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摘要：我国综合国力不断提高，国民经济不断发展，推动了中国工业技术的进步。工业技术为工程项目的开展奠定了基础，并且使其规模逐步扩大，同时为隧道工程的开挖支护提供了发展的契机和条件。近年来，随着高科技的不断发展，在隧道工程开挖支护时，我们使用了一些高科技的技术。 本文分析了在隧道工程开挖施工时的要点。
关键词：隧道工程 开挖 支护
引言：现如今，随着高科技的不断应用，使隧道工程在不断的发展，同时规模也在不断扩大。但是它也带来了一些问题，因此我们必须明确隧道工程开挖时的技术指标，采取措施来维护隧道，使隧道建设实现长久发展，使交通和谐。
一、隧道开挖与支护方式
通常在一些地质条件十分复杂的情况下，我们会进行隧道的开挖，因此在开挖隧道时，它会受到很多因素的影响，比如地理环境或者我们开挖和支护采取的方式等。当我们选择隧道的开挖和支护方式时，要根据其具体的情况来选择合适的施工方式。在制定方案时，要考虑到工程周边的实际环境。首先我们要根据工程周边的环境来制定方案，开挖时主要采用全断面开挖方法、台阶分部等开挖法，它们都有各自所适用的情况。如果需要在一级围岩处开挖隧道，就需要采用全断面的开挖方式。当我们在开挖一级围岩时会采用台阶法。在一级围岩处修建台阶时要选择合适的台阶距离，它必须要满足机器工作的需求，并且还要避免重新返工。因此，在修建台阶时应该选择台阶分部开挖法。对于那些围岩较差，需要控制沉降的隧道来说，我们通常会使用导坑法，它的工序安排十分紧凑，用此法能够保障建设隧道时安全。当我们在对隧道进行支护时，通常会使用猫喷、猫网喷、猫喷网架，钢架支护、钢筋混凝土支护等这些方式，在实际操作中通常会使用联合支护和多次支护的形式。
二、隧道的开发分析
当隧道在进行施工时，它通常会采用明挖法和暗挖法。明挖法，主要是先把地面挖开，然后在露天对隧道进行建设，当隧道修建好之后再对其进行覆盖和回填。当我们在修建地下隧道时，通常会使用暗挖法，它的特点是在我们进行修建时要使隧道上面的地层完整。暗挖法是一个十分容易操作的施工方式，它不需要太大的技术含量，但是它的土石体积较大，因此它会破坏周边的环境。有些隧道的埋深较大，因此在这种情况下是不能够采用明挖法的，它会耗费十分大的人力、物力、财力。如果在山岭道路上进行施工，要使用矿山法。我们在使用矿山法时通常最常用的是喷锚构筑法，当对隧道进行开挖与支护时，主要采取以下几种方法。
2.1隧道施工方法概述
施工方法主要有矿山法、新奥法和盾构法等。对山区隧道进行建设时，普遍采用的是矿山法，使用这一方法时通常会在地下来开挖坑道。这种方法能够避免对隧道造成扰动，可以提前做好对隧道的支撑工作。矿山法有很多种施工方法，其中就有反台阶法，正台阶法，下导坑先导后墙法。除了这一方法外，另外一种是新奥法，它还有一个名字就是新奥地利隧道施工法。在20世纪50年代左右，奥地利有一位教授曾经说过，我们需要把隧道工程的经验和岩体力学进行结合，并将它们作为隧道建设的理论基础，使用锚杆和喷射混凝土相组合的支护手段。在20世纪60年代，取得了专利，并获得了专有名称。使用新奥法时要减少扰动、进行多次量测，提前对其进行喷锚，保证紧密封闭。盾构法使用盾构这一机械在地面上对隧道进行开挖。盾构法能够承受十分巨大的压力，它的抗压能力十分强，同时还能在地层使活动钢筒自由前进。东沟法的优点是只需要使用一次就能够使围岩体成型，不会进行二次返工，减少对围岩体的扰动。它的全程都是在利用机械来进行施工。
2.2隧道开挖
当我们进行隧道开挖时，需要遵循以下这一基本原则，如果围岩情况稳定，那么我们在施工时就需要减少扰动，根据不同的情况选择合适的开挖与掘进的方式，并且要提高挖掘的进度。当我们在选择方式时，应该考虑到隧道周围的地质情况以及它们的变化，要保证所选用的方法必须要适应其周边环境，同时也要保障围岩稳定。当我们在进行开挖时，要快速的开挖，尽可能的减少对围岩的扰动。在开挖隧道时，要提前设计好断面，把它分成上断面和下断面，或者还可以使用其他方式，比如台阶开挖法，超前开挖台阶上半部分的弧形导坑。通常情况下，那些含有软夹层或者节理发育地段的三四级围岩会使用这种方式。当我们使用短台阶法进行隧道开挖时，如果遇到了土质坍塌等现象，我们就会使用上台阶超前倍洞跨来解决。它的特点是进行施工时，只需要调整一点就可以解决问题。如果我们在短距离内遇到了围岩变化，就可以最先使用这种方式。使用这种方法能够大大提高施工的安全性，但是它也有它自己的缺点，在使用此法时，它的工序较多，而且它的进尺比较短，不会超过1厘米。我们通常会采用分部开挖法来对隧道的断层进行分部开挖，使其逐步成型。另外我们还有一些其他的常用方法，比如上下导坑超前开挖法，单侧壁导坑超前开挖法等。
三、支护方法
当我们在修建隧道时，还需要开展一定的支护工作来保护隧道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆支护方法主要有以下几种。
3.1喷射混凝土
在修建隧道时要保障岩块体能够咬合，并且能够镶嵌完美，因此为了使其更好地发挥这一作用，我们需要采取一些措施把那些出现裂缝的岩块体进行粘接，通常我们会使用喷射混凝土的方法。它主要是向隧道内部的围岩进行喷射。通过这种方式可以使岩块体进行更好的连接，防止围岩出现松动的现象，同时还能够防止应力集中。喷射混凝土之后就会在围岩的表面形成抗力，这样会使围岩处于三轴应力的状态，使其更加稳定。另外喷射混凝土本身所具备的刚度就可以防止岩土体出现坍塌，起到巩固的作用。喷射混凝土可以抵抗岩土体的坍塌，同时我们还可以利用一些其他的方法防止支护结构因为承受巨大的压力而出现变形。正因为喷射混凝土可以发挥巨大的支护作用，所以在施工时会经常使用喷射混凝土这种支护方法。
3.2锚杆支护
当隧道建设完成后，需要采取措施来防止岩土体发生变形。我们会在岩土体内打入锚杆，同时给围岩周围施加一些压力，改变其状态，使其处于三轴应力的状态，并且能够持续保持，这样可以有效的防止围岩体的刚度发生恶化。特别是那些处于松动区内的围岩。采用这种方法会取得巨大的效果，在岩土体内打入的锚杆会对那些变形的岩土体起到一个加固的作用，它能够与岩土体共同承受外部的荷载，使岩土体更加的稳定。
3.3挂钢筋网
通常情况下，我们使用钢筋网与锚杆相连接，一起使用。但是，我们布设锚杆时需要与钢筋网之间有一定的距离。锚杆会约束岩土体，同时会使其变得更加薄弱，很容易发生坍塌。因此我们需要利用钢筋网来解决这一问题，钢筋网能够连接锚杆之间的距离，起到加固锚杆作用，防止松散的岩土块坍塌，使其处于一种三轴应力的状态。
3.4钢支撑
钢支撑是指支撑结构利用其自身的刚度来稳定岩土体，从而防止岩土体变形。当隧道开挖工程完成之后，必须要根据我们设计的方案来安装钢支撑，这样能够对岩土体起到一定的稳定作用。有些岩土体的稳定性较差，因此我们会采用钢支撑来增加它们的稳固性。钢支撑有格栅钢架结构这一形式，还有一种是把喷射混凝土、锚杆、钢筋网这三种支护方式与钢支撑进行混合使用。
3.5伸缩缝技术
当我们在进行道路施工时，会采用伸缩缝技术，它对施工具有十分重要的意义。这一技术的水平会决定施工道路的使用寿命以及它的安全性能，因此我们必须要重视伸缩缝技术。工作人员要接受专门的培训，要学习相关的操作技能和知识，要能够熟练的使用这一技术，使其在施工过程中能够合理的应用，保证施工项目的质量，确保其安全。
四、隧道工程开挖支护的施工要点分析
4.1喷射混凝土施工要点分析
当隧道开挖工作完成之后，要采取一些措施来封闭围岩，因此需要喷射一些混凝土。在喷射时要利用相关的机器来进行高精度的喷射。喷射完成后要采取措施对其进行养护。喷射混凝土施工要与围岩进行粘接，但是当我们在实际操作时，隧道施工会存在超欠挖的现象，使开挖的轮廓不是那么的平整，会增加喷射混凝土的难度，同时也加大了工作量。
4.2锚杆施工要点分析
当我们在进行锚杆施工时，要选择合适的锚杆位置。其位置应该考虑到围岩的级别以及风化程度等地质情况来进行合理的布置。因为隧道工程的施工段不同，在同一开发地点的不同部位，地质情况会有很大的差异。因此我们需要根据相关的理论来选择合适的锚杆间距。 锚杆的方向应该要与岩层面保持垂直，并且还要将锚杆固定在岩层内，充分发挥锚杆的悬吊作用。同时锚杆还能够组合梁，拱，使锚杆的垫板与岩面之间没有缝隙，能够紧密贴合，最后要把螺丝帽拧紧。在施工时，设计与施工单位是不同的，设计单位只管根据它的地形情况来进行设计，不会派相关的技术人员到现场进行跟踪作业，因此他的设计方案缺乏灵活性，无法根据实际需要做出调整。施工单位只会根据设计的方案以及图纸来进行施工，在施工初期，无法对锚杆的间距和长度进行调整，会导致在一些部位有多余的锚杆，有些部位锚杆数量不够，使得资源无法进行合理的应用，造成资源浪费，使成本增高。
4.3大拱脚钢架施工要点分析
围岩破碎，它的稳定性较差，当我们采用正台阶施工法开挖上下台阶时，需要分别进行。要在保证上台阶稳定的情况下开挖下台阶，因此需要对上台阶采取一些稳固措施，开挖上台阶时要设置大拱脚。上台阶的开挖工作完成之后，我们需要使用大拱脚钢架来对其进行加固。同时，还要采取措施来扩大拱脚，在拱脚建成之后要喷射混凝土。不管是哪种支护方式都有其各自适用的范围，大拱脚钢架支护主要适用于那些自稳性较好的地质。
4.4钢架施工要点分析
当我们在加工厂对钢架进行焊接工作时，要对其弧度和尺寸进行严格的把关，使其符合相关的要求。在每一节钢架的两端会利用螺旋来连接节点。在安装钢架时要控制好它的尺寸，并且提前预留出它的沉降量，避免衬砌净空侵入。我们要喷射混凝土来填满钢架与围岩之间的缝隙，使支护与围岩紧密相连。在钢架之间要使用纵向的钢筋连接，防止围岩出现变形。
结束语：虽然我国的综合国力得到了提高，但是中东部发展并不平衡，我国还存在着一些经济不发达的地区，而且根据我国的地形地貌不同，对于那些山岭丘陵地区来说，开发隧道的意义十分重大。当我国在进行隧道工程时，必须要根据其周边环境来考虑，比如要结合周围的地域、水文以及各种实际情况来选择合适的方案，要符合当地区域的实际情况。本篇文章对隧道的开挖与支护方法进行了分析，利用先进的技术知识来对隧道进行维护，当我们在施工时，施工人员必须认真负责，使各个项目都能够高质量的完成，对于那些可能出现的问题，要提前采取措施进行防范，提高隧道的施工水平，使我国建筑行业能够永续发展。
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论文作者:胡志远
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/4
标签：隧道论文; 围岩论文; 岩土论文; 当我们论文; 钢架论文; 锚杆论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第36期论文;