道路隧道工程中超前支护施工技术

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摘要:为了进一步证实超前支护施工技术能够有效应用于道路隧道工程中，提高道路隧道工程稳固性，立足于超前支护施工技术，通过结合工程案例，着重分析和探讨道路隧道工程中超前支护施工技术的应用，希望对于高质高效的建成道路隧道工程有所帮助。

关键词:隧道工程，超前支护，应用分析

从近些年道路隧道工程建设实际情况来看，确定超前支护施工技术越来越广泛的应用于道路隧道工程之中，在高切坡开挖之前对工程危险性和稳定性进行评估，进而准确判断高切坡是否危险，之后科学、合理的进行超前支护施工技术设计，以此来保证此项技术充分发挥作用，提高隧道施工的安全性和稳定性，当然，超前支护施工也是有一定难度，尤其与隧道结构相结合。对此，我们应当深入了解超前支护施工技术，进而根据道路隧道工程实际情况，科学、合理的规划与实施此项技术应用方案，包括施工工艺、施工流程等，进而有序施工，稳固隧道。

1超前支护施工技术的概述

超前支护施工技术是针对地形状况比较复杂的道路隧道工程，在工程面开挖施工环节，通过采用锚杆及钢管超前支护的方式，达到对地质围岩进行锚固的目的，从而确保道路隧道在开挖施工过程中的人、物安全。简单来说，就是利用导向架、管棚等设备，围绕道路隧道施工开挖线，借助钢管顶入、锚杆固定等方式对道路隧道的围岩进行预支护，以此来保证道路隧道工作面开挖施工的安全性和稳定性。对于地质条件过于复杂的施工区域，要想保证超前支护施工技术的有效性，一定要做好辅助及支撑，如合理利用钢架等，在具体进行超前支护施工时，首先要做好施工测量及放样，并且做好一系列的施工准备工作;其次，依据施工要求及施工图纸，有序的展开防护道路隧道明洞的开挖，之后针对道路隧道的地质情况、周边环境等，合理规划与设置支护，如管棚、锚杆支护等。最后，检测道路隧道明洞的强度及坍塌等现象发生的可能性，进而再次进行支护和二次衬砌，以此来保证道路隧道施工面平整度及隧道应力［1］。

2道路隧道工程中超前支护施工技术的应用

2．1工程概述

计划建设某道路隧道工程，对工程所在地进行了一系列的地质勘查工作，进一步确定了隧道地质状况及地理区位的复杂程度，即隧道的地质构造呈现出松散化特征，土质类型为黄土。通过进一步细致且详尽的工程放样勘测，隧道为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。1号隧道上行隧道里程为K0+875～K1+175，长300m，为3．685%上坡;下行隧道里程K0+853～K1+160，长307m，为3．800%上坡，隧道断面开挖面积为160m2。2号隧道上行隧道里程为K1+267～K1+730，长463m，为3．681%下坡;下行隧道里程为K1+240～K1+593，长353m，为2．689%下坡。两隧道设计净宽9．75m，净高5．0m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12．44m，最大开挖高度9．88m。在荷载上，由于隧道开挖施工的跨度达到了20m，有着较大的荷载偏移风险。而对围岩予以分析，确定此类围岩是黄土湿陷性围岩，其具有稳定性不佳等特点，致使其难以有效支撑洞身。面对此种局面，在洞口开挖时就应当且必须运用超前支护施工技术，以此来稳固洞口及洞身，为更好的建成道路隧道工程创造条件。

2．2道路隧道工程中超前支护施工力学模型的分析

基于对以上道路隧道工程实际情况的了解与分析，确定出于保证整个工程坚固性、稳定性及耐用性的考虑，超前支护施工技术的应用是非常必要的。当然，要想使此项技术能够充分发挥作用，在具体应用此项技术之前，需要展开力学模型分析。也就是收集和整理道路隧道工程地质相关数据信息，进而对数据信息进行详细的分析，以此来确定道路隧道工程超前支护施工力学模型，即:明确工程的岩体结构的塑性变形及抗剪切强度表现是否一直均匀;隧道衬砌时注意根据隧道形状特点，设置成圆形;隧道围岩在状态上过于松散，粘结力不强，极易对岩层结构稳定性施加影响。在此基础上，合理规划与设计道路隧道工程超前支护施工方案，也就是以管棚支护和小导管支护结合为主，要求钢管长度为20m，同时配备钻机、测斜仪等设备，并且注意加强小导管支护施工质量控制，如钻孔、钢管加工、注浆施工等［2］。

2．3超前支护施工技术的应用

在确定道路隧道工程实际情况，并制定超前支护施工方案的情况下，施工人员应当分段进行支护施工，即:隧道洞口和隧道洞身的超前支护施工。

2．3．1隧道洞口的施工流程

1)隧道洞口开挖施工。隧道洞口超前支护施工之前，先进行洞口开挖施工作业。也就是按照施工要求及施工流程有序的展开开挖作业，直到达到标准要求。需要特别注意的是隧道底部及边坡部位的开挖施工，应当先确定预留底部及边坡数据，之后利用石方爆破的方式来进行施工作业，以此来松动底板，之后开挖施工，直到达到标准要求。在此需要说明的是，针对隧道明洞进行开挖施工或拉槽施工，需要先进行截水沟开挖施工，以此保证在后续施工之中能够及时且有效排水，为提高支护施工的有效性创造条件。2)隧道洞口超前支护施工。完成洞口开挖之后，展开支护施工，则需要施工人员先对隧道所在区域的地质状况加以探测，同时注意准确计算隧道围岩，进而展开隧道洞口的地质数据信息分析，构建支护施工力学模型，同时参照施工标准及测量规范，确定钢支撑及支护需求，进而合理利用管棚支护和小导管支护来进行支护，提高隧道洞口的稳定性和安全性［3］。

2．3．2隧道洞身开挖施工及超前支护施工流程

相对来说，洞身支护施工难度更大，为了避免出现施工质量问题，影响洞身支护施工效果，再具体展开洞身开挖施工及超前支护施工时，应当在洞口支护施工后，直接展开现场测控，并利用新奥法来进行隧道洞身开挖及支护施工组织设计，为后续规范化、标准化、合理化施工作业创造条件。按照洞身超前支护施工组织，再具体展开施工作业之中，应当注意做好以下几方面的施工，即:1)围岩稳固施工。工程概述中已经明确工程的围岩强度较差，难以有效支撑洞身，所以稳固围岩施工就显得尤为必要。也就是在隧道洞身开挖施工之中，注意了解地质状况及围岩强度，进而合理规划和布设管棚、导管，以此来设置支护结构，稳固围岩。之后进入核心区域，此时最好采用弱爆破的方式来进行开挖施工，之后合理布设管棚，形成坚固且稳定的支护结构，提高隧道核心区域的坚固性和可靠性。在此需要特别说明的是管棚支护是针对隧道围岩，上部和下部共同支护，形成环形支护轮廓，对围岩进行全方位的支撑，达到稳固围岩的目的。对于本次道路隧道工程来说，管棚支护的上部分最好采用工字钢、锚、喷及网综合支护的模式，同时还要借助钢架、锚杆及混凝土，最终设置成梅花状支护。2)钢筋网布设施工。布设钢架网的目的是再次强化支护围岩工作面，为提高道路隧道工程施工质量创造条件。在具体展开钢筋网布设施工之中，首先是按照施工要求及相关标准，选择最为适合的钢材，按照2m×2m的规格来裁剪方片;其次，采用适合的手段来对钢筋进行除锈、除污施工，提高钢筋的支护质量;再次，紧贴隧道壁展开钢筋网布设，并且注意钢筋搭设长度一定要紧跟混凝土喷射面。最后，利用焊机来焊接钢筋网、钢架及锚杆，从而真正提高钢筋网的稳定性和支护性。3)隧道支护施工。隧道支护施工中注意选择和利用防水卷材来分割锚固层及衬砌层，同时借助盲沟来进行隧道地下水引流，将地下水排除。之后在盲沟的具体方位上，对喷锚层予以加固处理，之后利用防水卷材铺设衬砌层，注意中间加设土工布。4)混凝土喷射施工。出于提高道路隧道施工安全性的考虑，还要严格按照施工要求及相关标准展开混凝土喷射施工，也就是全面且有效的清理隧道围岩岩面上比较松动的岩块，之后利用每间隔1m左右设置一个标准定，以此来确定喷射方位及厚度。在围岩工作面初次开挖施工时，按照施工工艺流程来进行混凝土喷射施工;之后展开钢架、钢筋网及锚杆的布设，待完成以上施工后再次进行混凝土喷射施工［4］。

3结语

在近些年道路工程建设规模不断扩大的情况下，相关部门对道路工程建设提出了更为严格的要求，尤其是含有隧道的道路工程。此种情况下，为了建成高质量的道路隧道工程，在涉及到边坡开挖施工时科学、合理的应用超前支护施工技术是非常必要的，能够最大限度的保证施工进度和施工质量。基于文本一系列分析，确定道路隧道工程中有效应用超前支护施工，应当根据工程实际情况，合理规划洞口超前支护施工流程和洞身超前支护施工流程，有序、合理施工作业，最终提高支护效果，为保证道路隧道工程施工作业的安全性创造条件。

参考文献:

［1］廖泽江．道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］．黑龙江交通科技，2012(4):64-65．

［2］周磊．道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］．建筑工程技术与设计，2015(36):226，201．

［3］李学智，陈时彬．道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］．城市建设理论研究，2014(9):97-99．

［4］贺云仁．道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨［J］．山西建筑，2017，43(9):175-176．

作者:王振 单位:山西平阳路桥有限公司