針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（材料）對公路隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理，根據(jù)Hertz接觸力學理論，采用Thonroton假設，對新型逃生管道的結構尺寸進行了優(yōu)化，并對通道的連接方式進行了設計，通過抗沖擊性試驗，對逃生管道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行了驗證。試驗結果表明，通道結構尺寸合理，可靠，可應用于公路隧道施工應急救援。

       截至2008年底，我國公路隧道總數(shù)已達5426座，共319×104km，然而，我國公路隧道建設起步較晚，與國外發(fā)達相比，相關技術水平仍較低，加之公路隧道跨度大、施工工藝復雜、地形多變等特點，導致公路隧道建設過程中還存在諸多技術問題。 盡管隨著我國公路隧道新奧法施工技術的日益成熟，穿越復雜地質(zhì)條件隧道的相關設計理論和修筑工藝取得了一定的成果，但在隧道建設中塌方事故卻屢屢發(fā)生，施工問題異常嚴峻。

在隧道工程的設計與施工中，除了了解軟弱圍巖隧道“自穩(wěn)差、易坍塌”的工程特點，還必須清楚地認識到隧道不同于地面建筑物的3個主要特點：

（1）隧道是由圍巖和多種支護結構兩部分組成的，即：隧道=圍巖+支護

（2）隧道承受的壓力具有不確定性。

（3）支護體系是控制圍巖變形的關鍵。

為有效控制隧道工程風險，避免或減少坍方事故發(fā)生，應以“充分調(diào)動圍巖的承載能力，有效控制圍巖變形和松弛”為設計理念，按新奧法原理進行軟弱圍巖隧道設計。

隧道支護設計

根據(jù)新奧法原理，軟弱圍巖隧道支護一般采用復合襯砌。復合襯砌由初期支護、二次襯砌兩部分組成。

隧道開挖后先實施噴射混凝土、錨桿、鋼拱架等與圍巖密貼的初期支護，約束圍巖變形，并根據(jù)變形監(jiān)控量測結果，適時施作二次襯砌。

初期支護是由噴射混凝土、錨桿、鋼架組成的聯(lián)合支護體系，是復合襯砌隧道的主要承載結構。

作用

噴混凝土能及時、有效地防止開挖面巖層的松散、離層和掉落，是有效地保護圍巖、防止坍方的重要手段。噴混凝土與圍巖的粘附是發(fā)揮噴混凝土支護效果的保證，也是噴混凝土***主要的力學作用。

設計施工要點

1 噴混凝土應具有必要的早期強度，以盡快對圍巖提拱支承力，24小時抗壓強度不應低于10MPa。

2噴混凝土應有足夠的后期強度，強度等級不應低于C25。

3與圍巖應具有足夠的粘附強度，使噴混凝土與圍巖盡快形成整體，阻止圍巖松動下滑，與圍巖的粘結強度不應低于0.5MPa。

4 軟弱圍巖采用鋼筋網(wǎng)噴混凝土，增強噴混凝土的抗剪強度、提高粘附性。

施工要求

1 噴混凝土應采用濕噴工藝：濕噴法其噴射混合料進入噴射機前已經(jīng)按規(guī)定加入水拌合均勻，因此較干噴工藝具有水灰比能準確控制，利于水泥的水化，施工粉塵小，回彈少，混凝土均質(zhì)性好，強度高的優(yōu)點。

2 噴混凝土必須與巖面密貼，不可有空洞，以保證良好的共同受力狀態(tài)

3 噴混凝土必須快速、及時施作