山西喜跃发道路建设养护有限公司 山西太原 030009
摘要：中国路桥隧道工程建设的进程越来越快，为了避免大规模建设带来的破坏，合理运用路桥隧道工程隧道开挖与支护中各项技术指标是路桥建设可持续发展，更好地构建和谐交通的基础。随着科技的进步发展，提高了路桥隧道工程开挖支护施工技术水平，并且隧道工程质量关乎到路桥工程的安全运行，因此必须加强对路桥隧道工程的开挖支护施工要点进行分析。基于此本文简要的分析了路桥隧道工程开挖支护的施工技术。
关键词：隧道工程；开挖；支护
引言
中国的工业技术随着国民经济的不断发展而取得了长足的进步，正因为如此，中国的工程项目有了明显的增加，而且建设规模也越来越大。路桥隧道工程开挖支护随着工程建设行业的发展而迎来了前所未有的机会和很好的发展条件。这些年以来，路桥隧道工程开挖支护技术在施工中得到了很全面的应用。鉴于此，笔者作此文。
1、路桥隧道的开挖分析
1.1隧道施工方法概述
矿山法是指一般开挖地下坑道方法修筑隧道，少扰动、早支撑、恒撤换、快衬砌是矿山法的基本原则。漏斗棚架法，反台阶法，正台阶法，全断面开挖法，上下导坑先拱后墙法，下导坑先导后墙法，品字形导坑先拱后墙法，侧壁导坑法是矿山法的基本施工方法。新奥地利隧道施工方法的简称是新奥法，以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，支护手段采用锚杆和喷射混凝土组合的方式的施工方法，这个方法经过许多国家的实践研究，在60年代正式取得专利和命名。以盾构这种施工机械在地面以下开挖隧道的施工方法称作盾构法，盾构法可以在承受地层压力的同时在地层中推进的活动钢筒。盾构法的优点是一次成型，可以对围岩体减少重复的扰动，进而实现全程机械化施工。
1.2隧道开挖
在围岩可以保持稳定的情况下，减少对围岩的扰动，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并将挖掘进度尽量提高，这就是隧道开挖的基本原则。开挖成形方法就是隧道开挖方法，从开挖隧道的横断面分部情形来分，可以将开挖方法分成以下几种：全断面开挖法，台阶开挖法，留核心土台阶开挖法，分部开挖法。①全断面开挖法。全断面开挖法指的是根据路桥隧道设计轮廓进行一次爆破成型，再采用锚固支护与二次衬砌的方法来施工。全断面开挖法在Ⅰ～Ⅱ类整体性好的围岩中应用十分理想，若是在Ⅲ类围岩中进行使用，那么，就要求围岩必须从全断面开挖到支护前期环节阶段持于稳定状态下。同时，施工现场还要有大型机械设备，隧道长度或者施工区段长度应保持适当。通常来说，不得低于1km，不然，采用大型设备施工难以获取较高的经济价值。②台阶法。台阶法主要是在改进全断面一次开挖法的基础上演变而来，通常会用到围岩从全断面开挖到支护前期环节阶段持于稳定状态下的地层中。目前大部分路桥隧道都会采用这一方法，按照台阶长度的不同，台阶法一般可划分为长台阶法、短台阶法以及超短台阶法，施工中采用哪一种方法较合适，应从两方面的因素考虑：首先，对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，要求闭合时间越短。其次，对上部断面施工中使用的开挖、支护等各环节设备所需施工场地大小的要求。
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2、隧道开挖支护施工中常见的支护工具
2.1锚杆
常见的锚杆主要有普通砂浆、中孔砂浆、自进式、水泥药卷、预应力等类型的锚杆。就其作用而言，主要是用于悬吊和局部加固，从而将破碎的岩块在稳定的岩层上锚固，同时还有组合拱或组合梁的作用，从而联结层状的岩层，组成组合拱和组合梁。需要注意的是必须将锚杆与岩层之间可靠的粘结，并在锚杆的端头安装垫板时必须可靠安装。
2.2钢架
在隧道施工中，由于一些围岩破碎后，其稳定性较差，而在保证安全施工和施工后稳定围岩，在初期支护过程中就利用钢架进行支护，因而在安装钢架过程中，主要是将其与围岩之间连接的紧密性，并在固定钢架和围岩的空隙时，主要是利用楔形的预制砼块进行固定。
3、隧道开挖支护施工技术要点分析
3.1路桥隧道工程的钢架及大拱脚钢架施工要点分析
①钢架施工。钢架在加工厂下料分节焊接制作，保证每节的弧度与尺寸符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接。钢架安装应严格控制其内轮廓尺寸，且预留沉降量，防止侵入衬砌净空，钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，保证支护与围岩密贴，控制围岩变形，两排钢架间用纵向连接钢筋连接，连接钢筋环向间距1m，以形成整体受力结构。②大拱脚钢架设计施工分析。围岩破碎自稳性差采取正台阶施工时，为确保开挖下台阶时上台阶结构稳定，在上台阶拱脚处设置大拱脚。大拱脚钢架施工是在上台阶开挖后，采用风镐人工修凿扩大拱脚，支立加工好的拱架后，喷射初期支护混凝土。大拱脚施工，任何一种支护措施都有其适用范围，大拱脚钢架支护形式主要适用于黄土等自稳性较好地质，正台阶法开挖施工。对薄层页岩等地质该法适用性较差，因上台阶开挖后修凿扩大拱脚需要一定时间，围岩开挖后不能及时支护，有可能造成围岩失稳坍塌。但隧道设计中，为加强软弱围岩支护措施，往往直接套用该措施，既不便于施工，又浪费材料，故该法应谨慎采用。
3.2混凝土喷射施工技术要点
在整个隧道开挖支护施工中，混凝土的喷射也是一道最重要的环节。在隧道开挖之后，就应及时的进行混凝土的喷射，在喷射过程中，主要利用喷射机采取分层的方式进行喷射，混凝土喷射后，应及时的进行养护。但是在混凝土喷射时，由于隧道开挖过程中可能出现超欠挖的问题，导致所开挖的轮廓面不平顺，进而对混凝土的喷射带来难度。但是一些施工企业为了节约材料和减少工作量，往往在进行混凝土喷射之前，就在较大凹槽的开挖轮廓面中填充一定的材料，如木板、石棉板等将凹坑填满，再进行混凝土的喷射，虽然能节约材料和减少工作量，但是这就会导致初期支护和岩层出现人为的空腔，这就会对整个隧道施工及其运营带来极大的安全隐患。所以施工企业必须在开挖过程中尽可能地确保轮廓面的平顺，对于不平顺的轮廓面，则应及时的进行混凝土的浇筑，为了加快工程进度，在浇筑过程中，可以采取多点浇筑的方式进行，能有效的确保整个工程安全的进行。
3.3路桥隧道工程的喷射混凝土施工要点分析
喷射混凝土在隧道开挖后及时施作，尽早封闭围岩，喷射混凝土施工采用混凝土喷射机分段分层施作，喷射混凝土完成后及时养护。喷射混凝土施工应与围岩面可靠粘结，但实际施工中，由于隧道开挖施工存在超欠挖，使开挖轮廓不是完全平顺的轮廓面，增加了喷射混凝土施工难度，同时，加大了喷射混凝土工作量。
结束语
总之，对于中国的经济不发达地区以及山岭丘陵地区来说，路桥隧道的应用有非常重要的意义，我国路桥隧道的施工必须根据环境因素的影响，综合各种实际情况，因地制宜的制定符合当地区域实际情况的隧道开挖与支护方案。相关的从业人员合理的通过先进的技术知识来运用到实际工作中去，将西方国家的隧道开挖与支护方法采用的成功经验借鉴过来，提升我国路桥隧道的质量。
参考文献
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论文作者:徐晋伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/12
标签：隧道论文; 围岩论文; 钢架论文; 混凝土论文; 台阶论文; 断面论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;