公路隧道工程開挖支護的施工要點解析

王文穎

【摘要】在交通工程建設中，隧道工程開挖支護屬于重要施工內容。在施工期間需要按照地質勘察情況，聯合多種開挖支護方案，應用復合襯砌支護方式。因此本文主要是討論公路隧道工程開挖支護的施工要點解，同時分析開挖支護作用與技術要點，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

【關鍵詞】公路隧道工程;開挖支護;施工要點

我國公路隧道工程建設進度日益提升，為了防止工程建設行為破壞周邊環境，必須合理應用隧道工程開挖與支護技術，以此實現公路建設的長久發展。公路隧道施工方法主要包括暗挖法和明挖法，其中明挖法主要是挖開地面，在露天情況下修建隧道結構，之后回填覆蓋隧道結構。暗挖法主要是隧道結構開挖與修筑均在地下開展，施工時無需開挖隧道上面地層。隧道進洞主要應用大斷面開挖明挖法，此種施工方法的操作比較簡單，然而開挖土石方量比較多，會嚴重破壞周邊植被生態。針對大埋深隧道，則不適用明挖法。在山嶺公路開展隧道施工時，多數應用礦山法。其中噴錨修筑法屬于常見開挖方法。

1、公路隧道工程施工開挖方案

1.1全斷面開挖法

此種開挖施工方式是按照公路隧道設計輪廓開展一次爆破成型，應用錨固支護和二次襯砌開展施工作業。全斷面開挖法多應用于Ⅰ類、Ⅱ類圍巖施工中，支護效果顯著。如果是在Ⅲ類圍巖中應用于全斷面開挖法，必須確保在支護前段達到穩定狀態才可以應用。施工現場需要應用大型機械設備，同時確保隧道長度和施工區段長度合理，一般需要控制在1km范圍內，以免影響大型設備的應用效果。

1.2臺階法

臺階法將隧道斷面分上半斷面和下半斷面（或上、中、下三個斷面）開挖，臺階之間控制一定的距離，采用同時并行的開挖方法。臺階法現已被廣泛應用于公路隧道上，按照臺階長度，可以將其劃分為不同方式。工程施工期間需要注意到以下兩個問題：第一，準確控制初期支護形成閉合斷面的時間，當圍巖狀態越差，支護閉合時間就越短。第二，在開挖和支護上層斷面施工作業中，對于設備的要求比較高，當圍巖比較軟弱時，則需要注意施工安全與穩定性問題。如果圍巖狀態良好，則必須充分發揮出機械設備的效率。

1.3 CRD施工法

該種施工方法主要是對隧道大斷面開展分塊開挖和分部開挖施工。首先需要將隧道一側進行開挖，之后做好封閉初期支護和臨時支撐，再開挖隧道另一側，并且做好封閉臨時支撐和初期支護，這樣可以和隧道初期支護和臨時支撐形成網狀封閉穩定支護技術。相比于CRD施工方法來說，在隧道工程實際施工建設期間采用CD施工方法，此種方法不需要在隧道斷面上部和隧道下部分間建立臨時封閉仰拱支撐。

2、公路隧道工程開挖施工技術要點

2.1混凝土噴射

根據圍巖地質實際情況、開挖斷面方式，明確混凝土厚度與強度。應用混凝土噴射技術可以發揮出封閉圍巖作用，降低圍巖風化侵蝕程度，確保圍巖處于穩定狀態。

2.2錨桿支護施工

一般來說，錨桿工程主要包括普通砂漿錨桿、自進式錨桿、中空注漿錨桿、預應力錨桿，將鋼墊板設置在錨桿端頭。錨桿的作用在于加固局部，起到懸吊作用，將破碎巖塊錨桿在穩定巖層上。同時可以連接層狀巖層形成組合梁、拱受力體系。從上述分析可知，錨桿必須有效粘接在巖層上，同時安裝和處理錨桿端頭墊板。

2.3鋼架支護

如果圍巖處于破碎狀態，且穩定性比較低，為了確保支護結構和圍巖穩定性，在支護初期需要應用鋼架支護方式，安裝鋼架時必須有效連接鋼架與圍巖，同時采用楔形預制混凝土塊，加固處理鋼架與圍巖空隙。

3、公路隧道工程開挖支護施工的具體分析

3.1混凝土噴射施工

第一，開挖隧道結束后，及時開展混凝土噴射處理，在規定時間內閉合圍巖。混凝土噴射施工主要應用混凝土噴射機開展分層操作，完成混凝土噴射處理后必須及時做好養護。

第二，一般來說，在施工過程中必須有效粘接圍巖面與噴射混凝土。然而在具體施工中，隧道經常出現超挖問題，從而加大混凝土噴射施工難度，相應增加混凝土噴射施工量。在隧道工程施工過程中，個別施工單位可能使用木板和石棉板封蓋大輪廓面的超挖凹坑，同時開展混凝土層噴射作業，以此來節省混凝土噴射材料，減少噴射施工量，但是應用此種方式，會導致支護和巖層之間存在較大空隙，相應增加隧道安全隱患。

3.2錨桿施工技術

一般情況下，在選擇錨桿方位時，需要按照圍巖級別、風化程度、巖層狀態作為參考依據，合理布設錨桿位置。如果隧道工程內涉及到多個施工段，就會導致不同區域的水文地質情況不同，極易產生明顯差異。所以從理論角度看，錨桿布設的方向、間距與長度都必須垂直于巖層面，這樣才可以全面發揮出錨桿的懸吊作用。在施工期間，施工人員必須充分展現出錨桿的組合梁與拱的作用。但是在具體工程實踐中，多數設計單位與施工企業隸屬于不同組織機構，設計人員只是根據對水文地質勘測情況進行方案設計，在具體施工中，無法按照工程實際地質情況實時進行設計調整，而建設單位與監理單位只認準設計方案與圖紙要求，此時施工企業也只能按照圖紙施工，極易導致初期支護錨桿無法按照水文地質，對長度與間距進行調整，同時出現開挖面錨桿過剩或者不足問題。該類問題會嚴重浪費施工材料，加大工程建設成本;同時無法發揮出錨桿的作用力，施工安全風險比較大。

3.3鋼架施工

在開展鋼架施工時，需要在工廠預制焊接鋼架，確保每節鋼架的尺寸與弧度滿足設計要求，且節段兩端采用焊連接板方式，利用連接板螺栓連接不同節點。在安裝鋼架時，必須對內輪廓尺寸進行控制，同時預留沉降量，以免侵入到襯砌凈空。施工人員通過混凝土噴射方式填充鋼架和圍巖間隙，確保圍巖與支護的緊密貼合度。此外，施工期間還必須對圍巖變形進行控制，使用縱向連接鋼筋連接兩排鋼架，將連接鋼筋環向間距控制在1m以內，形成一體化受力結構。

結語：

綜上所述，公路隧道工程施工建設期間，極易受到環境因素影響。在現代科技發展支持下，出現了多種隧道支護技術，可以按照不同地理環境與水文地質條件，合理選擇支護施工技術，全面維護工程建設質量。

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