路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究仇雨--中国期刊网

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路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究仇雨

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：仇雨

[导读] 摘要：现代经济的快速发展有赖于便捷的交通运输体系，路桥工程作为交通运输体系中的重要组成，其建设情况备受关注。

        安徽省路桥工程集团有限责任公司安徽合肥 230000
        摘要：现代经济的快速发展有赖于便捷的交通运输体系，路桥工程作为交通运输体系中的重要组成，其建设情况备受关注。路桥隧道工程建设中，工程的开挖支护是一项重要的施工内容，做好开挖支护工程施工能够确保路桥隧道工程施工安全有序的进行，因此，文章围绕路桥隧道施工中，开挖支护施工要点展开探讨。
        关键词：路桥隧道；开挖支护；施工要点
        路桥隧道的施工开挖支护施工是路桥隧道施工的重要组成部分，其实际的施工当中根据实地情况不同，相应的施工内容也并不相同。为了避免路桥隧道施工对周围的环境造成大量的破坏，就需要采用合适的开挖和支护技术进行施工。文章结合工程案例对开挖技术和支护技术进行深入分析。
        一、常见的几种施工方式
        路桥隧道施工经常会涉及到明挖法和暗挖法两种主要的施工方式。第一种：明挖技术。应用这种技术时工作人员需要提前将地面的整体结构进行适当的开挖，将需要施工的相关隧道暴露在空气表面，整体的结构建造和施工主体都需要在开放状态下进行施工。整个工程完成之后，在需要的位置回填泥土，保证路面的平整性能。第二种：暗挖技术。应用这种技术的前提是不要破坏整个地区的表面的结构，在地下用专用的挖掘机进行合理挖掘。实际施工过程中，很多工程队伍都会将两种技术进行有效结合。
        二、工程概况
        某隧道工程隧址所在区域的地层为志留系，弱风化片岩，埋深较浅，节理裂隙发育，局部岩体呈现出破碎状。主线隧道限界净宽为10.5m，三车道隧道限界净宽为14.5m，车行横洞建筑限界净宽4.5m，人行横洞建筑限界净宽2.0m，净高2.5m。为确保施工安全、有序进行，提出有效的开挖及合理的支护方案。
        三、软弱围岩隧道开挖技术
        （一）开挖方法的选择
        影响软弱围岩隧道开挖方法的因素较多，例如隧道的参数（长度、高度等），断面形状以及周围的水文地质特点等等。因此，设计人员需要综合现有的调查资料，同时结合施工需求，对比几种常用的开挖方法，然后择优选取。常用的开挖方法有三种，分别是：（1）明挖法。适用于一些浅埋隧道，其优点是施工工序、技术操作相对简便，安全性、经济性较好。缺点是开挖过程中可能会对周边的土层结构造成扰动，因此隧道周边如果有其他建筑物或已经建成的隧道，则不宜使用。（2）暗挖法。对于不适合采取明挖法的隧道，可以考虑暗挖法。其优点在于开挖量小，施工周期短。（3）盖挖法。如果隧道线路从建筑物下穿过，可以在靠近建筑物的附近，选择向下开挖至一定深度，然后将顶部封闭。
        （二）隧道断面作业方法
        根据围岩特性、施工环境的不同，可以选择的隧道断面作业形式有以下几种：（1）三台阶法。按照分步开挖、分步支护的方式，在三台阶上分别设置若干数量的钻孔，然后先钻孔内装药并爆破，清理爆破后产生的岩石，并对爆破后形成的作业面进行简单的处理，喷射混凝土完成支护。这种作业方法的优点在于作业面更大，方便进行机械化施工。同时上台阶可以为中台阶、下台阶提供支撑，保障了作业安全。这种断面三台阶法的施工流程如图1所示。（2）CD法（中壁法）。将隧道断面分为左右两侧，先进行一侧的断面施工，同时做隔壁墙。然后在墙的另一侧继续完成剩余部分的断面施工。这种方法的优点在于提高了断面承载力，在防沉降方面优势突出。但是施工工序繁多，且无法使用大型机械。

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        四、软弱围岩隧道支护技术
        （一）喷射混凝土支护
        1、支护准备工作
        采用喷射混凝土方法进行隧道支护，在前期准备环节需要做好以下工作：首先，对作业面进行必要的处理，营造良好的施工环境。检查岩石是否存在严重破碎、松动的情况。如果有，则需要使用工具将这些松动的岩石清理掉，然后进行冲洗。考虑到软弱围岩吸收水分后可能会发生变形问题，因此在清理方式的选择上，需要用高压吹风机吹扫代替高压水枪冲刷。其次，还要提前制备混凝土。混凝土的质量和性能，也是决定支护效果的重要因素。例如，在水泥的选择上，以P•O42.5水泥为主，适当使用一些30μm的超细水泥。为了提高混凝土的性能，还可以选择抗渗剂、增强剂等外加剂，提高支护效果。在水灰比上，按照0.8：1的比例，让混凝土相对稀薄，可以降低喷射阻力，并且使混凝土与岩石更加紧密的贴合。对于围岩渗水比较严重的，需要预设排水管，确保渗水能够及时排出到隧道外面。
        2、支护技术要点
        可采取分段、分片的方法进行喷射施工，先喷下部，逐次向上，每个喷射段的长度应控制在6.0m以内，可采用螺旋移动的方法进行喷射，与岩面之间的距离应当控制在1.0m左右；首次的喷射厚度可按具体的部位进行确定，不得超过设计允许的范围，初喷时，厚度以4-6cm为宜，复喷时厚度要控制在6cm以内。复喷时，现场施工人员还要注意观察初喷的混凝土是否已经完成终凝。如果已经终凝，需要使用喷壶在表面喷水，保持均匀湿润后再进行复喷，这样可以提高喷射效果。在复喷结束后，就需要立即开展养护作业。养护时间控制在10d左右。
        （二）锚杆支护
        1、支护准备工作
        锚杆支护也是软弱围岩隧道支护的一种常见形式。同样的，选择锚杆支护也需要做好前期准备工作。一方面是机具设备的准备，主要用钻孔机、锚杆、钻头等。钻机的功率、钻孔的直径、锚杆的材质和长度等等，都需要符合隧道支护方案中的要求。另外，结合前期的调查结果，还应当在隧道断面上选择合适位置作为钻孔点。钻孔的布设位置也要提前设计好，检查设备是否能够正常运行。完成上述准备事项后，开始进行锚杆支护作业。
        2、支护技术要点
        将钻孔机移动至标记点，调整机身、钻头的角度，使其与断面保持垂直，然后启动钻机开始钻孔。钻孔过程中要注意观察机器上的仪表盘，如果发现钻进速度减慢，需要观察是否遇到坚硬岩石，此时需要重新调整钻探方法，避免钻头受损或是卡掉。钻孔完成后，需要重新检查成孔质量。重点检查孔壁是否有开裂问题，钻孔倾斜率是否超标，钻孔深度是否达到要求等。如果成孔质量较差，则视为废孔，需要重新选取位置钻孔。对于符合要求的钻孔，进行清理工作，为锚杆支护创造良好条件。
        五、软弱围岩隧道施工中的其他注意事项
        （1）重视隧道工程的地质勘察和规划设计，选择科学的开挖方式及支护方案，并做好技术交底工作。特别是在支护作业中，即便是已经完成了支护任务，施工单位也需要安排专人，定期对支护区域开展巡视。如果发现支护破损，则需要立即上报。在分析问题原因后，选择重新支护，或是更换支护形式等措施，保证支护的稳固性。（2）开展必要的技术培训工作。对所有参与隧道开挖、支护施工的人员，在施工前组织集中培训，明确开挖、支护的技术要点，并且强化质量安全意识。完善施工质量及安全管理的责任意识，保障隧道内部各项作业活动高效率、高质量的开展。（3）隧道的洞口与平导连接处，是支护施工的重点和难点。应当重点关注支护效果。在支护完成后需要利用现代仪器进行连续监测，保证不出现支护失效的情况。
        综合来看，建筑工程施工技术的快速发展，有效的带动了我国偏远地区隧道施工的发展。在隧道施工受环境影响较大的情况下，依靠先进的开挖支护是红技术可以有效的减少对环境地质造成的影响，并提高施工的安全性。
        参考文献：
        [1]彭俊骥.路桥隧道工程建设中的开挖支护施工技术[J].工程技术研究，2019，4（18）
        [2]高建轩.分析路桥隧道工程开挖支护的施工内容[J].黑龙江交通科技，2019，42（03）
        [3]朱荣华.路桥隧道工程开挖支护的施工要点分析[J].四川水泥，2019（01）