談交叉隧道工程設(shè)計(jì)及控制

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【摘要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國交通事業(yè)的發(fā)展也得到了有力的推動，為了滿足社會發(fā)展，交通建設(shè)工程也在不斷增加和擴(kuò)大，其中交叉隧道工程在改善交通擁擠，實(shí)現(xiàn)交通總體平衡方面發(fā)揮著重要的作用。在交通建設(shè)中，交叉隧道工程與普通道路建設(shè)工程不同，無論在結(jié)構(gòu)還是工藝方面都更為復(fù)雜，對此，為了保證交叉隧道工程質(zhì)量和安全，就必須做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)及控制工作。本文就交叉隧道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出科學(xué)合理的工程建設(shè)控制策略。

【關(guān)鍵詞】交叉隧道；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；控制措施

引言

在現(xiàn)代化城市發(fā)展進(jìn)程中，交通建設(shè)是尤為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，而隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城市人口及車輛都在不斷增多，這就對城市交通發(fā)展提出了更高的要求。如何緩解城市交通擁擠問題，提高城市交通運(yùn)行效率，是目前交通建設(shè)中需要重點(diǎn)考慮的問題。交叉隧道工程就是交通建設(shè)中實(shí)現(xiàn)交通總體平衡的重要設(shè)計(jì)。為了緩解交通擁擠問題，交通建設(shè)中的交叉隧道工程也越來越多。交叉隧道工程在技術(shù)、工藝、結(jié)構(gòu)方面都具有較高的復(fù)雜性和專業(yè)性，這就對交叉隧道工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求?；诖?，研究交叉隧道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及控制也顯得十分重要。

1交叉隧道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

1.1做好交叉段地質(zhì)調(diào)查工作

交叉隧道工程與普通交通工程相比，其受力特征更為復(fù)雜，且容易受敏感的環(huán)境影響，這對交叉隧道工程建設(shè)就提出了更高的要求。對此，做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作也顯得尤為重要。而在交叉隧道工程設(shè)計(jì)中，首先就必須做好交叉段地質(zhì)的調(diào)查工作[1]。交叉段的三向應(yīng)力分布較為復(fù)雜，且松動區(qū)存在擴(kuò)大問題，如果沒有做好地質(zhì)調(diào)查工作，容易對交叉隧道結(jié)構(gòu)安全造成威脅。地質(zhì)調(diào)查工作有利于更加全面、科學(xué)地了解交叉地段情況，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況開展設(shè)計(jì)工作更有利于提高設(shè)計(jì)規(guī)范性和科學(xué)性。在交叉段地質(zhì)調(diào)查工作中，要加強(qiáng)對現(xiàn)有主隧道地質(zhì)情況資料的分析和掌握，同時(shí)還要對巖體分類情況有所了解。施工單位還可以派專業(yè)地質(zhì)調(diào)查人員前往現(xiàn)場開展地質(zhì)勘查工作，進(jìn)而結(jié)合資料以及現(xiàn)場勘查情況，評估各項(xiàng)有利條件和不利條件，以選擇最適宜的交叉段位置。

1.2交叉隧道橫斷面設(shè)計(jì)

掌握橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)是交叉隧道設(shè)計(jì)中的重中之重。一般在交叉隧道工程設(shè)計(jì)中常采用矩形橫斷面設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)模式可以滿足道路建筑的限制要求，同時(shí)還可以保證道路的安全性和舒適性。在橫斷面設(shè)計(jì)中，做好交通的防災(zāi)設(shè)計(jì)也十分重要，在具體設(shè)計(jì)中，要根據(jù)道路緣帶寬度、檢修帶、隧道凈高等進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證橫斷面的整體質(zhì)量與安全，如圖1所示。就車行道設(shè)計(jì)而言，需要根據(jù)功能進(jìn)行定位。就路緣帶寬度設(shè)計(jì)而言，需要對應(yīng)速度標(biāo)準(zhǔn)。就檢修道設(shè)計(jì)而言，需要結(jié)合隧道的裝修進(jìn)行設(shè)置，一般寬度設(shè)計(jì)為0.5~0.75m，左側(cè)和右側(cè)需要留有余款，基本數(shù)值為0.25m。如隧道較長，可以選擇0.5m，對于特長隧道也可以延長至0.75m。就隧道凈高設(shè)計(jì)而言，最小健康值可以設(shè)置為4.5m[2]。

1.3交叉隧道縱斷面設(shè)計(jì)

交叉隧道縱斷面設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性將直接關(guān)系到交叉隧道工程的整體設(shè)計(jì)水平，所以掌握交叉隧道縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)十分重要。交叉隧道縱斷面設(shè)計(jì)中隧道埋深、結(jié)構(gòu)尺寸、覆土厚度、行車凈空等都是設(shè)計(jì)要點(diǎn)。這些設(shè)計(jì)內(nèi)容都需要根據(jù)交叉隧道工程需求和要求，以及結(jié)合原隧道實(shí)際情況及調(diào)查資料進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]。設(shè)計(jì)工作即要滿足《城市道路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求，同時(shí)也需要符合城市建設(shè)的地理性特征?？v斷面設(shè)計(jì)中，就坡度設(shè)計(jì)而言，縱向坡度設(shè)計(jì)一定要符合交通舒適、交通安全的需求。1.4交叉隧道功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉隧道工程設(shè)計(jì)中，功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是尤為重要的內(nèi)容，做好功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對提高交叉隧道工程的整體設(shè)計(jì)水平具有重要的意義。在交叉隧道功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格根據(jù)工程建設(shè)需求和要求，做好擋墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、U形船槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、敞口段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。同時(shí)，施工單位還需要做好排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作[4]。交叉隧道功能型結(jié)構(gòu)投資較大，且交叉隧道的地質(zhì)情況復(fù)雜，所以在功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮地質(zhì)、水文、景觀、氣候、環(huán)境等多種因素，這對于保證功能性結(jié)構(gòu)整體水平具有重要的意義。以排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，在設(shè)計(jì)過程中，需要將排水系統(tǒng)與地下管道系統(tǒng)形成統(tǒng)一和平衡，還需要根據(jù)城市內(nèi)澇情況合理設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)等，提高交叉隧道排水有效性。

2交叉隧道工程建設(shè)的控制措施

2.1保證原材料質(zhì)量

交叉隧道工程與普通交通建設(shè)工程不同，其在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、工藝方面都更復(fù)雜，為了保證交叉隧道工程質(zhì)量和安全，就必須做好工程設(shè)計(jì)工作，工程設(shè)計(jì)工作是交叉隧道工程建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，只有保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，才能夠?yàn)楹罄m(xù)施工建設(shè)提供支持。而在交叉隧道工程設(shè)計(jì)控制中，原材料方面的控制就是尤為重要的內(nèi)容。原材料的質(zhì)量高低將直接決定交叉隧道工程的質(zhì)量和安全，所以保證原材料質(zhì)量十分重要[5]。交叉隧道工程設(shè)計(jì)中，各個(gè)部位、結(jié)構(gòu)對原材料要求較高，如鋼筋混凝土的標(biāo)號、照明系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)、排水設(shè)備的質(zhì)量等，都必須符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這就需要施工單位在交叉隧道工程設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)對原材料的科學(xué)選擇也應(yīng)用。比如要結(jié)合交叉隧道工程建設(shè)的需求和要求，以及設(shè)計(jì)圖紙及要求，選擇相符合的鋼筋混凝土、照明系統(tǒng)、排水設(shè)備。交叉隧道工程建設(shè)完成后需要投入使用多年，所以在材料選擇上不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性，更要考慮實(shí)用性。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新材料在交通建設(shè)中的應(yīng)用也越來越廣泛，新材料具有經(jīng)濟(jì)性高、節(jié)能環(huán)保、施工快捷的特點(diǎn)，對此，也可以根據(jù)交叉隧道工程設(shè)計(jì)的要求和需求，對新材料進(jìn)行選擇與應(yīng)用。無論在選擇何種原材料時(shí)，都必須經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)分析獲取重要結(jié)論，這對于保證原材料質(zhì)量具有重要的意義。

2.2保證工藝水平

交叉隧道工程設(shè)計(jì)中，工藝控制也是尤為重要的內(nèi)容。交叉隧道工程的工藝水平高低與工程質(zhì)量和安全有直接的關(guān)系，所以在設(shè)計(jì)中要提高對工藝控制的重視，設(shè)計(jì)過程中要結(jié)合工藝需求、工藝要求進(jìn)行全面、綜合考慮，這樣既可以保證設(shè)計(jì)的整體水平，又可以保證工藝水平，這對提高交叉隧道工程的整體水平具有重要的意義。在交叉隧道工程工藝控制中，施工單位需要提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，比如要綜合分析交叉隧道各個(gè)部位的功能，保證各個(gè)部位的功能在工藝控制下都能夠得到最大的發(fā)揮。在交叉隧道工程工藝控制中，要保證交通組織和排水設(shè)計(jì)、供電設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)達(dá)成統(tǒng)一和平衡。設(shè)計(jì)和施工本身就是一個(gè)關(guān)聯(lián)性、連續(xù)性的活動，設(shè)計(jì)需要以施工標(biāo)準(zhǔn)為參考，而實(shí)際施工活動則需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)需求和要求執(zhí)行。交叉隧道工程建設(shè)中各個(gè)流程必須密切配合，為了預(yù)防突發(fā)事件和特殊事件的發(fā)生，在工藝控制措施中，需要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

3結(jié)束語

交叉隧道工程在交通系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值，而相比其他交通工程建設(shè)，交叉隧道工程建設(shè)的復(fù)雜性、系統(tǒng)性、專業(yè)性更高，所以為了保證交叉隧道工程的質(zhì)量和安全，就必須做好設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員必須掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時(shí)還需要合理控制設(shè)計(jì)水平。另外，在施工方面也需要嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量和工藝水平，這對提高交叉隧道工程整體建設(shè)水平具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]于建新，楊建平，趙武勝，等.新建公路隧道上穿既有供水隧洞施工安全監(jiān)測技術(shù)[J].公路，2020，65（1）：303-308.

[3]易律.交叉隧道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及控制[J].科技風(fēng)，2019（7）：94.

[4]張俊.公路隧道與輔助通道交叉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J].路基工程，2018（6）：167-171.

[5]房明，周翠英，張毅.交叉隧道盾構(gòu)施工引起既有隧道沉降的隨機(jī)介質(zhì)模型[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，55（1）：80-84.

作者：童晨財(cái) 單位：林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司