公路隧道工程开挖支护施工要点

导语：公路隧道工程开挖支护施工要点一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

[摘要]我国近些年交通工程建设数量不断增多，公路工程已降开始延伸到我国各个区域，即使是偏远的山区已经开始修建公路。很多工程中为了保护周围的环境需要采取开挖和支护技术修建隧道，保证公路交通系统能够穿山越岭。公路隧道常见开挖方式包括明挖法和暗挖法。明挖是在露天开挖修建隧道，暗挖主要在地下开展隧道结构开挖。在施工中，需要根据工程所在区域的地理环境、地质条件等因素合理选择公路隧道开挖支护技术。

[关键词]公路隧道；开挖支护；施工管理

在开展公路隧道工程开挖支护施工前需要深入调查了解施工环境、施工技术等方面的条件情况，只有根据工程实际条件合理设计施工方案、合理选择开挖支护方法，才能保证公路隧道工程施工的质量安全。为此，工作人员首先需要明确公路隧道开挖支护技术方式和条件要求，总结常见公路隧道开挖方法及其特点、应用范围，明确常见支护技术，根据工程实际情况合理选用支护技术，为公路隧道施工质量安全提供保障。

1公路隧道工程开挖支护施工技术

公路隧道施工大多都需要应用到开挖支护技术。很多公路隧道工程建设都面临着较为复杂的导致条件，在实际施工中需要对地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素进行充分考虑，并且明确开挖方式、支护方式，做好开挖前施工方案的设计和审核，保证施工方案可行性。在开展公路隧道工程建设前，需要由专业的地质勘察人员对当地的土质、周边环境、交通情况等进行实地勘察，经过详细勘察后汇总并且分析勘察数据，总结勘察结果，然后将数据提供给设计人员。设计人员根据勘察数据合理设计公路隧道开挖支护方案。在设计开挖支护方案时，要注意尽量避免扰动周围围岩结构，避免降低围岩结构的稳定性。在完成方案设计后还要进行多方审核，对比选择最优设计方案。当前公路隧道开挖方式较多，台阶法、全断面开挖法、CRD施工都是常见的开挖方法。支护技术也较多，比如混凝土喷射施工技术、锚杆施工技术、钢架及大拱脚钢架支护技术、模筑混凝土衬砌技术、超前小导管施工技术等。想要保证顺利安全地完成公路隧道工程建设，就要明确各种技术的应用方式和特点，根据工程实际情况合理选用开挖支护技术，提高施工质量和安全性。

2公路隧道工程施工开挖方案

2.1全断面开挖法

如图1所示，全断面开挖时以公路隧道设计轮廓为基础一次性完成爆破成型工作，施工中需要配合施工二次衬砌和锚固支护技术。在Ⅰ类、Ⅱ类围岩结构中常常会使用全断面开挖法，其有着良好的支护效果。如果将全断面开挖法应用于Ⅲ类围岩中，需要对支护前段稳定状态进行测定，只有稳定性达标才可以使用该技术。全断面开挖法施工中所用大型机械设备较多，需要合理控制隧道长度和施工区段长度。通常为了保证大型设备应用效果，需要将区域施工段长度控制在1km以内。

2.2台阶法

台阶法主要是按照上半断面和下半断面或者上、中、下三个断面的方式将公路隧道划分为两到三个部分进行开挖作业。台阶法可以同时并行完成各个断面的开挖，但是需要做好台面距离的控制。当前在公路隧道中已经开始广泛地应用台阶法施工技术，工作人员在划分不同开挖方式时要考虑台阶的长度。施工中需要重点做好两方面问题的控制。一方面，要对初期支护形成闭合断面的时间进行准确地控制，如果围岩状态不佳，需要适当缩短支护闭合时间。另一方面，在上层断面开挖支护时需要根据实际情况合理选用施工设备。如果围岩稳定性不好那么需要加强对稳定性和施工安全性的监测。如果围岩状态好可以将机械和设备的工作效率充分提升。

2.3CRD施工法

CRD施工法主要是采用分块开挖和分布开挖的施工方式进行隧道大断面的开挖施工。首先，需要开挖隧道的一侧，然后用封闭初期支护和临时支撑防护好隧道，确保隧道的稳定安全，然后在开始另一侧隧道的开挖施工，同样需要用临时封闭支撑和初期支护做好安全防护。通过这种方式可以实现隧道初期封闭稳定的支护状态，确保公路隧道的整体安全性。在公路隧道中应用CRD施工方法能够随着开挖的推进进行支护，有助于保证隧道断面上部和下部及时完成封闭仰拱支撑，提升隧道整体施工安全性。

3公路隧道工程开挖支护施工的具体分析

3.1混凝土喷射施工

在完成隧道开挖后及时喷射混凝土，在规定时间内将围岩闭合。施工中通常用混凝土喷射机分层完成喷射作业，并且在喷射后及时采取混凝土养护措施。通常在施工中需要让喷射混凝土和围岩面紧密黏附，但是施工中如果存在超挖问题，那么混凝土喷射难度增大，同时需要使用的喷射混凝土用量也会增加。个别单位在隧道工程施工中可能将超挖的凹陷处用木板、石棉板等材料进行封堵，然后再进行混凝土喷射。这种方式虽然能够将混凝土喷射量减少、节省材料和成本，但是会由于喷射混凝土和围岩之间存在缝隙而稳定性不高，安全隐患较大。

3.2锚杆施工技术

工作人员需要根据围岩级别、风化程度、岩层状态等数据做好锚杆方位的确定，做好锚杆位置的合理布设。如果隧道施工段较多那么需要对不同施工段的水文地质情况进行分别设置，避免盲目采用同种方式。为了将锚杆悬吊作用充分发挥出来，需要保证锚杆布设方向、间距、长度都和岩层面垂直。施工人员在施工过程中要将锚杆组合的组合梁和拱的作用充分展现出来。不过当前部分设计单位和施工单位组织结构不同，考虑的问题也存在较大差异。设计人员通常在设计方案时值考虑水文地质勘察情况，没有充分和施工人员沟通，导致在具体施工中不得不根据工程实际地质情况调整设计方案。建设单位和监理单位只认可设计方案和图纸，如果设计部门没有进行变更那么不得不根据图纸施工，导致无法按照实际水文地质情况调整初期支护锚杆的间距和长度，同时可能存在锚杆过剩或者不足等问题。如果出现上述问题必然会导致施工材料和成本浪费，或者锚杆作用力无法充分发挥出来，这不利于隧道工程的安全。为此，设计人员和施工人员和加强沟通，根据实际情况合理设计施工方案。

3.3钢架及大拱脚钢架支护施工要点分析

第一，要分析大拱脚钢架设计方案。采取正台阶施工方法破碎处理围岩。在上台阶拱脚处设置高1m宽0.5m的大拱脚从而保证开挖下台阶时上台阶的稳定性。大拱脚钢架施工主要是在开挖上台阶后修凿大拱脚，主要采用风镐人工的方式。完成拱架支立加工后，完成初期混凝土喷射工作。在大拱脚施工中需要根据实际情况选择支护措施，通常在黄土地质等有着良好稳定性的地质中应用大拱脚钢架支护技术。在薄层页岩等地质条件不佳的地质中，大拱脚钢架支护施工技术应用效果不佳，这主要是因为在开挖上台阶后，需要给大拱脚留一定的修凿时间，如果没有及时支护，那么很容易出现围岩失稳坍塌等安全事故。在设计隧道时设计人员为了使软弱围岩支护效果增强，可能会套用此支护方法，但是不合理的应用不但会浪费材料，还可能导致施工中出现严重的安全事故。为此，各方要加强地质勘察和对设计图纸的审核。第二，钢架支护施工。在加工厂焊接制作钢架，确保每节下料分节都能够和设计要求中的尺寸和规格相符合，将每节的两端焊接在连接板上，用螺栓紧固连接节点之间的连接板。要按照内轮廓尺寸严格安装钢架，做好沉降量的预留，并且利用喷射混凝土密实地填充围岩和钢架之间的空隙，确保支护能够紧密地贴合在围岩结构上，提升围岩结构的稳定性。用纵向钢筋连接好两排钢架，按照1m间距的标准连接钢筋，结构整体性从而提升。

3.4模筑混凝土衬砌技术

首先要在搅拌站集中进行混凝土材料的配置和搅拌，同时制作试块，以便于检查混凝土结构质量。采用泵送的方式完成混凝土浇筑作业，并且仔细完成振捣作业。其次，养护脱模。在混凝土终凝后需要充分做好温湿度等方面的养护工作，将混凝土结构质量水平提升，避免结构受到震动出现强度下降或者裂缝等问题。在混凝土强度达标后可以完成脱模，并且精心修整表面的细小缺陷。最后，在洞口位置做好伸缩缝的预留，尤其是地下水较为丰富的区域需要注意采取有效的措施进行防渗漏处理。

3.5超前小导管施工

该技术主要是用无缝钢管加工成小导管并且安装，然后用水泥浆液将围岩孔隙填充密实，保证开挖后的隧道开挖面能够和围岩层形成牢固的整体。不过在实际施工中常常忽略注浆工序。在安装小导管前，需要用砂浆填充导管形成钢管混凝土结构。有的施工企业没有注浆直接安装小导管，导致小导管无法将该技术的作用充分发挥出来，在开挖阶段出现围岩松垮等问题，甚至出现严重的坍塌事故。

4结束语

总而言之，在复杂的环境中，公路隧道工程施工建设可能会受到诸多因素的影响。虽然现代技术的发展促使各种隧道开挖支护技术越来越成熟，但是如果没有合理选用施工技术、没有严格按照施工操作规范完成施工，很可能出现质量安全事故。为此工作人员要加强度施工过程的管控，合理选择施工方案，提高支护稳定性，为工程施工安全以及公路隧道的建设质量提供保证。

参考文献

[1]杨林，江鸿，陈培帅，等.浅埋大断面公路隧道塌方处治措施及效果分析[J].现代隧道技术，2020，57（6）：207-213.

[2]申大为.高速公路施工中的隧道开挖支护技术[J].交通世界，2020（31）：101-102.

[3]张永君.公路隧道新奥法开挖支护施工技术分析[J].四川建材，2020，46（8）：89-90.

[4]沈桂基.公路隧道工程建设的开挖支护施工及其管理[J].城市建筑，2019，16（36）：163-164.

作者：王洪玉 单位：山东华邦建设集团有限公司