这三个控制点相互连通。同时，应采用水准测量方法来控制高程，在洞外设置两个水准点，并确保这两个水准点能够相互通视，以保持高差在允许范围内。在洞内控制方面，应按照隧道工程施工规范采用中线法进行洞内测量，并选择具有高专业素养的测量工程师进行测量。为了保证测量的准确性，应测量3次（如表1所示）。

由于金井岩隧道项目所处断面较窄，无法利用衬砌平台厂房进行平行作业和无轨输送。因此，在衬砌拱架横撑施工完成后，必须将废碴运送到指定地点，以确保施工进度。同时，在衬砌过程中，还需要挖掘上导坑，并将每个台阶的长度控制在10 m以内。为了提高效率，工作人员决定采取平行作业方式，在每个衬砌周期中只需3 d时间来开挖导流槽，有助于满足施工进度的要求[6]。

5 结语

综上所述，随着城市化进程不断推进，道路交通网络建设已成为现代社会的重要任务。然而，由于城市空间有限和环境保护的要求，传统公路建设往往面临各种挑战。在这种情况下，极小断面公路隧道成为一种解决方案。本文通过对极小断面公路隧道施工技术的研究，得出以下结论。

（1）相比于传统的公路建设，极小断面公路隧道在减少土地占用和保护环境方面表现出色。由于其采用了更紧凑的设计，极小断面公路隧道能在有限的空间内完成道路建设，从而节省宝贵的土地资源。此外，由于隧道建设在地下进行，不会对周围环境造成过多干扰和破坏，有效保护生态环境。

（2）通过对已建成的极小断面公路隧道进行实地考察和数据分析，发现这些隧道的通行能力和安全性能都得到有效提升。由于其采用先进的设计和施工技术，极小断面公路隧道能够更好地满足道路交通的需求，减少拥堵现象的发生。同时，由于隧道内部空间狭小，车辆行驶速度相对较低，从而降低事故发生的概率，提高道路安全性。

参考文献

[1] 吴枋胤，何川，潘文韬，等.新建公路与铁路隧道小净距交叉段施工方案研究[J].铁道标准设计，2023，67（8）：136-146.

[2] 李强.高速铁路隧道超浅埋下穿高速公路盖挖法修建技术研究[J].现代隧道技术，2020，57（3）：161-166.

[3] 李凯，韩艳，蔡春声，等.中央扣对大跨悬索桥颤振稳定性的影响[J].湖南大学学报（自然科学版），2021，48（3）：44-54.

[4] 唐煜，杨松，胡攀，等.高低刃脚异形钢围堰水力作用数值研究[J].西南石油大学学报（自然科学版），2021，43（6）：102-110.

[5] 胡惠华，王宏祥，张鹏，等.顺向缓倾岩层临坡地基复合破坏模式与极限承载力计算[J].中国公路学报，2023，36（6）：49-57.

[6] 章赛泽.青藏铁路冻土路基稳定性及补强效果综合评价研究[D].北京：中国科学院大学，2021.