隧道工程开挖支护的施工要点

摘要：开挖支护技术作为路桥隧道工程重要的环节之一，对其施工要点的分析应受到相关工作者的高度重视。本文就基于以上因素，结合京沈客专路桥隧的开挖支护施工，对路桥隧道工程开挖支护施工要点进行分析，促进工程高效有序的建设。

关键词：路桥隧道工程；开挖支护施工；要点分析

1路桥隧道工程的开挖施工技术分析

1.1隧道开挖施工要点

路桥隧道工程相较于其他工程而言，所面临的地质条件更为复杂，因此在实施开挖技术之前，应对施工场地的围岩类型、地应力以及地下水资源的分布等情况进行细致的勘察，并依据勘察结果制定出科学且合理的路桥隧道工程开挖施工工艺及使用流程，从工程地质环境以及围岩具体情况入手，对施工方案进行进一步的调整、修订与完善。就目前来看，路桥隧道工程开挖技术主要分为以下几种类型。第一，全断层开挖法，主要指依据路桥隧道工程施工组织设计方案，实现一次爆破成型，并再利用锚固支护与二次衬砌的方式进行施工。全断面层开挖法更加适用于整体性较好的围岩结构中。同时，在实施路桥隧道工程全断面层开挖法的过程中，也需配合一些大型施工设备，并使其能够符合隧道长度以及施工区段长度，切实提升路桥隧道工程施工期间的经济效益。在京沈客专朝阳隧道施工中采用了全断面三臂凿岩台车进行钻爆和机械手湿喷工艺进行初支施工。第二，台阶开挖法。由全断面层开挖法衍生出的一种新型施工方式，通常被应用在围岩结构开挖阶段到支护阶段维持稳定形态的地层中。就目前来看，台阶开挖法已经被广泛应用在大部分路桥隧道工程中。依据台阶的具体长度，可分为长台阶法、短台阶法以及超短台阶法，因此这就要求相关人员能够从初期支护形成闭合断面围岩稳定性以及上部施工开挖支护环节施工场地对设备的需求入手，从根本上提升路桥隧道工程中机械设备的利用率。同时，应用台阶施工方式对施工调整度较小，在围岩结构出现问题时，也可采用先进的施工技术提升施工安全性。但利用台阶开挖法也有一定的弊端，即施工工序较多，不利于整体施工效率的提升。在京沈客专辽西隧道和同盛隧道的弱围岩施工中施工中，广泛采用了三台阶七步开挖施工工艺，取得了良好的效果。对于围岩结构稳定性较差的路桥隧道工程而言，也可使用导坑法开挖施工技术，在工程正式施工之前采用挂网锚喷支护、钢结构支护，提升路桥隧道工程整体施工过程中的质量及效率。但是就导坑法施工而言，有逐步被三台阶七步开挖取得的趋势，施工现场真正使用导坑法施工的正在逐步减少。

1.2隧道开挖方式的选择

在路桥隧道工程开挖施工过程中，为减低对周围围岩的干扰率，应对开挖及掘进方式进行择优选择，提升挖掘总体进度，保证工程整体稳定性及安全性。同时，在工程开挖及施工方式选择期间，也应结合施工场地围岩地质条件以及变化，结合隧道围岩类别及断面的尺寸，对开挖方式进行系统的整合。施工中和设计积极沟通，动态管理，及时根据围岩情况变更调整开挖方式，确保施工安全。

2路桥隧道工程支护施工技术分析

2.1混凝土喷射技术

为从根本上提升路桥隧道工程支护施工的质量，施工人员在喷射混凝土的过程中也应注重围岩结构整体的咬合及镶嵌作用，将裂缝分割的岩块体重新粘结起来，从而更好防止围岩结构的松动，有效减应力相对集中的问题发生。不仅如此，在隧道围岩结构表面产生一定的抗剪力，将围岩始终保持在相对稳定的三轴应力状态下，并使所喷射混凝土结构表面自身刚度对不稳定结构起到稳固及抵抗的作用。不仅如此，在应用其他支护方式的过程中，也可结合混凝土喷射技术，共同承担支护结构的荷载力，避免结构发生变形的情况。京沈客专全线采用了大型机械手湿喷技术，不仅大大加快了喷射速度，也明显保证了喷射混凝土强度，在国内是首条全线推广湿喷技术的大型工程项目。

2.2锚杆支护技术

为从根本上提升路桥隧道工程周围结构的稳定性，现阶段施工人员也可采用向岩石土层打入锚杆的方式，向周围结构施加压力，并使其从原有二轴应力的状态转变为三轴应力的状态，从而更加有效的控制隧道围岩结构刚性恶化的问题发生。不仅如此，此种方式也可被应用在松动区域的围岩结构中。隧道岩土体内部的锚杆起到了被约束变形的加固作用，并形成了能够承担起外部荷载岩土承载构件，在原有基础上提升了路桥隧道工程整体的稳定性。

2.3钢筋网设置

一般情况下，钢筋网与锚杆施工应同时进行。在路桥隧道工程中布设锚杆结构时，应选择适当的距离。锚杆结构对于周围岩土体的约束力相对薄弱，设置相应的钢筋网结构后，提升了隧道围岩结构的稳定性，降低了坍塌的风险性，使其保持在三轴应力的状态之下也必须受到施工人员的高度重视。

2.4钢架结构

在路桥隧道工程钢架支护施工的过程中，主要分为两个方面。第一，钢架施工。在钢架加工过程中，加工厂下料分节焊接制成，因此需保证钢架的弧度与尺寸应符合工程设计方案中的具体参数，每节钢架都需要利用连接板连接。钢架安装应严格控制其内部轮廓的尺寸，结合工程的具体需求，预留一定沉降量。不仅如此，钢架与围岩结构之间所产生的空隙利用喷射混凝土填充，保证支护结构与围岩结构之间具有紧密的联系，降低围岩结构的变形几率，以更好的形成整体受力结构。第二，大拱脚钢架设计施工。在对稳定性较差的围岩结构进行施工过程中，为确保开挖下台阶时上台阶机结构稳定，相关工作人员应注重在上台阶结构设置大拱脚钢架，并集合人工修造技术，扩大拱脚。大拱脚钢架施工技术适用于路桥隧道工程中的大多数支护手段，但对于薄层页岩等的地质条件实用性的较差，因此在应用此项施工技术的过程中，需结合工程的具体情况进行选择。

3提升路桥隧道工程开挖支护施工有效性的措施

3.1完善路桥隧道工程的开挖支护技术设计理念

以新建铁路北京至沈阳客运专线辽宁段TJ-2为例，该工程均位于辽宁省凌源市境内。主要工程数量为路基20段长2.777km，桥梁10座5.516km，隧道10座20.056km，隧道部分地段位于断层上。就该工程的开挖支护技术应用现状来看，虽然其为路桥隧道工程施工的安全性带来了巨大的保障，但这中间依然存在着诸多问题，亟待施工工作者的解决。不仅如此，在实际的施工工作中，开挖支护施工技术也应随着时代的潮流不断完善开挖技术及支部结构设计的理念，让其不断朝向更加系统与科学的方向前进，以有效提升路桥隧道工程施工阶段的安全性，进一步巩固路桥隧道工程在社会市场经济中所占据的主要地位。具体而言，针对工程内容及特征，制定出合理的设计方案，基于实际施工情况，对设计方案中关于开挖及支护作业流程进行动态管理。

3.2强化路桥隧道工程开挖支护设计监督工作

在国民经济消费水平不断提升的背景下，对于自身出行的安全性也提出了更高的要求。因此现阶段的施工工作者就要以强化开挖支护设计的监督工作作为企业发展的立足点，不断完善与优化开挖支护施工设计方案内的不足之处，有效整合路桥隧道在设计过程中生成的参数数据，并做好提升相关施工工作者综合素质的工作，以进一步推进工程的稳定发展。

3.3注重开挖支护设计信息化管理

随着网络技术的快速发展，在路桥隧道工程开挖支护设计管理期间，也可构建起一个实现工程各部门信息共享的信息系统，将开挖及支护施工期间具体流程及存在问题录到计算机系统中，通过多角度对造成此问题发生的因素进行整合与分析。与此同时，在开挖支护设计期间，也可实现基于信息系统中的BIM软件，构建起路桥隧道三维模型，进行更加完备的施工规划。

4结语

总而言之，路桥隧道工程的开挖支护技术对施工环境及施工人员专业技能具有一定的要求，因此为从根本上发挥出开挖支护技术在路桥隧道工程中的积极作用，相关施工人员也应结合施工方法、施工机械设备、施工现场等因素构建起一系列科学且具有高度可行性的开挖支护管理机制，切实提升路桥隧道工程整体的施工安全性，并为促进地区间的稳定发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]陈晓堃.简析路桥隧道工程开挖支护的施工要点[J].建材与装饰，2016，（39）：255.

[2]赵涛.路桥隧道工程开挖支护的施工要点解析[J].江西建材，2017，（19）：161，163.

[3]王剑.路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究[J].工程建设与设计，2018，（07）:211-212.

作者：田海彬 单位：中铁十二局集团第一工程有限公司