隧道工程施工中的超前支護施工技術

雷承海

摘 要：在隧道工程修筑中，超前支護施工技術的應用有利于提升工程穩固性，因此目前此種技術已在隧道工程施工中得到了廣泛應用。為增強對隧道工程中超前支護施工技術的了解，文章從地質勘察工作的闡述入手，分析了隧道工程中超前支護施工技術的施工工藝，而對超前支護施工技術在隧道洞口以及隧道洞身兩個方面的應用展開了分析，希望可為隧道工程的優化開展提供參考與借鑒。

關鍵詞：隧道工程;超前支護;地質勘查;施工技術

0 引言

隧道工程是山區道路施工中的常見工程，為保障邊坡穩固性，需要應用支護設計與施工防止滑坡問題出現。超前支護施工技術應用時，需通過有效的技術手段實現支護結構與隧道的有機結合。然而受到地質條件、支護結構以及施工現場周邊環境的影響，支護效果難以保證。因而需要合理進行超前支護施工技術的優化，從而將之在邊坡穩定性提升方面的應用價值展現出來。

1 隧道施工前期的地質勘查

隧道工程常是在復雜性地理條件下進行施工，因而對施工技術的要求相對嚴格，必須于施工前進行詳細的地質勘察。地質勘察的開展價值表現在幾下兩方面：

1.1 避免洞口坍塌事故發生

若是隧道工程于黃土質地理條件下施工，因此種地質結構松散性較強因而邊坡難以保持穩定。若是黃土淺埋段高于1 km，并且斷面較寬，隧道挖掘面積高于100 m2，則必須應用超前支護施工技術進行邊坡加固，否則受到上部較大的壓力作用影響會使黃土被水浸濕，進而會出現沉陷問題。自然水在遭遇局部隔水層阻滯的前提下仍可繼續滲入，會破壞圍巖的穩定性。因此在隧道洞口施工時，必然要通過超前支護技術的應用而防止洞口坍塌事故的出現。

1.2 可為施工準備提供依據

隧道洞口施工前準備工作是否充足，也是是否會出現坍塌事故的關鍵因素。采用明挖方式時，可根據勘察所收集的資料而進行有效支護措施的選擇，且可與管棚施工進行結合應用，從而使明洞的穩定性進一步提升。在挖掘隧道時，也可以勘察結果為依據進行洞身的有效支護，可利用草簽的方式取得理想的支護成效。二次襯砌施工時，可在首次襯砌基礎上有效避免滲漏問題出現，提升預留洞的美觀性，做好隧道路面的平整處理，從而增強巖層的穩定性效果。

2 隧道工程中超前支護的施工工藝分析

2.1 施工前的準備

超前支護施工開始前應合理進行施工機械設備的選擇與準備。且挖掘時需預留出明洞至管棚位置之間的操作平臺，應確保管棚施工中的鋼筋及鋼管材料的力學性能符合標準，應加強材料進場前的質量檢驗工作。既要進行材料的抗拉性能檢測，也要對其屈服度以及延伸率進行測定，還需通過實驗確定這些材料的工藝性能，以確保所應用的鋼管及鋼筋質量均可達到設計規定的材料應用標準。

2.2 隧道管棚導向墻施工

修建隧道管棚導向墻時需要應用尺寸為2.0 m×0.7 m的混凝土護拱，需將套拱設置于明洞的襯砌外側，且應確保其在輪廓線之外，緊密粘貼于隧道洞口的仰坡面之上?？稍谔坠皟炔坷霉ぷ咒摴凹苓M行環向支撐的設置，且鋼架外緣所應用的應為直徑為13.3 cm、厚為6 cm的鋼管材料，需采用焊接方式進行鋼管與拱架的連接，采用對外的導向管插角方式可使之發揮出控制作用?？刹捎闷囱b法進行導向墻立模的頂模處木模板的拼裝，利用原層作為邊模及底模的模板。

2.3 鉆機作業平臺搭設施工

應利用腳手管、采用從上至下、先兩邊后中間的原則進行鉆機作業平臺的搭設施工。應確保腳手管的穩固發生連接，以免鉆孔作業時因腳手管連接不夠牢固而使鉆機出現擺動問題，這會對鉆孔的質量產生直接影響。

2.4 鉆孔施工

應利用潛孔鉆機作為孔洞鉆進設備，并應對鉆機立軸位置進行明確，并采取嚴格的控制措施，以免鉆機作業時出現孔洞位置偏差問題，從而保證鉆孔質量。孔洞鉆進之前，應利用測斜儀精準進行鉆進角度的測量，并于測量過程中密切進行測量結果的觀察，一旦出現偏斜問題應立即糾正。孔洞的鉆進直徑通常應介于12 cm～12.7 cm之間，深度不可高于5 cm。

2.5 清理鉆孔、檢驗鉆孔深度及質量

鉆孔完成后，應立即進行孔洞內雜物的清理，并應測量其鉆進深度是否符合設計要求，若已達標還應嚴格檢驗鉆孔質量，確保深度及質量均符合標準后便可進入管棚安裝施工階段。

2.6 管棚施工

通常是利用直徑為10.8 cm的熱軋無縫鋼管作為管棚的制作材料，且應于管壁之上進行梅花型打孔，孔洞之間的鉆進距離應以15 cm為宜，且鉆孔直徑應為1.2 cm，且應于鉆孔的尾部預留出0.35 cm的位置，不可于此處進行鉆孔，可利用其進行灌漿的中止控制。

2.7 鋼管頂入施工

鋼管頂入施工時既可采用人工施工法，也可利用機械設備，應利用長15 cm的絲扣作為鋼管頭處的連接物。鋼管結構之間的距離應高于1 m。且一側斷面之上的鋼管接頭數應控制在縱向接頭數的50%之內。

2.8 注漿施工

注漿施工前應按照設計配比進行水泥砂漿的調配，并可利用機械注漿方式將之灌入到鉆好的孔洞之中。應在注漿開始前先進行注漿試驗，將注漿壓力控制在2 MPa之上。

3 隧道工程中超前支護施工技術的具體應用

3.1 在隧道洞口施工中的應用

可利用機械設備進行隧道洞口的土方挖掘。施工前應先進行截水溝的設置，以便于積水的有效排出。同時，應對施工現場的地質結構進行科學分析，了解圍巖結構，可利用專用儀器進行圍巖結構的探測，而后結合勘測到的地質及圍巖結構的信息而進行洞口土方挖掘方案的制定，從而為土方開挖工作提供詳細準確的數據依據。洞口施工中應利用超前支護技術做好支護防御，以免因地質條件或水文環境的影響而使施工中出現洞口坍塌事故。在施工中應實時監測施工的整個過程，嚴格進行各項施工中的數據測量，測量隧道拱頂時，也應合理進行鋼支撐的應用與控制，以免拱頂出現沉陷問題。

3.2 在隧道洞身開挖施工中的應用

掘進隧道洞身時，應開展全面的施工監測，并做好技術指導，從而使洞身挖掘保持良好的穩定性。通常應以圍巖中心作為隧道洞身的開挖處，可采用輕微爆破進行圍巖的炸開，且應根據超前支護施工原則而進行支護穩固性的提升。

3.2.1 加強管棚及圍巖結構的支護

對管棚進行超前支護施工時，應著重進行下部挖掘時的支護效果提升?？衫贸叽鐬?×25 cm的中空錨桿作為施工工具，并將之設置為梅花形。圍巖封閉時，應利用鋼拱及掛網進行圍巖結構的支撐。需要分層進行混凝土的噴射，并要對噴射厚度進行合理的控制，以使之與設計標準相符。巖層支護時，也可采用分層方式進行混凝土材料噴涂，且厚度應以25 cm為宜。

3.2.2 做好隧道支護中的排水設置

隧道洞身支護施工時，做好排水設置極為關鍵，可利用排水濾層以及橫向排水管的合理設置將隧道中的水流引入盲溝，從而達到排水效果。盲溝便是排水溝的外層，可應固定于噴錨層之上。可利用土工布進行襯砌層背部防水卷材及襯砌層的隔離，從而可于排水時發揮出一定的緩沖效果。混凝土材料是二次襯砌時的主要原料，可利用輸送泵進行混凝土材料的泵送。應嚴格遵循施工環節進行各項工序的開展，以免隧道工程施工中因道路不夠通暢而影響施工進度。

4 結語

隧道工程施工中邊坡的挖掘易出現滑坡問題，因此需要應用超前支護施工技術進行坡面加固，以使之得到穩固支撐。由于超前支護施工工序復雜、施工難度高，因而在具體施工中應嚴格遵循施工工藝流程而開展，且應保證各施工環節中施工技術的科學應用，以便于發揮出超前施工技術在洞口及洞身挖掘中的支護效果，從而保證隧道工程施工的高效且優質開展。

參考文獻：

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[2]劉清源，李林.道路隧道工程中超前支護施工技術的運用[J].建筑工程技術與設計，2018（34）：673.