隧道工程开挖支护的施工要点探讨

刘 驰

中交四航局第一工程有限公司 广东广州 510310

1 隧道工程开挖支护施工概述

在隧道工程施工及应用过程中，为了完成好开挖支护施工计划，实现对支护结构的高效利用，需要了解不同的内容。具体包括注重施工技术的合理选用，打造好高素质、高水平的施工队伍，严格把控施工作业开展过程，有利于降低隧道工程施工风险发生的概率，为开挖施工效果增强中提供科学保障。通过对明确施工要点、加强现场组织管理及人员优化配置的综合考虑，可使开挖支护施工中取得良好的成效，高效地完成好隧道工程建设工作，避免支护结构应用中出现问题。

2 隧道工程开挖施工技术应用要点

2.1 全断面开挖技术

在隧道工程开挖活动中，全断面开挖技术属于常用的开挖方法，其主要应用与稳定性强的围岩结构，具有开挖程序简单、开挖效率高等应用优势。在该技术的具体应用中也需注意以下内容：

（1）在全断面开挖活动开始前，需要对设计方案进行详细梳理，根据梳理结果选择相匹配型号的钻孔台车，做好台车型号、工作参数校核，并且使用前对其进行调试，满足要求后开始在掌子面上进行钻孔，钻孔直径、深度与设计方案保持一致。

（2）科学计算钻孔内需要填充的炸药用量，按要求将炸药填充到钻孔深处，所有的引线也会在断面上进行汇聚，复核炸药装填情况、引爆线连接情况等内容，满足要求后所有人员与设备转移到安全区域（距离引爆区域不低于50m），隧道两侧布置压力喷水装置，起爆炸药的同时打开喷水装置进行降尘。

（3）清理掉爆炸碎屑后进行全断面开挖，一段时间后重复此操作，直到完成所有断面开挖作业。过程中还需要做好防水作业，避免涌水问题威胁隧道环境的安全性。

2.2 台阶开挖技术

此技术作为目前经常使用到的开挖技术，适用于不良地质区域的隧道开挖，目前常用的台阶开挖技术有长台阶技术、短台阶技术等，以长台阶技术为例，其适用于Ⅴ级围岩开挖作业。Ⅴ级围岩因为岩石的风化和被化学成分侵蚀等原因，导致围岩岩石的稳定程度出现大幅度的降低和改变，所以，为了避免在实际施工志宏这种情况对公路隧道隧洞的开挖造成直接影响，就需要利用短台阶法参与到开挖施工作业之中，短台阶法所采取的调节高度主要应该控制在3m 左右，长度要控制在5m 左右。短台阶法的注意事项如下：在进尺设计上会将其尺寸设计为1.0m，作用是可以为开挖施工提供便利条件；使用台阶法完成开挖施工后，上台阶可能存在悬空的隐患，这也需要及时做好支护施工，以此来提高上台阶结构稳固性，防止上台阶垮塌问题。

2.3 分部开挖技术

此类方法从本质上来看，是台阶法细化后的施工技术。该技术在实际应用中需注意以下内容：

（1）根据巷道断面的基础情况，将其合理划分为若干个待开挖部分，根据不同开挖部分的基础特征，确定单次开挖深度、开挖宽度等内容，为后续施工活动的展开奠定基础。

（2）按要求进行开挖作业，开挖的次数不少于两次，控制好每次开挖总量，确保卸载过程围岩的稳定性，避免结构塌落的情况。

（3）在结构开挖过程中也需要及时布置支撑架结构，以此来确保基础结构的稳固性，提高开挖结果的合理性与安全性。

2.4 CRD施工技术

除上述提到的开挖技术外，在隧道开挖作业中也会使用到CRD 施工技术，该技术主要适用于不良地质施工，并且在地表沉陷控制方面也有着良好的应用效果。CRD 施工技术在应用中需注意以下内容：

（1）对大断面隧道工程进行梳理，根据整理结果将隧道断面划分为4 个相对独立的小洞室。

（2）在施工过程中也会采用分部施工的方式进行施工，过程中会预留出核心土，并且沿着由上而下的顺序进行开挖。

（3）开挖过程中使用短台阶法进行施工，过程中也会及时进行临时支护和初期支护。

（4）等待支护结构的拱顶沉降与收敛度保持稳定后，会对核心土进行卸载，同时继续向下进行开挖，采用此封闭循环系统逐层下挖，直到完成既定的开挖任务。

（5）在整个开挖活动中也需要做好实时量测，根据量测结果来调整卸载量和支护措施，以提高隧道工程作业结果的可靠性。

3 隧道工程支护施工要点分析

3.1 喷射混凝土支护施工要点

（1）注重混凝土原材料的质量检查，强化性能评估意识，规范施工中的操作行为，在施工方案的专业指导下实施好喷射混凝土施工计划，实现对隧道工程开挖过程中岩石的加固处理，全面提高其应用中的强度，为支护结构形成过程中提供技术支持。

（2）施工单位在运用喷射混凝土支护技术的过程中，需要了解其功能特性，开展好专业性强的施工作业，对施工现场开挖支护状况是否良好进行科学分析，促使支护结构在随着工程安全施工中的作用效果更加明显，避免给开挖作业完成中埋下隐患。

3.2 注重支护设施的合理设置

隧道工程开挖施工难度大，施工现场的地质条件复杂，需要通过对支护施工的充分考虑，增强开挖作业完成中的安全性。实践中需要施工单位结合隧道工程科学建设要求及现场情况，给予支护设施的合理设置更多思考，注重施工过程的严格把控，促使支护结构应用质量更加可靠，为后续施工作业的顺利开展打下基础，避免隧道工程开挖效果、建设质量等受到影响。

3.3 钢支撑支护施工要点

（1）注重钢支撑结构的合理选择及使用，包括格栅钢架及工字钢，在技术层面上为隧道工程开挖质量提高中提供科学保障，满足岩土体结构稳定性要求，防止出现工期延误现象。

（2）通过对钢支撑高效利用、锚杆支护及钢筋网配合使用等方面的思考，有利于提高隧道工程开挖施工安全性，更好地推动其建设事业的长效发展。

3.4 超前小导管的开挖支护施工要点

（1）注重超前小导管的合理制作，重视其在隧道拱部的合理布置，控制好它们的环向间距，促使隧道工程开挖过程中的支护效果更加显著。

（2）从开展布孔作业、实施钻孔操作、合理安装超前小导管、加强注浆操作等方面入手，高效率、高质量地完成好施工现场的开挖支护作业，为隧道工程结构施工水平提升中打下基础。

3.5 锚杆支护技术

在隧道支护施工中，锚杆支护技术也具备了良好的应用价值，此技术在实际应用中需注意以下内容：

（1）做好基础资料的整理工作，内容涉及隧道工程围岩等级、地下水波动情况、节理发育状态、围岩风化情况等，根据整理结果来确定锚杆布局，同时对锚杆深度进行标记，遵循测量放样原则在区域内完成锚杆布设位置放样。

（2）为了确保锚杆结构作用可以充分发挥出来，在钻孔时需要和围岩层保持垂直，而且使用相应型号的钻机进行钻孔，过程中需要做好垂直度控制，及时修正垂直度偏差，提高钻孔结果的合理性。

（3）钻孔期间也会同步进行水泥浆拌和，等待清孔工作结束后将锚杆填充到钻孔中，随后将拌和好的水泥浆注入锚杆中，控制好注浆时的压力，确保水泥浆可以充分填充钻孔，最后再进行封底处理，以此来提高锚杆处理结果的合理性，充分发挥锚杆结构的应用价值。

3.6 模筑混凝土衬砌技术

在隧道支护施工中，也会使用到模筑混凝土衬砌技术，此技术在实际应用中需注意以下内容：

（1）做好基础资料的整理工作，根据整理结果来确定模板工程的施工参数，包括施工高度、施工尺寸等，利用剪力撑进行模板工程固定，从而为混凝土衬砌施工提供参考。

（2）在混凝土搅拌站按照拌和比例进行混凝土拌和，过程中需要做好试块制作，对混凝土结构质量进行校核，各参数均满足要求后进行泵送施工。

（3）按要求完成混凝土拌和后利用泵送的方法来进行浇筑，控制好浇筑速度并及时完成振捣作业，确保所浇筑混凝土的均匀度。

（4）按要求对混凝土结构进行养护，养护周期控制在7d 以上，养护时也需要做好保温和保湿工作，等待其强度达到既定要求后依次进行脱模处理，脱下的模板在清理掉表面杂物、校正变形量之后，重新涂抹脱模剂转移到其他区域进行重复使用。

（5）在隧道工程的洞口位置布设好伸缩缝，搭配着防水施工来营造稳定的支护结构，营造安全的隧道作业环境。

3.7 钢拱架支护技术

除上述提到的支护技术外，钢拱架支护技术也是目前常用的支护手段。该技术的支护原理是将型钢结构组装成不同的支护结构，以此来形成稳定的支护结构。在具体应用中多使用整榀安装或杆件拼装的方法进行支护，同时在应用中也会搭配锚杆、喷射混凝土、钢筋网等结构来组成复合型支护结构，从而提高隧道支护环境的安全性。根据实际情况可以得知，在围岩条件相对较差时，只是使用锚杆结构较难达到既定的作用效果，因此在实际施工时也会在初期支护时增加钢拱架结构，这样也可以提升整个结构的支护抗力，以达到既定的刚度支护要求，提升整个支护结构的稳定性。

4 提升隧道工程开挖支护施工水平的策略

开挖支护方式的合理选用，可为隧道工程建设及应用效果增强中提供技术保障，实现结构施工目标。实践中为了提升开挖支护施工水平，增加隧道工程建设中的技术优势，需要对施工过程进行严格把控。

（1）结合施工区域的具体情况，确定好切实可行的管控机制，对全过程控制及精细化管理方式的高效利用进行深入思考，及时处理支护开挖效果影响因素，为其施工水平提升中提供保障。

（2）健全施工现场的管控体系，控制好隧道工程开挖支护施工过程，实现对细节问题的高效处理，逐渐提升这方面的施工水平。

5 结语

综上所述，通过对不同施工要点的探讨，有利于提高开挖支护施工效率，增强支护体系设置及应用效果，避免引发施工问题。因此，未来在提升隧道工程建设水平、优化开挖支护施工方式的过程中，应给予施工要点分析更多的关注，满足支护结构安全应用要求，逐渐实现隧道工程建设事业的可持续发展。