探究路桥隧道工程开挖支护的施工要点

余方 陈荣

路桥隧道工程往往需要面临非常复杂的工程环境，施工期间存在的各种隐患都有可能对工程项目、人员带来影响，严重时甚至会导致施工人员出现伤亡，所以路桥隧道工程的开挖支护非常重要，只有提升开挖支护的施工质量，才能保证路桥隧道工程的顺利开展。所以有必要对路桥隧道工程中的开挖支护展开研究。

一、路桥隧道工程的开挖支护综述

路桥隧道通常是在地质条件极其复杂的条件下进行开展的一项建筑工程，所以路桥隧道很多时候都会受到地应力、地下水、开挖方式等多种因素的影响。在选择路桥隧道开挖、支护方式时，需要根据勘察到的各项地质参数以及当地的气候条件等因素选择出更加适宜的方法。通常情况下，路桥隧道的开挖方法有台阶、全断面开挖等多种方法，不同的开挖方式其适用性往往各有不同，通过隧道开挖能够使交通运输变得更加便利，促使各个城市、国家之间贸易的开展，拉动社会经济的进一步发展。

在施工阶段中，必须保证围岩的稳定性，在开挖支护时需要尽量避免对围岩造成影响。通过合理选择开挖、掘进方法，可以在一定程度上提升开挖效率与质量。在确定开挖、掘进方法时，施工人员应该结合施工场地的围岩数据找出符合地质条件的开挖方法，以此来保证开挖稳定性。

二、开挖要点分析

1.全断面开挖

全断面开挖是一种非常常见的开挖方式。在路桥隧道工程里，全断面开挖不仅操作流程简单，还能够有效保证隧道的开挖质量，所以这种开挖方法得到了非常广泛的应用。而且在开挖过程中，只要施工人员严格按照施工方案进行开挖作业，就能够一次性完成路桥隧道开挖。在正式开挖时需要采用钻孔台车进行全断面钻孔作业，装药连接完成后引爆，此时方能正式开展断面开挖工作。当隧道开挖一段时间之后，需要重新进行引爆循环。开挖期间需要额外铺设防水隔离层，通过支护工作确保开挖时的稳定性与开挖质量。在炸药爆炸之前必须将钻孔台车撤到50m意外的安全距离，避免钻孔台车在爆炸中受到影响。

2.分部开挖

分部开挖法就是对路桥隧道工程中的某一部分进行提前开挖，这种开挖方式需要根据环境、地质参数等信息来选择合适的开挖方式。例如在大跨度隧道开挖时，挖开的地层往往会呈现松软、不稳定等情况，此时就应该选择侧壁导坑的开挖方法缓慢推进开挖作业，避免在开挖过程中给隧道周围造成破坏。在开发过程中，施工方需要妥善设置支撑架，然后沿着坑道进行分部开挖，在衬砌的作用下将核心部分挖出，为了保证开挖过程中的安全性，还可以在正式开挖之前修筑仰拱。分部开挖的方式在顺利完工之后，后续的开挖施工操作将会变得更加简单。

3.长台阶法

通常情况下，长台阶法因为开挖面积小等特点，因此在I～Ⅲ级的围岩下更加适用，这种开挖方式能够保证开挖面的稳定性。长台阶法在实际施工时需要着重考虑上、下台阶的长度。台阶长度通常应该控制在100m以内。在对排水等流水线进行施工时，则要根据台阶情况适当调整支护时间。对于长台阶法而言，其更加适用在施工环节良好且工期充裕的工程项目中。

4.短台阶法

Ⅴ级围岩往往会因为风化、侵蚀而导致岩石稳定性能出现大幅度降低，而且围岩的传递荷载能力还会出现下滑。为了避免这种情况对于隧洞开挖带来的影响，就需要采用短台阶法进行开挖作业。这种方法采用的调节高度通常需要控制在3m左右，长度则应该控制在5m左右。除此之外，短台阶法还需要注意以下几点：第一，为了保证开挖时的便捷性，应该将进尺设置为1m；第二，在开挖过程中，为了降低爆破次数，施工方需要尽量保证台阶可以在同一时间开展施工作业，爆破频次的降低能够避免对岩石稳定性、坚固性的破坏，大幅度增加隧洞开挖时的工作效率；第三，开挖结束之后有可能产生上台阶悬空的情况，应该避免对其施加载荷，防止垮塌情况的出现。

5.超短台阶法

此类开挖方法通常比较适用于Ⅴ～Ⅵ的围岩，这种开挖方式通常会将长度控制在3～5m之间。由于上、下断面之间的距离非常近，所以在开挖过程中只能采用人工出渣，因此此类方法在应用过程中会导致施工效率下降。此外，由于距离非常小，所以超短台阶法在施工完成后几乎不用二次调整，而且具有非常高的施工安全性。

三、支护作业常见的支护工具及支护作用

1.锚杆

锚杆是路桥隧道中应用较为广泛的支护工具，其种类多种多样。自进式以及普通、中孔砂浆这三种锚杆形式都有各自的优势。三种锚杆形式的功能都是对工程局部进行支护，提升隧道开挖时的稳定性。一般而言，只有在利用岩石的基础之上开展加固处理才能够使支护效果达到最大。

2.钢架

在路桥隧道的施工阶段，施工人员需要提前在岩石层中寻找通道。但是由于路桥隧道工程中的岩石往往遭受了不同程度的破坏，所以岩石的内部结构往往非常复杂，这也使得施工难度出现了大幅度提升。在地质灾害出现时，还会导致坍塌现象的出现。所以为了提升施工安全性，施工人员可以采用钢筋进行支护作业，增加岩石结构稳定性，降低施工风险的发生。

3.超前小导管

在路桥隧道开挖期间，有时会用到Φ42X3.5mm的钢管，该钢管的前端位置通过灌浆处理能够使开挖施工变得更加稳定，但是这种支护方式需要把握好空隙距离。

4.支护作用

在隧道工程中，锚杆支护相对比较常见，通过支护能够使工程稳定性得到大幅度的提升。通常情况下，我国很多大规模隧道工程都会选用预应力锚杆进行支护，但是这种支护方式并不是在所有环境下都能得到应用，只有根据隧道条件合理选择支护方式，才能够将支护作用发挥到最大。锚杆在隧道工程里可以起到支撑、防护的效果，通过支护可以使隧道工程质量得到保证，确保路桥隧道工程得以顺利完成。锚杆在实际应用过程中其主要作用就是进行悬挂，通过悬挂能够使工程的局部位置得到固定，还可以起到拱合效果。在锚杆安装期间，锚杆会与岩石之间紧密相连。除此之外，还可以根据围岩条件来进行混凝土喷射支护，通过这种方式封闭岩石，在降低风化影响的同时提升隧道工程的岩石稳定性。

四、支护要点分析

1.喷射混凝土

为了能够保证路桥隧道工程中的岩块稳定性，使分隔开的岩块粘结起来，可以通过向表面围岩喷射混凝土的方式提升岩石的粘接力避免围岩在开挖过程中产生松动，而且喷射混凝土还能缓解应力过于集中而产生的问题。另外，喷射混凝土还能够将围岩稳定在三轴应力状态中，而且混凝土自身的刚度有利于抵抗塌方现象，与其他支护方式配合使用后，还能够使路桥隧道的支护效果得到进一步提升。但是在喷射混凝土的过程中，施工人员必须严格控制混凝土的配比，避免因为配比问题而产生施工隐患。在正式确定配比之前需要提前开展混凝土适配，确保混凝土性能可以符合隧道支护标准。

2.锚杆支护

锚杆支护在使用期间能够对岩土变形进行有效控制，施工人员在土体内加入锚杆之后，会向四周围岩添加压力，将原本处于二轴应力情况下的围岩转化成为三轴应力，此时围岩的稳定性将会得到大幅度提升。在面对松动围岩时，锚杆支护还可以增加围岩刚度，土体内部的锚杆将会与土体一同形成加固圈承受外界荷载，保证围岩稳定性。在按照锚杆的过程中，为了保证锚杆支护质量，施工人员需要采用托盘、托梁贴紧岩面，未接触部位则要楔紧垫实，防止因锚杆松动而留下施工隐患。除此之外，锚杆的规格、数量以及使用方法必须严格按照要求进行施工，避免锚杆支护出现质量问题。

3.挂钢筋网、钢支撑

挂钢筋网多数是与锚杆一同进行使用，因为锚杆布设时会留有一定的距离，锚杆约束间的岩土体也会因此而变得薄弱，所以为了避免隧道工程出现坍塌，就需要采用钢筋网连接锚杆之间的部分，保证岩土体的稳定性。钢支撑在应用过程中会通过自身的刚度来保证岩土体的稳定性，防止岩土体在开挖过程中产生变形。在开挖结束后必须立刻按照设计要求进行钢支撑的安装，只有这样才能够将钢支撑的效果完全发挥出来。挂钢筋网与钢支撑在应用时必须按照工程设计方案进行安装，这样才可以弥补其他支护环节中的不足之处。

五、结语

综上所述，路桥隧道工程中开挖支护作业特别关键，开挖支护竣工后的最终效果不仅将会影响到施工质量，还会对施工人员的人身安全带来影响。相信随着更多人了解到开挖支护的重要性，路桥隧道工程中的开挖支护质量一定会变得更好。