隧道工程建設開挖支護施工技術探討

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摘要：為探討隧道開挖支護施工技術，提高支護施工質量，對不同類型支護施工技術進行分析，提出了混凝土噴射支護、錨桿支護、鋼筋網支護、超前小導管支護四種施工技術，在支護施工技術進一步明確與優化下，有利于更好地提高隧道工程建設的效率與質量，為隧道開挖提供良好的支護結構基礎，確保隧道工程的安全性。

關鍵詞：隧道工程；隧道開挖；支護施工技術

引言

近年來，基于我國路橋隧道建設需求的不斷增多，隧道工程也得到了更好的發展。隧道工程屬于交通建設范疇，能夠緩解交通壓力，但一般隧道工程大多于地下或山區修建，考慮到我國地形結構復雜，隧道工程應適應地形結構與水文、地質條件，因此在隧道工程建設中，需要保障工程質量，提高工程施工安全性[1]。支護結構是隧道開挖施工中的主要安全保障性結構，支護施工技術的進一步提升能夠提高隧道開挖安全性，更好地保障人員安全與施工安全，提升隧道工程施工質量及效率。

1隧道開挖支護施工技術的作用

隧道工程建設需要根據施工現場的環境形成不同的工程建設方案。我國地形結構復雜，在隧道工程建設中更需要考量不同的地形結構，形成施工前的全面準備，確定隧道開挖方案與支護施工方案，從而更好地在隧道開挖過程中合理應用支護施工技術，提高隧道工程安全性與施工質量。隧道開挖方案的選擇需要與支護施工相結合，根據隧道圍巖穩定性確定支護施工技術的重要內容，所以支護結構在隧道開挖工程中具有重要作用。

1.1提高隧道開挖安全性

隧道工程建設大多在山區或地下，工程建設環境相對比較特殊，許多隧道需要建立在巖石上，且受到地形條件的影響，減弱了隧道工程的整體安全性。以支護施工技術形成的隧道支護結構，能夠提高隧道施工的安全性。例如在隧道開挖施工中常造成一些巖石的破壞，而部分巖石本身就缺少穩固性，可能引起巖石塌方等施工安全事故，而通過添加支護結構，形成了對不穩定巖石的支撐，能夠提高隧道開挖的安全性[2]。這其中需要考慮巖石結構應力與支護結構承受能力間的關系。為提高隧道開挖施工中支護結構的承受能力，可結合鋼架結構與混凝土，使鋼架與巖石在混凝土原料下相互結合，從而提高支護結構的承受能力與巖石穩定性，為隧道開挖施工提供了較高的安全保障。

1.2提高圍巖穩定性

隧道開挖支護施工不僅提高了隧道內施工的安全性，同時也有利于提高巖石穩定性，由于隧道施工建設工程工期較長，而在隧道開挖后，圍巖受到環境影響易風化，不僅影響隧道開挖施工過程的施工安全性，也給隧道施工后期或竣工階段的安全性造成影響。因此，通過支護施工方式，能夠采用混凝土封閉的方式，使圍巖不受環境侵襲與影響，在保證施工安全性的同時，更保障了圍巖穩定性。

1.3提高施工進度

支護結構保障了隧道開挖施工的安全性，支護施工的效率也直接影響了隧道開挖工程的整體施工進度。由于支護施工技術類型多樣，技術應用特點不同，所以在隧道開挖施工中，還需要合理選擇支護施工技術，并在支護結構安裝后根據施工技術需求進行合理的安裝檢查，使得支護結構在安裝順序與結構作用原理上符合技術需求，從而能夠更好地保障支護結構的應用效果[3]。其中，以加強支護結構安裝人員技術水平的方式提高支護結構安裝效率，有利于提高隧道開挖工程的施工進度，更好地促進隧道工程建設效率的提升。

2隧道開挖支護施工技術的類型

2.1混凝土噴射支護施工技術

混凝土具有加強穩固性作用，在隧道開挖支護施工中，需要加強支護結構、圍巖的穩固性，從而保障開挖施工安全性。在混凝土噴射支護施工技術中，應合理選擇混凝土原材料與噴射機械設備。在混凝土原材料選擇中，需包括水泥、速凝劑、砂、石料等原材料，提高混凝土原材料的整體質量。應選擇初凝時間低于5min且終凝時間低于10min的速凝劑，在石料選擇中應選擇粒徑約15mm的石料，有利于提高混凝土原材料的整體質量。在噴射施工中能夠發揮更強的作用。噴射機械設備可選擇專門的噴射機進行噴射作業，同時應提高對設備操作人員的技術培訓，減少在混凝土噴射中出現回彈等操作事故。混凝土噴射支護施工需要在隧道開挖施工后及時檢查開挖斷面，并對圍巖形成及時初噴，提高圍巖穩定性。噴射混凝土的過程中，噴射距離與噴射方式需要合理控制，一般噴射距離為1m左右，在噴射方式上選擇垂直噴射，以由下而上的分段噴射方法進行支護施工作業[4]。在一些不平整的巖面中，需要先對不平整處進行噴射，使混凝土彌補巖面的凹槽或縫隙處，然后再完整地噴射混凝土，提高隧道面的平整度。

2.2錨桿支護施工技術

錨桿支護結構根據錨桿種類的不同還能形成不同的支護結構，包括砂漿錨桿支護施工與中空注漿錨桿等類型。錨桿的作用是局部加固，通過加固破碎圍巖或穩固性較差的圍巖，組合其拱形或梁狀結構，從而提高圍巖的穩固性，減少隧道開挖的圍巖事故。在錨桿支護施工中，錨桿與巖層的間隙需要保持一致性，才能夠更好地起到支護作用，所以一般錨桿支護施工中，應對墊板安裝進行合理設計。錨桿支護施工與隧道開挖施工應同時進行，在隧道開挖后需及時確定錨桿孔位置，進行鉆孔并完成錨桿支護施工。施工前需要檢查導管孔，確保導管孔與設計需求一致，同時需要預先做好配件工作，為錨桿支護結構進行注漿準備。在砂漿錨桿中，單管錨桿的注漿量達到設計標準后可以停止注漿，并以螺帽旋緊注漿孔。在錨桿支護結構布置中，支護結構方向需要與巖層相垂直，以錨桿墊板調節錨桿與巖面的貼合性，使錨桿在圍巖內能夠保持錨固效果，形成開挖隧道中的拱狀或梁狀結構，保持錨桿及巖石穩固性。

2.3鋼筋網支護施工技術

鋼筋網支護一般與錨桿支護同時使用，以鋼架的結構應力提高錨桿支護的承受能力與穩定性，有利于加固巖石保持良好穩定性。鋼筋網支護施工中，能夠形成對錨桿支護結構的補充。例如在一些錨桿支護結構距離較遠，巖體穩固性較差的結構中，采用鋼筋網支護施工能夠固定部分錨桿支護盲區，提高支護結構的整體安全性與穩固性。對一些巖體穩固性較差，巖石破碎程度較高的圍巖面，更需要與混凝土支護施工相結合，共同提高巖石穩固性。鋼筋網支護施工需要對鋼筋材料進行預先試驗，提高鋼筋材料的結構穩定性，并對鋼筋材料進行加工，將鋼筋材料制做成方格網片，以焊機或鐵絲組合鋼筋網。在鋼筋網支護施工中，需要將鋼筋網與圍巖緊貼，并根據巖面進行焊接[5]。

2.4超前小導管支護施工技術

超前小導管作為支護工具，適用于砂層段支護施工中。一般在隧道開挖后于隧道拱部設置超前小導管，超前小導管安裝前需要進行鉆孔，安裝后還需要進行注漿，使得超前小導管安裝后能夠及時以水泥漿液填充圍巖孔隙，形成穩固的隧道開挖面。

3隧道開挖支護施工技術的注意事項

支護施工技術以提高隧道開挖安全性與隧道圍巖穩定性為主要目的。在支護施工中應形成對施工過程的全面監控，提高施工操作規范性，減少施工操作問題，從而提高隧道工程建設質量與隧道開挖施工安全性。

3.1施工操作規范性保障

支護施工操作的規范性、支護施工結構的科學性都是影響支護施工質量的主要因素，引起施工操作不規范的主要原因是人為因素，施工技術人員對支護施工技術操作流程的認識與施工過程中的專業性都影響施工操作規范性。所以在實際施工中，應做好施工技術人員的專業培訓，提高施工技術人員施工規范性，使其能夠嚴格按照施工圖紙與施工方案進行施工，保持支護施工技術應用的科學合理性，提高支護施工的整體質量。

3.2保障支護設施完整性

支護設施等原材料的數量及質量常影響支護施工進度及質量。由于支護結構所需原材料數量、質量與現場支護結構原材料數量、質量不符，可能造成盲目施工，使得支護結構完整性與結構質量受到影響，不僅形成了施工安全隱患，也造成施工進度減慢。所以在支護施工技術中，需要做好前期準備工作，并對支護施工進行過程監督，減少支護施工中不合理問題的產生，提高支護施工技術應用質量與支護結構的安裝質量，更好地保障隧道開挖工程質量。

4結語

隧道建設工程作為交通建設工程中的主要項目之一，在隧道建設工程質量的把控上更需要不斷深入，提高隧道工程整體質量。隧道工程在投入施工中，隧道開挖工程作為首要步驟，在安全把控上應更加嚴格，支護施工技術是保障隧道開挖工程安全性的主要技術手段，因此在支護施工技術中，需要加強對技術流程及技術特點的明確與了解，更好地在隧道開挖中合理應用支護施工技術。

參考文獻：

[1]李博融，董長松，葉莉，等.凍土隧道超前支護適應性及施工控制技術[J].災害學，2019，34（S1）：38-43.

[2]曾建斌.隧道全方位高壓噴射注漿拱棚超前支護新技術研究[J].黑龍江交通科技，2019，42（10）：131-132.

[3]李貴民.麗香鐵路黃山哨隧道下穿巖堆段設計施工關鍵技術[J].隧道建設（中英文），2019，39（9）：1494-1499.

[4]李宇.復雜地質條件下鐵路隧道施工技術研究[J].城市住宅，2019，26（9）：169-170.

[5]楊艷春.黃土區域大斷面公路隧道基礎水泥旋噴樁預支護施工技術[J].公路交通科技（應用技術版），2019，15（9）：247-249.

作者：趙文 單位：山西路橋建設集團有限公司公路工程總承包分公司