基于碳排放评价的超小净距隧道绿色施工优化研究

摘要：为推进生态文明社会建设发展，倡导绿色低碳施工理念，以碳排放评价作为切入点，开展了超小净距隧道绿色施工优化研究。依托贵州旧屋基原连拱隧道段工程，基于隧道施工碳排放模型，归纳了影响隧道施工碳排放量的直接影响因素和间接影响因素。综合分析认为，造成隧道施工碳排放量产生的主要因素为施工过程中的机械运作以及建筑材料生产，因此从缩短工期与优化结构形式2条技术路径对原方案进行绿色低碳施工优化具有可行性，进而提出分离式超小净距隧道优化方案，并将原CD开挖工法调整为“先行洞台阶法+后行洞超前小导洞扩挖工法”。采用数值模拟方法分析了不同中岩柱加固方法下超小净距隧道安全性，确定了中岩柱“中空注浆锚杆加固+三角区小导管注浆加固”的辅助加固方案。根据现场试验段监测数据，优化方案相比原方案施工工期缩短15d,拱顶沉降最大值13.5mm,收敛变形最大值9.53mm,初支安全系数最小值2.13,满足支护结构安全性要求。基于碳排放系数法，对比分析了优化前后施工方案的碳排放量，结果表明：优化方案的总碳排放量相较于原方案减少25.43%,其中通过节省原材料减少碳排放量最为明显，减少碳排放量为30.14%,绿色低碳实施效果显著，对类似超小净距隧道施工的节能减排优化具有一定的参考意义。

关键词：隧道工程;绿色施工技术;碳排放系数法;超小净距隧道;

作者简介：陈鑫磊(1995-),男，湖南娄底人，工学博士研究生，E-mail:174814364@。;*张学民(1973-),男，山东潍坊人，教授，博士研究生导师，工学博士，E-mail:zhangxm@。;

基金：国家自然科学基金项目(51978671);贵州省交通运输厅科技项目(2020-123-015);中南大学研究生自主探索创新项目(2020zzts155);

绿色公路理念已成为公路建设的重要指导思路，推行绿色施工进而降低碳排放量逐渐成为公路交通行业发展的新方向。公路隧道建设过程中建筑材料的大量消耗及施工机械的长时运作，导致能源的大量耗损和温室气体的巨量排放。通过量化隧道施工碳排放量，可明确影响隧道建设碳排放量的主要因素，形成碳排放量控制指标，有助于隧道工程绿色施工的优化与设计。目前国内外许多学者大都将隧道施工碳排放量分为建筑材料消耗、施工及运营几个阶段进行研究。在建筑材料方面，Gustavsson等[1]、Zabalza等[2]均将施工过程中建筑材料产生碳排放划分为生产、运输、建造及拆除4个部分。施工运营阶段碳排放方面，Chang等[3]基于全生命周期评价理论分析了加州高速铁路某区间碳排放分布，发现隧道与高架结构建设期间碳排放量占比巨大；Guo等[4]基于生命周期评估法(LCA),研究了某公路隧道全生命周期温室气体排放量及其关键影响因素；Xu等[5]基于采用全生命周期评价，分析了不同围岩条件与隧道碳排放量之间的关系。基于碳排放系数法，Boyoung等[6]、李乔松等[7]、陈进等[8]分析了各种类型隧道主要碳排放因素及其对应碳排放因子，获得了隧道施工中产生的碳排放量；郭春等[9]综述了当前中国公路隧道碳排放计算模型和方法，明确了隧道施工碳排放的各类影响因素。

兴义环城高速公路第三合同段旧屋基隧道为分岔式短隧道，左洞起讫桩号为ZK15+305～ZK15+697,长392m;右洞起讫桩号为YK15+290～YK15+683,长393m,最大埋深约178m。隧道出口分岔段设计为连拱隧道，测设基线最小间距5.1m,后逐渐分开为极小净距、小净距及分离式隧道，平面示意见图1。隧址区围岩主要为强、中风化白云岩，节理裂隙发育，其中出口段为Ⅴ级围岩，长86m。

图1旧屋基隧道平面示意下载原图

旧屋基隧道出口段原设计采用连拱隧道结构形式，支护参数如图2所示。原拟定的总体施工方案为，首先从出口往进口方向开挖中导洞至ZK15+646(YK15+632)后停止施工，转为浇筑中隔墙混凝土，而后从进口向出口方向进行主洞的开挖与支护。隧道主洞开挖采用单侧壁导坑法。隧道中隔墙与先行洞掌子面之间距离不小于50m,隧道先行洞二次衬砌与后行洞掌子面之间距离不小于40m。

受场区地形条件、桥隧相连线路规划等因素影响，公路隧道有时很难避免出现隧道净距过小的情况。旧屋基隧道分岔段围岩等级为Ⅴ级，如采用分离式隧道方案，则双洞间最小净距0.6m,仅靠薄壁中夹岩柱很难承载两隧道上部围岩压力，隧道结构承载安全风险高。为此，设计常采用连拱隧道，通过开挖中导洞提前施作中隔墙替代双洞间的中夹岩柱，以提高中间部位的结构强度与刚度，减小隧道开挖变形，确保隧道结构安全。

连拱隧道相对于独立双洞隧道方案而言，需要进行中导洞开挖支护及中隔墙施工，开挖步序多而复杂，且存在大量临时支撑拆除问题，材料浪费严重。从绿色低碳施工角度考虑，隧道施工中总材料投入量大，意味着材料生产过程及运输过程造成碳排放量的增加；而工期延长，意味着隧道施工中柴油、电力等工装设备工作时间增加，直接增加了能源消耗及碳排放量，有悖于当前倡导的节能减排、绿色低碳的施工理念。因此，根据旧屋基出洞段实际情况，针对原有设计方案进行优化，选择绿色低碳、技术可行、经济合理的施工方法具有重要的意义。

目前碳排放计算方法较多，其中碳排放系数法[18]已得到广泛应用，碳排放系数是指每单位质量(体积)材料的碳排放量。隧道施工中可将主要产生碳排放的因素分为两类：直接性因素和间接性因素。直接性因素主要指隧道施工过程中照明、通风、作业机械、机电等设备耗能产生碳排放的因素；间接性因素则主要指隧道结构材料，如混凝土、钢材等生产及运输过程产生碳排放的因素。碳排放系数法的具体计算方法见式(1)～(3)。综合《IPCC国家温室气体排放清单指南》、国内外文献[19,20,21]等资料统计，隧道施工阶段涉及的主要能源及材料碳排放系数如表1所示。

图2原设计连拱段隧道结构支护参数(单位：mm)下载原图

elStructure(Unit:mm)

表1隧道施工涉及的主要能源(材料)碳排放系数导出到EXCEL

Table1CarbonEmissionCoefficientofMainEnergy(Material)InvolvedinTunnelConstruction

材料

碳排放系数(kgCO2eq·单位-1)

C20混凝土

168.325kgCO2eq·m-3

C30混凝土

256.836kgCO2eq·m-3

水泥浆

0.870kgCO2eq·m-3

钢筋

2.364kgCO2eq·kg-1

锚杆

2.526kgCO2eq·kg-1

型钢

2.466kgCO2eq·kg-1

钢管

2.504kgCO2eq·kg-1

炸药

0.263kgCO2eq·kg-1

汽油

2.985kgCO2eq·kg-1

柴油

3.161kgCO2eq·kg-1

电力

0.823kgCO2eq·k·Wh-1

直接性因素碳排放量计算公式为

Po=∑iPoi=∑i(Eieoiti)Ρo=∑iΡoi=∑i(Eieoiti)(1)

式中：Po为隧道施工阶段所有机械产生的碳排放量；Poi为第i类机械产生的碳排放量；Ei为第i类机械单位时间所用能源消耗量；eoi为第i类机械所用能源碳排放系数；ti为第i类机械工作时间。

间接性因素碳排放量计算公式包括两部分：

材料生产

Pm=∑jPmj=∑j(emjmj)Ρm=∑jΡmj=∑j(emjmj)(2)

式中：Pm为隧道施工阶段所有材料生产的碳排放量；Pmj为第j类材料生产的碳排放量；emj为第j类材料生产的碳排放系数；mj为第j类材料生产总量。

材料运输

Pt=∑kPtk=∑k(vketkTk)Ρt=∑kΡtk=∑k(vketkΤk)(3)

式中：Pt为隧道施工阶段材料运输产生的总碳排放量；Ptk为第k类运输工具产生的碳排放量；vk为第k类运输工具单位时间所用能源消耗量；etk为第k类运输工具所用能源碳排放系数；Tk为第k类车辆运输时间。

隧道施工总碳排放量计算公式为

P=Po+Pm+Pt(4)

由第2.1节隧道施工阶段碳排放计算模型可知，隧道施工碳排放量的可控制因素归纳为两点：①对于碳排放直接性因素，时间因素是隧道施工中的可控制因素。通过缩短施工工期，减少隧道施工过程中各机械设备运作时间，可直接降低能源消耗及碳排放量。②对于碳排放间接性因素，隧道材料使用量是直接的可控因素。减小隧道结构原材料使用量可有效减少碳排放量，通常可通过优化隧道结构形式实现，也可简化隧道开挖支护步骤以避免过多临时支撑拆除产生的材料浪费。基于以上2种隧道碳排放量可控制因素，结合现有研究成果、国内外相关工程案例分析[22,23]以及旧屋基隧道工程实际，在确保结构安全稳定前提下，提出优化施工方案如下：

(1)将原设计三层曲墙连拱隧道形式优化为超小净距隧道结构形式。与连拱隧道有所不同的是，超小净距隧道未施作中导洞和中隔墙，通过加固中岩柱以发挥两洞间围岩自承载能力，取消连拱隧道中导洞开挖支护、中隔墙施工及中导洞临时支撑等工序，可缩短施工工期，降低建筑材料消耗。

(2)针对原隧道设计的左右洞单侧壁导坑开挖工法，优化为先行洞台阶法与后行洞超前导洞扩挖工法，以减少总体开挖步序，提高工效，缩短各类机械设备总运行时间，从而达到节能减排的目的。

基于最不利工况，选择双洞间最小中岩柱厚度0.6m的断面建立小净距隧道施工计算模型(图3),隧道埋深15m。为消除模型边界效应影响，计算范围取3～5倍洞径，模型边界条件左、右两边x方向水平约束，底部y方向竖向约束，上表面自由。计算中岩体物理力学参数以勘察报告和规范建议值为依据，注浆加固区参数参照文献[24]按提升一级围岩级别进行等效，具体参数值见表2。

表2模型主要物理参数导出到EXCEL

Table2MainPhysicalParametersofModel

材料

密度/
(kg·m-3)

弹性模
量/GPa

泊松
比

黏聚力/
MPa

内摩擦
角/(°)

厚度/
m

中风化白云岩

2000

1.6000

0.35

0.16

25

全范围

注浆加固区

2200

2.0000

0.35

0.30

28

锚杆加固区

2850

2.2000

0.30

0.30

30

初期支护

2200

28.8119

0.20

0.28

二次衬砌

2500

31.6090

0.20

0.65

为对比分析不同支护参数及中岩柱加固措施工况下的隧道稳定性，拟定了3种工况，如表3所示。模拟施工阶段的具体步骤如下：①计算自重下初始地应力平衡；②开挖左洞上台阶并施作初支，对相应区域进行加固；③开挖左洞预留核心土；④开挖左洞下台阶并施作初支；⑤施作左洞二衬；⑥开挖右洞小导洞并施作小导洞初支；⑦开挖右洞上台阶，施作初支；⑧拆除小导洞，开挖右洞下台阶并施作初支；⑨施作右洞二衬。

图3超小净距隧道方案数值模拟模型下载原图

为验证数值模拟结果合理性，首先将工况3中拱顶沉降计算结果与ZK15+630断面现场监测结果进行对比分析，如图4所示。由图4可知，计算拱顶沉降与实际监测数据历时曲线趋势基本一致。两者偏差主要因围岩应力释放、支护结构施作等与实际存在差异引起，总体可认为数值模型及参数取值合理，可用于分析不同工况下的隧道施工力学行为。

表3工况设置情况导出到EXCEL

Table3WorkingConditionSetting

工况

工况说明

1

中岩柱无加固

2

中岩柱注浆锚杆加固

3

中岩柱注浆锚杆加固+三角区注浆加固

图4左线隧道拱顶沉降计算结果与实测数据对比下载原图

tofLeftTunnel

3种工况下隧道拱顶沉降曲线如图5所示。由图5可知，工况1中隧道左右洞拱顶沉降值分别为4.35、5.39mm,工况3中隧道左右洞拱顶沉降值分别为3.40、3.72mm。2种工况下左右洞拱顶沉降值相差较小。

3种工况下最终施工阶段中岩柱最大、最小主应力云图分别如图6、7所示。由图6、7可知：中岩柱均整体受压，其中最大压应力位于中岩柱中间部位靠近开挖轮廓附近，分别为3.01、2.82、2.32MPa。

图5各工况隧道拱顶沉降曲线下载原图

图6中岩柱最大主应力(单位：MPa)下载原图

(Unit:MPa)

图7中岩柱最小主应力(单位：MPa)下载原图

(Unit:MPa)

图8各工况中岩柱塑性区状况下载原图

表4各工况下计算结果对比导出到EXCEL

Table4ComparisonofCalculationResultsUnderVariousWorkingConditions

工况

指标

左线完成

右线扩挖

右线完成

1

拱顶沉降/mm

2.36

5.31

5.40

中岩柱压应力/MPa

2.00

2.74

3.01

中岩柱塑性区情况

塑性区基本贯通中岩柱，范围较大，如图8(a)所示

2

拱顶沉降/mm

1.78

3.78

3.89

中岩柱压应力/MPa

2.00

2.69

2.82

中岩柱塑性区情况

塑性区未完全贯通中岩柱，范围有所减小，如图8(b)所示

3

拱顶沉降/mm

1.80

3.62

3.72

中岩柱压应力/MPa

1.87

2.53

2.32

中岩柱塑性区情况

塑性区未贯通中岩柱，范围进一步减小，如图8(c)所示

超小净距隧道左右洞错开施工，左洞为先行洞，采用上下台阶法开挖，左洞贯通后，右洞采用超前中导洞扩挖工法。后行洞爆破开挖应严格控制爆破振速，靠近中岩柱侧应采用机械开挖。如图10所示，具体施工工序为：①开挖左洞上台阶断面Ⅰ,施作初支①;②开挖左洞下台阶Ⅱ,施作初支②;③施作左洞仰拱②及填充层③;④整体模筑左洞二衬④;⑤开挖右洞超前小导洞Ⅲ,施作小导洞初支⑤;⑥扩挖右洞上台阶Ⅳ,施作右洞上台阶初支⑥;⑦拆除小导洞初支⑤,开挖右洞下台阶Ⅴ,并施作下台阶初支⑦;⑧右洞仰拱⑦及填充层⑧施工；⑨整体模筑右洞二衬⑨。

图9优化后超小净距隧道支护结构断面(单位：mm)下载原图

ClearanceTunnel(Unit:mm)

图10优化后隧道施工步序示意下载原图

现场每循环开挖进尺1.2～1.8m,日进尺2～3个循环。2017年10月16日超小净距段左洞上台阶开始开挖，2017年12月31日右洞仰拱施作完成，总耗时76d。相比原连拱隧道方案，工期提前了15d。

超小净距段ZK15+683、YK15+669监测断面的初支收敛变形分别如图11、12所示。其中，左洞初支水平收敛变形速率0.35mm·d-1,13d后变形逐步趋于稳定，最大水平收敛变形值5.46mm;拱顶沉降变形速率0.8mm·d-1,15d后趋于稳定，最大沉降值为13.5mm。而右洞初支水平收敛和拱顶沉降变形速率分别为0.8、1.2mm·d-1,均于10d后逐步趋于稳定，最大水平收敛和拱顶沉降值分别为9.43、11.03mm。综合左右洞初支变形历时曲线可知，变形值均较小，说明按优化后的超小净距隧道方案施工可确保围岩稳定性及隧道安全。

图11左线ZK15+683断面初支变形监测值下载原图

+683SectionofLeftLine

图12右线YK15+669断面初支变形监测值下载原图

+669SectionofRightLine

为评价隧道初支内力，按图13所示于中岩柱厚度约1m区段的左洞ZK15+683、右洞YK15+669断面分别埋设7对表贴式应变计，用于测试钢拱架的受力状态。通过综合测试仪获取各测点应变数据后，按线弹性应力-应变关系可计算出钢架应力。因钢架属于压弯组合的偏心受压构件，假设同一截面内应力呈线性分布，根据钢架上下缘应力值可按式(5)～(6)计算钢架轴力和弯矩，即

图13测试断面初支混凝土应变计布置(单位：mm)下载原图

tion(Unit:mm)

N=(σ1+σ2)A2(5)M=(σ1−σ2)I2y(6)Ν=(σ1+σ2)A2(5)Μ=(σ1-σ2)Ι2y(6)

式中：N为计算截面轴力；M为计算截面弯矩；A为计算截面面积；I为计算截面惯性矩；y为截面高度；σ1、σ2分别为计算截面上、下边缘应力值。

根据测试结果，隧道初支钢架受力趋于稳定后的内力分布如图14所示，其中最大轴力637kN,最大弯矩29.4kN·m,均位于左洞隧道右拱肩处。

图14净距1m断面隧道初支内力下载原图

on

根据《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)推荐检算方法，获得如表5所示的测试断面初支喷射混凝土与钢架截面强度安全系数。由表5可知，各截面安全系数均大于规定安全控制值2.0,说明超小净距隧道方案可满足支护结构承载力安全要求。

表5隧道初支各部位安全系数导出到EXCEL

Table5SafetyFactorofEachPartofInitialSupportofTunnel

截面

左洞安全系数(2)

右洞安全系数(2)

喷混

钢架抗压

钢架抗拉

喷混

钢架抗压

钢架抗拉

A

35.29

12.75

29.30

39.34

7.310

10.30

B

16.13

3.40

5.07

55.14

32.820

473.40

C

9.70

2.13

2.82

16.43

7.172

22.61

D

60.55

40.38

939.00

60.55

45.870

248.31

E

25.73

6.40

4.14

14.70

10.090

137.74

F

176.45

112.68

82516.20

112.30

15.100

19.13

G

686.00

6.70

6.80

93.57

32.710

72.15

为直观对比分析隧道出洞段原设计“中导洞法连拱隧道+单侧壁导坑法”方案与本文提出的“超小净距隧道+先行洞台阶法+后行洞超前小导洞扩挖法”方案的碳排放量，本节基于第2.1节所述隧道碳排放计算模型，采用碳排放系数法分别计算了原方案及优化方案隧道施工碳排放量，并分析了不同因素作用下的碳排放量占比。

施工阶段算量统计主要包括材料消耗量和机械设备数量等信息。为便于统计分析，施工所需建筑材料按双洞每延米的使用量作为统计单位，参考旧屋基隧道设计与施工资料，2种施工方案下的主要工程数量、施工机械设备信息分别如表6、7所示。由于2个对照组隧道二次衬砌断面尺寸与设计参数相同，故所需原材料消耗量也相同，因此碳排放量对比分析中未包括二次衬砌原材料消耗量及作业设备数量。

表6每延米隧道(双洞)施工阶段主要工程数量导出到EXCEL

Table6QuantitiesofMainMaterialinConstructionPhaseofPerMeterTunnel(Double-hole)

项目

单位

连拱隧道工况

超小净距隧道工况

开挖

m3

302

261

钢筋网

kg

521

468.9

C25喷射混凝土

m3

28

24.66

注浆小导管

kg

962

833

注水泥浆

m3

2.05

2.12

注浆锚杆

kg

1737.8

1531

锁脚钢管

m

81

27

型钢钢架

kg

10174

8370

钢架连接钢材

kg

636

514.1

连接钢筋

kg

292

210.15

中隔墙c30混凝土

m3

24

0

HRB400钢筋

kg

500

0

HPB300钢筋

kg

147

0

由第2.1节碳排放计算模型可知，隧道施工阶段间接性因素造成的碳排放量，包括原材料生产及原材料运输两部分。根据第4.1节统计的方案优化前后隧道建筑材料使用量，结合表1中各材料对应的碳排放系数，通过式(2)可得到隧道施工过程中建筑材料的碳排放量。计算原材料运输过程产生的碳排放量时，按1.5t载重货车作为单趟运输量，根据现场施工场地布置，将材料运输平均距离取为3km,由式(3)可得总材料运输产生的碳排放量。由于统计困难，统计分析中不考虑从材料市场运至隧道现场这一过程中的碳排放量。综上，由间接碳排放因素产生的碳排放量计算结果如表8所示。

表7每延米隧道(双洞)施工所需典型机械设备及运作时间导出到EXCEL

Table7TypicalMechanicalEquipmentandOperatingHoursRequiredforConstructionofPerMeterTunnel(Double-hole)

项目

设备名称

数量

动力
来源

每延米工作时间/h

连拱隧道
工况

超小净距
隧道工况

开挖

1m3挖掘机

1

柴油

40

35

装载机

2

柴油

20

18

潜孔钻机

1

柴油

12

9

20m3空压机

2

电力

47

40

8t运输汽车

8

汽油

5

4

支护

喷浆机

1

柴油

14

8

注浆机

1

柴油

19

12

中隔墙

输送泵

1

柴油

10

0

变压器

1

电力

10

0

表8间接性因素产生碳排放量清单(双洞每延米施工)导出到EXCEL

Table8InventoryofCarbonEmissionsfromIndirectFactor(ConstructionofDoubleHolesPerMeter)

材料

不同工况下碳排放量/(kgCO2eq)

连拱隧道工况

超小净距隧道工况

混凝土

10877.164

4150.8945

水泥浆

1.784115

1.845036

钢筋

3103.932

1605.2742

锚杆

4389.6828

3867.306

型钢

26657.46

21908.1906

钢管

202.824

67.608

总原材料运输

496.10057

394.190146

合计

45728.94749

31995.30848

隧道施工中直接碳排放因素引起的碳排放量主要指隧道施工机械设备消耗能源而产生的碳排放量。根据表7统计的施工机械设备数量及每延米隧道施工各类机械设备的工作时间，由表1、式(1)及各类机械单位时间燃油消耗量[25],可得到施工过程中各种能源消耗所产生的碳排放量，具体结果如表9所示。

表9直接性因素产生碳排放量清单(双洞每延米施工)导出到EXCEL

Table9InventoryofCarbonEmissionsfromDirectFactorsProduce(ConstructionofDoubleHolesPerMeter)

材料

不同工况下碳排放量/(kgCO2eq)

连拱隧道工况

超小净距隧道工况

柴油

7675.028125

6371.29

汽油

1407.67

1126.136

电力

13285.871

11283.72

合计

22368.56913

18781.146

为便于对比分析，将旧屋基隧道86m长出口段原设计连拱隧道及超小净距隧道2种方案所产生的碳排放量绘制如图15所示的柱状图。

图15两种隧道施工方案碳排放量柱状图下载原图

由图15可知，超小净距隧道方案相比于原设计连拱隧道方案，其直接或间接碳排放因素下产生的碳排放量均更小，其中原材料生产环节碳排放量减少最为明显，相较原连拱隧道方案其碳排放量减少30.14%,而总碳排放量减少25.43%。对比间接性、直接性碳排放因素下碳排放量的占比可以发现，隧道施工中间接性碳排放因素引起的碳排放量占比更大，其中连拱隧道施工中间接性因素产生的碳排放量占总碳排放量的67%,而超小净距隧道占比约63%。这说明隧道结构材料使用量对隧道施工整体碳排放的权重影响较大，结合工程实际对隧道结构形式进行合理优化设计，可有效降低隧道施工过程中的碳排放量。

本文从公路隧道绿色低碳施工角度出发，以隧道施工碳排放模型作为切入点，聚焦连拱隧道结构形式与施工方法绿色低碳优化研究。针对旧屋基隧道出口端原连拱衬砌结构方案难以满足绿色低碳施工要求的问题，综合碳排放计算模型，在确保隧道施工安全前提下，提出并论证了超小净距隧道方案的可行性。通过碳排放系数法，对比分析了方案优化前后隧道施工碳排放量。主要结论如下：

(1)根据隧道施工碳排放量计算模型，隧道施工碳排放量主要可控制因素包括隧道建设所需原材料消耗量和隧道施工总工期时长。

(2)根据影响碳排放量可控制因素，提出的“超小净距隧道+先行洞台阶法和后行超前小导洞扩挖法”优化方案相较于原“连拱隧道+双洞单侧壁导坑法”方案，在满足围岩稳定性及隧道支护结构安全前提下，直接减少了隧道结构原材料使用量，并通过优化开挖步序有效缩短施工工期15d。

(3)在不考虑隧道衬砌施工引起的碳排放量情况下，超小净距方案每延米隧道(双洞)施工产生的总碳排放量为50776.45kgCO2eq,而原连拱方案每延米隧道(双洞)产生的总碳排放量为68097.52kgCO2eq,方案优化后总碳排放量降低25.43%。

(4)原材料生产环节的碳排放量在隧道施工总碳排放量中占比最大，约为65%,而采用超小净距优化方案相较于原连拱方案可使其约降低30.14%的碳排放量。因此，通过对隧道结构形式进行合理优化可有效减少隧道建设过程中的碳排放量。

(5)本文结合超小净距隧道方案优化案例，采用碳排放系数法定量评价了不同隧道方案施工碳排放量，为隧道绿色低碳施工优化提供了参考案例，但施工阶段碳排放系数的确定仍以经验参数为主，各施工工序碳排放系数的标定并建立合理的碳排放评价体系需开展深入研究。

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