隧道工程建设开挖支护施工技术探讨

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摘要：为探讨隧道开挖支护施工技术，提高支护施工质量，对不同类型支护施工技术进行分析，提出了混凝土喷射支护、锚杆支护、钢筋网支护、超前小导管支护四种施工技术，在支护施工技术进一步明确与优化下，有利于更好地提高隧道工程建设的效率与质量，为隧道开挖提供良好的支护结构基础，确保隧道工程的安全性。

关键词：隧道工程；隧道开挖；支护施工技术

引言

近年来，基于我国路桥隧道建设需求的不断增多，隧道工程也得到了更好的发展。隧道工程属于交通建设范畴，能够缓解交通压力，但一般隧道工程大多于地下或山区修建，考虑到我国地形结构复杂，隧道工程应适应地形结构与水文、地质条件，因此在隧道工程建设中，需要保障工程质量，提高工程施工安全性[1]。支护结构是隧道开挖施工中的主要安全保障性结构，支护施工技术的进一步提升能够提高隧道开挖安全性，更好地保障人员安全与施工安全，提升隧道工程施工质量及效率。

1隧道开挖支护施工技术的作用

隧道工程建设需要根据施工现场的环境形成不同的工程建设方案。我国地形结构复杂，在隧道工程建设中更需要考量不同的地形结构，形成施工前的全面准备，确定隧道开挖方案与支护施工方案，从而更好地在隧道开挖过程中合理应用支护施工技术，提高隧道工程安全性与施工质量。隧道开挖方案的选择需要与支护施工相结合，根据隧道围岩稳定性确定支护施工技术的重要内容，所以支护结构在隧道开挖工程中具有重要作用。

1.1提高隧道开挖安全性

隧道工程建设大多在山区或地下，工程建设环境相对比较特殊，许多隧道需要建立在岩石上，且受到地形条件的影响，减弱了隧道工程的整体安全性。以支护施工技术形成的隧道支护结构，能够提高隧道施工的安全性。例如在隧道开挖施工中常造成一些岩石的破坏，而部分岩石本身就缺少稳固性，可能引起岩石塌方等施工安全事故，而通过添加支护结构，形成了对不稳定岩石的支撑，能够提高隧道开挖的安全性[2]。这其中需要考虑岩石结构应力与支护结构承受能力间的关系。为提高隧道开挖施工中支护结构的承受能力，可结合钢架结构与混凝土，使钢架与岩石在混凝土原料下相互结合，从而提高支护结构的承受能力与岩石稳定性，为隧道开挖施工提供了较高的安全保障。

1.2提高围岩稳定性

隧道开挖支护施工不仅提高了隧道内施工的安全性，同时也有利于提高岩石稳定性，由于隧道施工建设工程工期较长，而在隧道开挖后，围岩受到环境影响易风化，不仅影响隧道开挖施工过程的施工安全性，也给隧道施工后期或竣工阶段的安全性造成影响。因此，通过支护施工方式，能够采用混凝土封闭的方式，使围岩不受环境侵袭与影响，在保证施工安全性的同时，更保障了围岩稳定性。

1.3提高施工进度

支护结构保障了隧道开挖施工的安全性，支护施工的效率也直接影响了隧道开挖工程的整体施工进度。由于支护施工技术类型多样，技术应用特点不同，所以在隧道开挖施工中，还需要合理选择支护施工技术，并在支护结构安装后根据施工技术需求进行合理的安装检查，使得支护结构在安装顺序与结构作用原理上符合技术需求，从而能够更好地保障支护结构的应用效果[3]。其中，以加强支护结构安装人员技术水平的方式提高支护结构安装效率，有利于提高隧道开挖工程的施工进度，更好地促进隧道工程建设效率的提升。

2隧道开挖支护施工技术的类型

2.1混凝土喷射支护施工技术

混凝土具有加强稳固性作用，在隧道开挖支护施工中，需要加强支护结构、围岩的稳固性，从而保障开挖施工安全性。在混凝土喷射支护施工技术中，应合理选择混凝土原材料与喷射机械设备。在混凝土原材料选择中，需包括水泥、速凝剂、砂、石料等原材料，提高混凝土原材料的整体质量。应选择初凝时间低于5min且终凝时间低于10min的速凝剂，在石料选择中应选择粒径约15mm的石料，有利于提高混凝土原材料的整体质量。在喷射施工中能够发挥更强的作用。喷射机械设备可选择专门的喷射机进行喷射作业，同时应提高对设备操作人员的技术培训，减少在混凝土喷射中出现回弹等操作事故。混凝土喷射支护施工需要在隧道开挖施工后及时检查开挖断面，并对围岩形成及时初喷，提高围岩稳定性。喷射混凝土的过程中，喷射距离与喷射方式需要合理控制，一般喷射距离为1m左右，在喷射方式上选择垂直喷射，以由下而上的分段喷射方法进行支护施工作业[4]。在一些不平整的岩面中，需要先对不平整处进行喷射，使混凝土弥补岩面的凹槽或缝隙处，然后再完整地喷射混凝土，提高隧道面的平整度。

2.2锚杆支护施工技术

锚杆支护结构根据锚杆种类的不同还能形成不同的支护结构，包括砂浆锚杆支护施工与中空注浆锚杆等类型。锚杆的作用是局部加固，通过加固破碎围岩或稳固性较差的围岩，组合其拱形或梁状结构，从而提高围岩的稳固性，减少隧道开挖的围岩事故。在锚杆支护施工中，锚杆与岩层的间隙需要保持一致性，才能够更好地起到支护作用，所以一般锚杆支护施工中，应对垫板安装进行合理设计。锚杆支护施工与隧道开挖施工应同时进行，在隧道开挖后需及时确定锚杆孔位置，进行钻孔并完成锚杆支护施工。施工前需要检查导管孔，确保导管孔与设计需求一致，同时需要预先做好配件工作，为锚杆支护结构进行注浆准备。在砂浆锚杆中，单管锚杆的注浆量达到设计标准后可以停止注浆，并以螺帽旋紧注浆孔。在锚杆支护结构布置中，支护结构方向需要与岩层相垂直，以锚杆垫板调节锚杆与岩面的贴合性，使锚杆在围岩内能够保持锚固效果，形成开挖隧道中的拱状或梁状结构，保持锚杆及岩石稳固性。

2.3钢筋网支护施工技术

钢筋网支护一般与锚杆支护同时使用，以钢架的结构应力提高锚杆支护的承受能力与稳定性，有利于加固岩石保持良好稳定性。钢筋网支护施工中，能够形成对锚杆支护结构的补充。例如在一些锚杆支护结构距离较远，岩体稳固性较差的结构中，采用钢筋网支护施工能够固定部分锚杆支护盲区，提高支护结构的整体安全性与稳固性。对一些岩体稳固性较差，岩石破碎程度较高的围岩面，更需要与混凝土支护施工相结合，共同提高岩石稳固性。钢筋网支护施工需要对钢筋材料进行预先试验，提高钢筋材料的结构稳定性，并对钢筋材料进行加工，将钢筋材料制做成方格网片，以焊机或铁丝组合钢筋网。在钢筋网支护施工中，需要将钢筋网与围岩紧贴，并根据岩面进行焊接[5]。

2.4超前小导管支护施工技术

超前小导管作为支护工具，适用于砂层段支护施工中。一般在隧道开挖后于隧道拱部设置超前小导管，超前小导管安装前需要进行钻孔，安装后还需要进行注浆，使得超前小导管安装后能够及时以水泥浆液填充围岩孔隙，形成稳固的隧道开挖面。

3隧道开挖支护施工技术的注意事项

支护施工技术以提高隧道开挖安全性与隧道围岩稳定性为主要目的。在支护施工中应形成对施工过程的全面监控，提高施工操作规范性，减少施工操作问题，从而提高隧道工程建设质量与隧道开挖施工安全性。

3.1施工操作规范性保障

支护施工操作的规范性、支护施工结构的科学性都是影响支护施工质量的主要因素，引起施工操作不规范的主要原因是人为因素，施工技术人员对支护施工技术操作流程的认识与施工过程中的专业性都影响施工操作规范性。所以在实际施工中，应做好施工技术人员的专业培训，提高施工技术人员施工规范性，使其能够严格按照施工图纸与施工方案进行施工，保持支护施工技术应用的科学合理性，提高支护施工的整体质量。

3.2保障支护设施完整性

支护设施等原材料的数量及质量常影响支护施工进度及质量。由于支护结构所需原材料数量、质量与现场支护结构原材料数量、质量不符，可能造成盲目施工，使得支护结构完整性与结构质量受到影响，不仅形成了施工安全隐患，也造成施工进度减慢。所以在支护施工技术中，需要做好前期准备工作，并对支护施工进行过程监督，减少支护施工中不合理问题的产生，提高支护施工技术应用质量与支护结构的安装质量，更好地保障隧道开挖工程质量。

4结语

隧道建设工程作为交通建设工程中的主要项目之一，在隧道建设工程质量的把控上更需要不断深入，提高隧道工程整体质量。隧道工程在投入施工中，隧道开挖工程作为首要步骤，在安全把控上应更加严格，支护施工技术是保障隧道开挖工程安全性的主要技术手段，因此在支护施工技术中，需要加强对技术流程及技术特点的明确与了解，更好地在隧道开挖中合理应用支护施工技术。

参考文献：

[1]李博融，董长松，叶莉，等.冻土隧道超前支护适应性及施工控制技术[J].灾害学，2019，34（S1）：38-43.

[2]曾建斌.隧道全方位高压喷射注浆拱棚超前支护新技术研究[J].黑龙江交通科技，2019，42（10）：131-132.

[3]李贵民.丽香铁路黄山哨隧道下穿岩堆段设计施工关键技术[J].隧道建设（中英文），2019，39（9）：1494-1499.

[4]李宇.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].城市住宅，2019，26（9）：169-170.

[5]杨艳春.黄土区域大断面公路隧道基础水泥旋喷桩预支护施工技术[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（9）：247-249.

作者：赵文 单位：山西路桥建设集团有限公司公路工程总承包分公司