公路隧道工程开挖支护的施工要点解析

王文颖

【摘要】在交通工程建设中，隧道工程开挖支护属于重要施工内容。在施工期间需要按照地质勘察情况，联合多种开挖支护方案，应用复合衬砌支护方式。因此本文主要是讨论公路隧道工程开挖支护的施工要点解，同时分析开挖支护作用与技术要点，希望能够对相关人员起到参考性价值。

【关键词】公路隧道工程;开挖支护;施工要点

我国公路隧道工程建设进度日益提升，为了防止工程建设行为破坏周边环境，必须合理应用隧道工程开挖与支护技术，以此实现公路建设的长久发展。公路隧道施工方法主要包括暗挖法和明挖法，其中明挖法主要是挖开地面，在露天情况下修建隧道结构，之后回填覆盖隧道结构。暗挖法主要是隧道结构开挖与修筑均在地下开展，施工时无需开挖隧道上面地层。隧道进洞主要应用大断面开挖明挖法，此种施工方法的操作比较简单，然而开挖土石方量比较多，会严重破坏周边植被生态。针对大埋深隧道，则不适用明挖法。在山岭公路开展隧道施工时，多数应用矿山法。其中喷锚修筑法属于常见开挖方法。

1、公路隧道工程施工开挖方案

1.1全断面开挖法

此种开挖施工方式是按照公路隧道设计轮廓开展一次爆破成型，应用锚固支护和二次衬砌开展施工作业。全断面开挖法多应用于Ⅰ类、Ⅱ类围岩施工中，支护效果显著。如果是在Ⅲ类围岩中应用于全断面开挖法，必须确保在支护前段达到稳定状态才可以应用。施工现场需要应用大型机械设备，同时确保隧道长度和施工区段长度合理，一般需要控制在1km范围内，以免影响大型设备的应用效果。

1.2台阶法

台阶法将隧道断面分上半断面和下半断面（或上、中、下三个断面）开挖，台阶之间控制一定的距离，采用同时并行的开挖方法。台阶法现已被广泛应用于公路隧道上，按照台阶长度，可以将其划分为不同方式。工程施工期间需要注意到以下两个问题：第一，准确控制初期支护形成闭合断面的时间，当围岩状态越差，支护闭合时间就越短。第二，在开挖和支护上层断面施工作业中，对于设备的要求比较高，当围岩比较软弱时，则需要注意施工安全与稳定性问题。如果围岩状态良好，则必须充分发挥出机械设备的效率。

1.3 CRD施工法

该种施工方法主要是对隧道大断面开展分块开挖和分部开挖施工。首先需要将隧道一侧进行开挖，之后做好封闭初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧，并且做好封闭临时支撑和初期支护，这样可以和隧道初期支护和临时支撑形成网状封闭稳定支护技术。相比于CRD施工方法来说，在隧道工程实际施工建设期间采用CD施工方法，此种方法不需要在隧道断面上部和隧道下部分间建立临时封闭仰拱支撑。

2、公路隧道工程开挖施工技术要点

2.1混凝土喷射

根据围岩地质实际情况、开挖断面方式，明确混凝土厚度与强度。应用混凝土喷射技术可以发挥出封闭围岩作用，降低围岩风化侵蚀程度，確保围岩处于稳定状态。

2.2锚杆支护施工

一般来说，锚杆工程主要包括普通砂浆锚杆、自进式锚杆、中空注浆锚杆、预应力锚杆，将钢垫板设置在锚杆端头。锚杆的作用在于加固局部，起到悬吊作用，将破碎岩块锚杆在稳定岩层上。同时可以连接层状岩层形成组合梁、拱受力体系。从上述分析可知，锚杆必须有效粘接在岩层上，同时安装和处理锚杆端头垫板。

2.3钢架支护

如果围岩处于破碎状态，且稳定性比较低，为了确保支护结构和围岩稳定性，在支护初期需要应用钢架支护方式，安装钢架时必须有效连接钢架与围岩，同时采用楔形预制混凝土块，加固处理钢架与围岩空隙。

3、公路隧道工程开挖支护施工的具体分析

3.1混凝土喷射施工

第一，开挖隧道结束后，及时开展混凝土喷射处理，在规定时间内闭合围岩。混凝土喷射施工主要应用混凝土喷射机开展分层操作，完成混凝土喷射处理后必须及时做好养护。

第二，一般来说，在施工过程中必须有效粘接围岩面与喷射混凝土。然而在具体施工中，隧道经常出现超挖问题，从而加大混凝土喷射施工难度，相应增加混凝土喷射施工量。在隧道工程施工过程中，个别施工单位可能使用木板和石棉板封盖大轮廓面的超挖凹坑，同时开展混凝土层喷射作业，以此来节省混凝土喷射材料，减少喷射施工量，但是应用此种方式，会导致支护和岩层之间存在较大空隙，相应增加隧道安全隐患。

3.2锚杆施工技术

一般情况下，在选择锚杆方位时，需要按照围岩级别、风化程度、岩层状态作为参考依据，合理布设锚杆位置。如果隧道工程内涉及到多个施工段，就会导致不同区域的水文地质情况不同，极易产生明显差异。所以从理论角度看，锚杆布设的方向、间距与长度都必须垂直于岩层面，这样才可以全面发挥出锚杆的悬吊作用。在施工期间，施工人员必须充分展现出锚杆的组合梁与拱的作用。但是在具体工程实践中，多数设计单位与施工企业隶属于不同组织机构，设计人员只是根据对水文地质勘测情况进行方案设计，在具体施工中，无法按照工程实际地质情况实时进行设计调整，而建设单位与监理单位只认准设计方案与图纸要求，此时施工企业也只能按照图纸施工，极易导致初期支护锚杆无法按照水文地质，对长度与间距进行调整，同时出现开挖面锚杆过剩或者不足问题。该类问题会严重浪费施工材料，加大工程建设成本;同时无法发挥出锚杆的作用力，施工安全风险比较大。

3.3钢架施工

在开展钢架施工时，需要在工厂预制焊接钢架，确保每节钢架的尺寸与弧度满足设计要求，且节段两端采用焊连接板方式，利用连接板螺栓连接不同节点。在安装钢架时，必须对内轮廓尺寸进行控制，同时预留沉降量，以免侵入到衬砌净空。施工人员通过混凝土喷射方式填充钢架和围岩间隙，确保围岩与支护的紧密贴合度。此外，施工期间还必须对围岩变形进行控制，使用纵向连接钢筋连接两排钢架，将连接钢筋环向间距控制在1m以内，形成一体化受力结构。

结语：

综上所述，公路隧道工程施工建设期间，极易受到环境因素影响。在现代科技发展支持下，出现了多种隧道支护技术，可以按照不同地理环境与水文地质条件，合理选择支护施工技术，全面维护工程建设质量。

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