摘要：随着我国高速公路建设规模的不断扩大及公路等级和建设标准的大幅提高，隧道工程在整体高速公路建设中所占的成分也愈来愈重。在高速公路隧道施工中，经常会受到围岩差、裂隙水等方面的影响，导致施工难度加大。超前支护技术作为隧道施工中的一项辅助工法，能够在预防隧道塌方、抑制地层位移、控制地表沉降等方面起到重要作用，因此目前被广泛应用于高速公路的隧道施工中。
关键词：高速公路；隧道施工；超前支护技术；应用
前言：超前支护施工技术是指在地形状况较为复杂的道路隧道工程建设中，为了对地质围岩进行锚固以保障开挖施工过程的安全性，而采取的锚杆及钢管超前支护等技术。换句话说，就是使用管棚、导向架等设备围绕隧道开挖线，通过钢管顶入、锚杆固定等方式提前对道路隧道的围岩进行支护，这样可以保障隧道工作面开挖施工过程中的稳定性和安全性。
1、超前支护施工技术介绍
在高速公路隧道施工中，当隧道的开挖穿越软弱破碎围岩时，容易引发严重的围岩变形，如果没有采取支护措施，围岩的变形程度就可能超过其可承受范围，严重时还会导致掌子面不稳，引发隧道塌方，进而造成严重的安全事故及经济损失，因此，为了控制围岩变形，保障隧道施工安全，需要采用有效的超前支护措施。
1.1管棚注浆法超前支护
管棚注浆支护是一种长距离超前支护法，通过进行大管棚支护施工，可以在隧道内部构建出一个围绕隧洞轮廓的棚架结构，为前后方围岩提供牢固的支撑，是隧道洞口段施工的重要辅助工法。在管棚支护施工中，将注浆浆液通过注浆孔压入破裂的围岩底层中，可以加固地层和周边围岩，提高隧道岩体的承受能力，同时，管棚中的密集环形孔槽可以吸收隧道施工因为爆破而产生的冲击波及气体，降低爆破施工对围岩的冲击力。管棚通常设置于隧道的洞口处，隧道洞口岩体松散、自稳性差，属于浅埋段，采用管棚注浆措施，可以确保进洞的安全性和顺利度。把洞口开挖成洞面之后，先停止施工，做好成洞面的临时支护，整平地面之后在上面搭设管棚施工平台，当进洞口段的施工完毕之后，就可以利用大管棚进行超前支护。
1.2超前小导管支护技术
超前小导管是辅助隧道开挖工程的一种施工手段，主要是指沿着隧道的拱部周边打上一层或双层小导管，在小导管内注入浆液，使其通过梅花孔向松散的岩体扩散，进而达到固结岩体的目的。超前小导管施工技术具有施工工艺简单、占用空间小等特点，一般设置在隧道进出口段的IV、V级围岩地段和洞身的V级围岩地段，当隧道正式开挖后，临空面失稳，很容易造成坍塌，采用超前小导管预支护技术，可以提升围岩的自稳能力，能够发挥控制临空面坍塌现象的作用。在开挖隧道之前，进行钻孔、清孔之后，将小导管置于孔内，沿着隧道开挖的轮廓外排列，在小导管内注入水泥浆液，锁定工字钢支，在后期的开挖中使注浆小导管与工字钢互相结合，形成全面的预支护系统，对围岩进行支撑和加固，避免岩块顺着软弱面向下滑移[2]。
2、超前支护技术在高速公路隧道施工中的具体应用
2.1小导管支护技术应用
超前小导管目前在隧道开挖施工中的应用十分频繁，在运用超前小导管开挖支护施工技术之前，需要先加工制作导管，并设置其范围，将环相间距和外倾角控制在一定数值之间。在将小导管超前支护技术应用于高速公路的隧道施工之前，需要先进行布孔、钻孔，然后安装小导管并进行注浆作业，在整个安装过程中，需要严格遵循施工标准，使水泥浆液与围岩的空隙紧密结合起来，这样才能保证隧道开挖之后开挖面岩层的稳定性。
2.2管棚注浆技术的应用
管棚通常设置于隧道进出洞口，是保证施工过程中地层的安全性和稳定性、避免因为施工因素引发地表沉降的重要措施，管棚施工长度的选择需要根据具体工程施工地点所处地区的地质、地形等情况决定，管棚钢管型号的选择要结合当地地层条件和支护条件进行确定，支护条件较高的松软地层、粘性土层以及一般土层所采用的钢管型号也各不相同。施工时要注意观察钻孔和钢管状态，出现问题需立即修正，应控制钻孔速度，避免夹钻现象的发生，钻孔施工完成后要及时安装管棚钢管，防止塌孔[3]。
2.3锚杆开挖技术的应用
在进行超前锚杆支护施工之前，需要先进行一系列的施工准备，比如图纸、机械设备、工作人员以及测试锚杆性能等前期工作，要预先对锚杆进行调直和除锈处理，在进行钻孔布置时一定要严格按照设计好的图纸要求进行操作，锚杆开挖施工中最关键的一环就是确定锚杆的位置，因此应使用指定的测量设备并确保钻孔位置的准确性，在开始钻孔作业期间应该结合实际施工环境及时调整钻孔速度和方向，控制角度变化，避免出现超挖或欠挖现象。在注浆环节，要保证砂浆的配比符合相关标准，为了使岩体与浆体两者之间能够紧密结合，应该在润湿钻孔之后在开始注浆操作，可以采取相应措施使锚杆插入钻孔最底部，封口操作完成之后要将多余的砂浆去除掉，然后再进行后续工作。
3、结语：
总而言之，超前支护已经成为当前高速公路隧道穿越软弱破碎围岩的关键性防护措施，可以在很大程度上提升隧道施工的安全性。在地质条件复杂的区域施工进行施工时，为了使超前支护施工技术能够充分发挥效用，必须做好辅助和支撑，在正式开展超前支护施工之前，应进行精准的施工测量，并针对当地具体地质情况、自然环境等因素，制定出合理的规划和施工方案，以确保超前支护施工技术能够真正起到提高隧道施工稳定性和安全性的重要作用。
参考文献：[1]文妮, 赵春彦. 基于高压水平旋喷桩超前支护技术的隧道施工技术研究[J]. 公路工程, 2019, 044(001):135-139.
[2]陈长春. 关于隧道开挖支护施工技术的运用研究[J]. 山西建筑, 2018(26).
[3]金涛, 李博融, 董长松. 松散地层隧道防坍塌控制技术研究[J]. 灾害学, 2019(S1).
[4]高志. 关于软弱围岩中隧道超前支护施作的新构想[J]. 建筑技术开发, 2019(10).
作者简介：陈钰(1991-05)男,汉,职位：中国葛洲坝集团建设工程有限公司巴通万施工项目部机电物资部副部长,职称：助理工程师,研究方向：公路工程