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摘要：在目前的公路隧道施工中，依然存在着许多的问题。在进行公路建设时，进行大断面隧道的开挖不可避免。本文主要是介绍了大断面公路隧道的一些特点及基本的施工原则以及施工技术，对目前常见的施工方法进行了分析。
关键词：大断面；公路隧道；施工技术
现阶段由于国家建设的需要，公路隧道发展快速，施工技术也随之越加成熟。大断面公路隧道施工技术的发展，为复杂多样环境下的公路施工提供了强有力的技术支持，一方面能有效地提高公路的运载能力，另一方面可以有效地缓解巨大的交通压力，由此可见，加强对大断面公路隧道施工技术的研究，不仅可以提高我国对于特殊地段复杂地质构造施工环境的适应性，还可以促进我国交通运输业健康、快速、可持续性发展。
1.公路隧道施工存在的难点及应注意问题
在公路建设中的隧道断面有着面积大、跨度大等特征，并伴有穿越地形复杂、支护衬砌要求高等特点。因此在对大断面公路隧道的具体断面形式以及施工方式进行决策的时候，要进行数据上的分析和反馈，以此决定大断面公路隧道在支护结构中的受力形式，健全前期的设计，科学控制工程项目的造价，并且有效解决在隧道断面形状、围岩分类等条件下的支护形式和支护参数的问题。另外在进行隧道开挖的时候，还要注意其浅埋地段的覆盖层以及围岩的稳固性能，这些可能会直接导致施工的时候出现塌陷等事故，同时这也是大断面隧道施工技术中的重难点。现阶段公路隧道施工主要按照新奥法施工，在隧道的整个支护系统中，新奥法原理主要是充分发挥岩体的自承能力。在对隧道进行开挖的时候，需要注意减少对隧道围岩的扰动，及时的进行支护，使隧道围岩及时的成为支护体系的一部分。充分利用岩体的强度，要做到这点就需要在爆破开挖后对岩体做有效的防护层，封闭围岩的节点与裂缝，以此来预防围岩的松动与塌陷。在进行围岩封闭工作的时候，可以要求其有一定的变形，以利于发挥出围岩的全面强度，使其在隧道的周边呈现出一个承载环，但是要控制其变形的程度，因为一旦过度的变形，就会让围岩承载能力降低，致使出现大的掉块或塌陷。
2.大断面公路隧道施工方法
根据施工要求及施工现场的实际情况可以选用不同的方式进行隧道开挖施工，目前我国公路隧道项目工程中常见的几种方法为全断面法、中隔墙法以及台阶法等。
2.1全断面法
全断面法是目前施工中较为常见的隧道开挖技术，这种方法主要应用于围岩环境比较好的隧道施工，并且隧道的长度需要满足一定的要求，以便于进行大机械操作。如果隧道过短就会造成经济成本的上升。全断面法具有的优势非常明显：工序少、工种之间相互干扰度小、便于组织协调和施工管理等；此外全断面法是一次成型的施工方法，对围岩的影响降低到了最低程度，有利于围岩的稳固，提升施工效率。在进行全断面隧道开挖施工时要注意做好防护措施，并加强对开挖前方地质情况的检测力度，确保施工安全。
2.2中隔墙法
运用中隔墙法进行隧道开挖施工时，由于初期支护在成型完成后方可拆除，加上中壁墙的成环作用可以使围岩的变形得到有效控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这种方法的缺陷也比较明显，由于中壁墙具有刚性特征，就会在初期支护以及中壁墙两端的围岩上形成很大的拉应力，造成局部破坏情况的出现。
2.3台阶法
根据隧道开挖设置台阶的方式可以将台阶法划分为正台阶法和反台阶法。正台阶法一般适用于围岩性质不稳定的隧道施工环境中。在进行施工时，要将坑道断面做分层处理，从坑道上部开始向下部开挖，从而形成若干正台阶。正台阶法的一大特点是上方台阶的钻眼施工和下方台阶的出渣能够同时进行而不至于相互影响，大大提高了施工效率；反台阶法适用于围岩较为稳定的岩层环境施工，它的台阶开挖工序正好与正台阶法相反，先在坑道底层开挖一个下导坑，然后从下部至上部开挖台阶。在施工时要注意上层钻眼作业必须采用工作平台或者漏斗棚架。
3.大断面公路隧道关键施工技术
3.1 多机作业
通过多机作业的方式不仅可以缩短隧道作业的时间，还可以减少单项作业的工作量，通过多机作业模式改变传统施工作业的模式，一方面，可以极大的提高施工效益，同时可以实现工程进度和施工成本的有效结合。另一方面，可以保障施工机械设备长久、稳定的运行。
3.2 强化支护结构
隧道的支护结构包括四项内容，分别是超前支护（超前锚杆、超前小导管、管棚等）、初期支护（包括锚杆、喷混凝土、钢拱架等）、临时支护（包括拆除支护构件等）与二次衬砌，在进行大断面公路隧道施工时，强化支护结构必不可少，强化支护结构的方式有两种，第一种是改变材料的规格，如高承载力锚杆、喷射高强度混凝土等，这种方法可以在缩短施工时间的同时强化支护效果，第二种是改变采用传统的支护结构参数，如改变钢拱架间距、改变喷射混凝土厚度等。
3.3 稳定掌子面
在进行大断面隧道施工时，稳定掌子面可以预防掌子面拱部发生坍塌、底部鼓起、上半断面拱脚下沉以及掌子面挤出等。稳定掌子面的主要对策有：缩短进尺、采用辅助工法、分割掌子面等。稳定掌子面的主要方式有超前支护、锚杆支护、喷射混凝土支护及管棚支护等，其中，超前支护是指以稳定地层下沉和掌子面为目的的拱形薄壳结构体，超前支护中的超前小导管注浆应用较为广泛，在开挖作业前，喷5-10cm 厚的混凝土将开挖面3m 范围内暴露的围岩面进行喷射混凝土封闭，随后沿着掌子面上方以一定角度打入超前小导管（带孔），紧接着从高到低向小导管内压浆，将浆液渗透到周边裂隙当中，随着时间推移，浆液逐渐硬化，可在掌子面上方周边形成有效的保护安全施工的加固层。
4.总结
大断面公路隧道技术涉及面广，施工状况较为复杂，必须严格控制施工中出现的各项问题和技术流程。目前，最常见的新奥法施工理论为隧道施工提供了强有力的技术支持，由于其对于围岩本身的自承能力和结构强度具有较强的控制能力，使其在目前的隧道工程中的到了广泛的应用。
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论文作者:杨亚刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：隧道论文; 断面论文; 围岩论文; 公路论文; 台阶论文; 作业论文; 超前论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;