開挖支護(hù)施工技術(shù)在路橋隧道工程中的應(yīng)用

朱慧明

摘? 要：路橋隧道工程的開挖支護(hù)施工復(fù)雜性較高，在施工中面臨著各種不穩(wěn)定的影響因素，存在著各種安全隱患，從而影響施工安全和施工進(jìn)度，一旦出現(xiàn)施工安全問題，不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，更是直接威脅到施工人員的人身安全，因此做好隧道工程的開挖支護(hù)施工技術(shù)控制十分重要。在進(jìn)行隧道工程開挖支護(hù)施工中，施工人員要選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，并且掌握好相關(guān)的施工要點(diǎn)，比如掌握好混凝土噴射施工技術(shù)要點(diǎn)，掌握好鋼架施工技術(shù)要點(diǎn)等，從而更好地確保隧道巖體的穩(wěn)定性，保證隧道開挖的安全性。因此，本文就對開挖支護(hù)施工技術(shù)在路橋隧道工程中的應(yīng)用作用、施工技術(shù)類型以及施工技術(shù)要點(diǎn)等進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：開挖支護(hù);路橋隧道;特點(diǎn);作用;類型;要點(diǎn);措施

在進(jìn)行路橋隧道工程施工中，施工安全是最為重要的內(nèi)容，因此在進(jìn)行隧道施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取各項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)來確保施工安全，保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)前我國施工技術(shù)水平也得到了極大的發(fā)展和創(chuàng)新，進(jìn)而為路橋隧道工程施工提供了重要的技術(shù)支持，有效地促進(jìn)了路橋隧道工程的發(fā)展。在進(jìn)行路橋隧道工程施工時(shí)，開挖支護(hù)技術(shù)是最常用的技術(shù)類型之一，施工人員應(yīng)當(dāng)采取恰當(dāng)?shù)拈_挖支護(hù)施工來保證隧道開挖的安全性，確保工程的施工進(jìn)度。在進(jìn)行隧道開挖時(shí)，會(huì)受到各種因素的影響，包括受到開挖方式、地下水等相關(guān)因素的影響，施工人員需要綜合考量相關(guān)的地質(zhì)參數(shù)以及施工參數(shù)來選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。當(dāng)前路橋隧道開挖支護(hù)施工技術(shù)類型較多，包括有全斷面開挖方法、臺(tái)階開挖方法等，這些方法的運(yùn)用，都有利于提高隧道的開挖質(zhì)量，因此施工人員要加強(qiáng)對開挖支護(hù)方法的研究和運(yùn)用，有效地保證工程的開挖質(zhì)量。

一、路橋隧道工程的特點(diǎn)

1、施工不穩(wěn)定

路橋隧道工程在施工中，是具有明顯的特點(diǎn)，施工難度較大，因此施工人員要結(jié)合施工特點(diǎn)來采取恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。當(dāng)前隧道工程的施工存在極大不穩(wěn)定的情況。因?yàn)樵谶M(jìn)行隧道工程施工中，會(huì)受到許多不可測因素的影響，導(dǎo)致各種施工意外的發(fā)生，進(jìn)而影響施工進(jìn)度。比如，在施工過程中，極容易受到地質(zhì)因素的影響，如果沒有做好地質(zhì)的全面勘查，在施工中極容易受到水文環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致各種施工問題的發(fā)生，如會(huì)出現(xiàn)泥石流的問題，不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，也會(huì)對施工人員的安全造成威脅。

2、存在施工安全問題

在進(jìn)行路橋隧道工程施工中，極容易發(fā)生施工安全問題。因此在進(jìn)行隧道工程施工中，容易對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞，而且難以預(yù)測地質(zhì)的變化情況，容易引發(fā)各種地質(zhì)問題的發(fā)生，比如容易引發(fā)塌方等，都會(huì)造成較為嚴(yán)重的施工安全事故，給隧道工程施工造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和人力損失。

3、施工隱蔽性強(qiáng)

路橋隧道工程的施工隱蔽性較強(qiáng)，因此工程施工大部分都是處于地下的環(huán)境。而且隧道工程的施工規(guī)模較大，施工環(huán)節(jié)較多，各個(gè)環(huán)節(jié)之間是緊密聯(lián)系的，一旦在某個(gè)施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，不僅會(huì)影響當(dāng)前的施工質(zhì)量，也會(huì)對后續(xù)的施工環(huán)節(jié)造成影響，從而造成一些隱蔽的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而對施工安全造成威脅。

二、開挖支護(hù)施工技術(shù)在路橋隧道工程中的保護(hù)作用

1、提高隧道開挖的安全性

在開展路橋隧道工程施工中，做好開挖支護(hù)施工，對于提高整個(gè)工程的施工安全性和質(zhì)量都起到了十分重要的作用。首先，做好開挖支護(hù)施工，有利于提高整個(gè)隧道開挖的安全性。因?yàn)榇蟛糠致窐蛩淼拦こ潭继幱谏絽^(qū)的地形，施工環(huán)境較為復(fù)雜，部分工程甚至需要在山體中或者巖石中進(jìn)行施工，不僅施工難度大，施工安全更是難以保證。通過采取開挖支護(hù)施工技術(shù)，不僅可以加固工程的結(jié)構(gòu)，也可以提高整個(gè)隧道的安全性，從而更好地保證施工人員的安全。

2、提高圍巖的穩(wěn)定性

做好開挖支護(hù)施工，有利于提高圍巖的穩(wěn)定性。由于大部分路橋隧道的工程規(guī)模較大，施工時(shí)間較長，隧道的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生變化。比如，在施工中，隧道周邊的巖體會(huì)受到環(huán)境的影響，會(huì)出現(xiàn)侵蝕的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致巖體的穩(wěn)定性得不到保證，不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，也會(huì)影響施工的安全性。通過采取開挖支護(hù)施工技術(shù)，采取混凝土封閉的支護(hù)方式，可以有效地減少環(huán)境對于隧道巖體的影響，有效地提升巖體的穩(wěn)定性，減少各種施工安全問題的發(fā)生。

3、保證隧道的施工進(jìn)度

在路橋隧道施工中，加強(qiáng)對開挖支護(hù)施工技術(shù)的運(yùn)用，可以有效地保證工程的施工進(jìn)度。做好開挖支護(hù)施工，可以有效地保證工程整體施工的安全性，保證各項(xiàng)工程都能夠如期開展，能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工。施工人員通過結(jié)合現(xiàn)場的施工環(huán)境情況來采取恰當(dāng)?shù)拈_挖支護(hù)施工技術(shù)，提高巖體穩(wěn)定性的同時(shí)，也可以消除各種安全隱患，保證工程的安全性。只有確保施工安全，才能保證各項(xiàng)施工內(nèi)容的順利開展，才能保證整體的施工效率，保證工程的施工進(jìn)度。

三、路橋隧道工程的開挖支護(hù)施工技術(shù)類型

1、全斷面開挖法

當(dāng)前路橋隧道工程的開挖支護(hù)施工技術(shù)類型主要有五種，分別是全斷面開挖法、分部開挖法、長臺(tái)階法、短臺(tái)階法以及超短臺(tái)階法，施工人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對各種施工技術(shù)的分析和運(yùn)用，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)來做好工程的開挖施工，保證工程的施工質(zhì)量。在進(jìn)行隧道工程施工中，最常用的開挖技術(shù)就是全斷面開發(fā)法，采用該技術(shù)時(shí)，施工人員必須要樣按照設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容來進(jìn)行開挖，并且采用鉆孔臺(tái)車來進(jìn)行一次性開挖。在開挖過程中，施工人員也可以進(jìn)行連續(xù)性開挖，直至開挖長度符合設(shè)計(jì)要求。通常情況下，施工人員可以先將隧道分成若干個(gè)施工路段，然后按照路段的順序來進(jìn)行掘進(jìn)開挖，從而保證開挖支護(hù)的施工質(zhì)量。在開挖過程中，施工人員還要做好引爆循環(huán)操作，在爆炸之前需要撤離鉆孔臺(tái)車，避免爆炸時(shí)對臺(tái)車造成影響。此外，開挖中，施工人員還要做好防水隔離層的鋪設(shè)工作，進(jìn)而確保開挖施工時(shí)隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2、分部開挖法

采用分部開挖的方法需要結(jié)合隧道工程的環(huán)境和地質(zhì)情況來綜合考慮，對隧道某個(gè)部分進(jìn)行提前開挖。在開挖跨度較大的隧道時(shí)，如果此時(shí)隧道所開挖出來的地層是松軟的情況下，隧道結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，施工人員就要采用側(cè)壁導(dǎo)坑的方法來進(jìn)行緩慢開挖，減少開挖時(shí)對隧道周圍造成的影響。在進(jìn)行分部開挖時(shí)，施工人員要做好支撐架的設(shè)置，然后沿著坑道來進(jìn)行開挖，從而挖出核心的部分，并保證整個(gè)開挖過程的安全性。采取分部開挖的方法，可以有效地保證當(dāng)前隧道部分的開挖質(zhì)量，也有效地減少了后續(xù)隧道開挖的施工難度，從而可以更好地保證整體的開挖質(zhì)量。

3、長臺(tái)階法

長臺(tái)階法主要適用于是開挖面積較小的隧道工程，所以當(dāng)隧道地質(zhì)是屬于1級(jí)至3級(jí)的圍巖情況時(shí)，施工人員就可以采用長臺(tái)階的方法來進(jìn)行隧道的開挖，進(jìn)而更好地保證隧道的穩(wěn)定性。采用長臺(tái)階的開挖方法，施工人員要綜合考慮好上下臺(tái)階的長度，將臺(tái)階的長度控制在100米以內(nèi)。在進(jìn)行對排水等流水線施工時(shí)，施工人員還要適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合臺(tái)階的長度來調(diào)整支護(hù)的時(shí)間。通常情況下，如果路橋隧道工程的施工時(shí)間較為充裕，而且當(dāng)前的施工環(huán)節(jié)處于較為良好的狀態(tài)，則可以采用長臺(tái)階的開挖方法。

4、短臺(tái)階法

當(dāng)路橋隧道工程的圍巖處于四級(jí)情況時(shí)，施工人員可以采用短臺(tái)階的方法進(jìn)行開挖。因?yàn)榇藭r(shí)的圍巖由于受到風(fēng)化侵蝕的影響，導(dǎo)致巖體的穩(wěn)定性大大地降低，導(dǎo)致圍巖的荷載能力下降，為了保證隧道整體的穩(wěn)定性，施工人員需要采用短臺(tái)階的開挖方法。采用短臺(tái)階的方法，需要將臺(tái)階的長度控制在5米左右，并且將高度控制在3米左右。在開挖時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)盡量將進(jìn)尺設(shè)置為1米，從而更好地保證開挖施工的便捷性。而且施工人員應(yīng)當(dāng)盡量保證在同一個(gè)時(shí)間進(jìn)行臺(tái)階的施工作業(yè)，減少爆破的次數(shù)，從而減少爆破對隧道巖體的影響，進(jìn)一步保證隧道的穩(wěn)定性。此外，使用短臺(tái)階的開挖方法，在完成開挖施工后，可能會(huì)出現(xiàn)上臺(tái)階懸空的現(xiàn)象，此時(shí)施工人員應(yīng)當(dāng)避免對上臺(tái)階施工荷載，避免上臺(tái)階出現(xiàn)垮塌的現(xiàn)象。

5、超短臺(tái)階法

超短臺(tái)階的開挖方法主要適用于圍巖級(jí)數(shù)在五級(jí)或者六級(jí)的情況，在開挖時(shí)，施工人員要將臺(tái)階的長度控制在3米至5米范圍之內(nèi)。使用超短臺(tái)階的開挖方法，此時(shí)上下斷面之間的距離是非常近的，所以施工人員應(yīng)當(dāng)采用人工出渣的方式，進(jìn)一步保證隧道巖體的穩(wěn)定性。雖然采取人工出渣的方式會(huì)降低整體的施工效率，但是能夠保證整體的施工質(zhì)量，有效地提升了工程的施工安全性。

四、路橋隧道工程中的開挖支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

1、做好混凝土噴射施工

要保證路橋隧道工程的開挖施工質(zhì)量，施工人員必須要做好混凝土的噴射施工工作。首先，完成隧道開挖施工后，施工人員要及時(shí)進(jìn)行混凝土的噴射處理，并且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做好圍巖施工。在進(jìn)行混凝土噴射施工時(shí)，需要進(jìn)行分層施工，并且要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。施工人員可以借助濕噴機(jī)來進(jìn)行混凝土的噴射，但是要求在施工時(shí)沒有地下水。在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的要求和規(guī)定來添加恰當(dāng)?shù)幕炷梁退倌齽?并且將噴射的距離控制在0.8米到1.2米之間。在進(jìn)行中拱部位噴射時(shí)，施工人員可以采用臺(tái)階的方法，先對拱部拱腳進(jìn)行噴射，然后再對拱頂進(jìn)行噴射，并且將噴射的長度控制在4米以內(nèi)。在進(jìn)行混凝土噴射施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保圍巖面面和混凝土面之間的有效黏接。如果在開挖過程中出現(xiàn)超挖問題，需要增加混凝土的噴射施工量，并且會(huì)增加施工難度。為了減少混凝土的噴射施工量，部分施工人員會(huì)采用木板和石棉板來豐富覆蓋面較大的超挖坑，然后同時(shí)進(jìn)行混凝土的噴射施工，借此來減少混凝土的噴射施工量。但是該處理方式，雖然可以減少混凝土的使用量，減少施工成本，但是容易造成支護(hù)和巖層之間出現(xiàn)較大的空隙，從而增加了隧道的安全隱患。

2、做好錨桿施工

在進(jìn)行錨桿施工時(shí)，施工人員需要做好錨桿方位的選擇，結(jié)合圍巖的級(jí)別以及風(fēng)化程度來選擇恰當(dāng)?shù)腻^桿位置。如果在隧道施工中，涉及到多個(gè)施工段，不同施工段的水文地質(zhì)情況也會(huì)存在差異，所以施工人員必須要合理地選擇恰當(dāng)?shù)腻^桿位置。在進(jìn)行錨桿位置設(shè)計(jì)時(shí)，要確保錨桿的方向、相互之間的間距以及長度都處于恰當(dāng)?shù)奈恢茫热珏^桿的方向要和巖層面向垂直，從而才能發(fā)揮出錨桿的作用。在施工過程中，施工人員要切實(shí)發(fā)揮出錨桿的組合梁和拱的作用，進(jìn)而更好地做好隧道的開挖支護(hù)施工。但是在實(shí)際的施工中，錨桿施工也存在著不少問題，由于相關(guān)主體之間缺乏有效的溝通，導(dǎo)致錨桿在初期的施工中，會(huì)出現(xiàn)錨桿位置不合理的問題，從而導(dǎo)致隧道開挖施工出現(xiàn)錨桿過剩的問題，使得整體的施工成本增加，也影響錨桿作用的發(fā)揮，增加工程整體的施工風(fēng)險(xiǎn)。因此，在實(shí)際施工中，施工單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等各個(gè)主體之間要加強(qiáng)溝通，結(jié)合隧道地質(zhì)情況來及時(shí)做好施工方案的調(diào)整，切實(shí)保證錨桿位置的合理性。

3、做好鋼架施工

鋼架施工也是路橋隧道開挖支護(hù)施工的重要內(nèi)容，在開展鋼架施工之前，應(yīng)當(dāng)提前做好鋼架的預(yù)制，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的要求來做好鋼架的焊接，然后再運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行連接焊接。在進(jìn)行鋼架的澆筑施工時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)先檢查鋼架尺寸的大小，然后再進(jìn)行沉降施工。針對于鋼架構(gòu)和圍巖之間的空隙，施工人員可以采用混凝土突出物來進(jìn)行填補(bǔ)沒從而確保圍巖和支護(hù)之間的協(xié)調(diào)性。此外，在進(jìn)行鋼架施工中，施工人員要做好圍巖變形的控制工作。在進(jìn)行鋼架連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用縱向的連接方式，并且將鋼筋之間的間距控制在1米以內(nèi)，從而保證整體受力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行鋼架安裝時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)保證上部拱腳開挖的高度要低于上部開挖底線，并且將高度差控制在15厘米到20厘米之間。在安裝時(shí)，施工人員需要在拱腳的位置鋪設(shè)墊板和砂墊層，保證鎖固好鎖腳錨桿。當(dāng)完成下部開挖的施工作業(yè)后，施工人員需要安裝邊墻拱架，完成所有拱架的安裝后，可以采用縱向連接的方式來實(shí)現(xiàn)拱架之間的一體化連接。

4、做好隧道鋼筋網(wǎng)支護(hù)施工

在進(jìn)行路橋隧道開挖支護(hù)施工中，鋼筋網(wǎng)支護(hù)施工和錨桿支護(hù)施工都是共同使用的支護(hù)施工方法。使用錨桿支護(hù)的施工方法，錨桿之間的分布密度較小，所以一些距離錨桿較遠(yuǎn)巖體的穩(wěn)定性則得不到保證，容易造成巖體坍塌現(xiàn)象。而使用鋼筋網(wǎng)支護(hù)的施工方案，可以有效地提升錨桿支護(hù)的穩(wěn)定性，特別是避免出現(xiàn)支護(hù)盲區(qū)的發(fā)生。在進(jìn)行鋼筋網(wǎng)支護(hù)施工中，需要和錨桿支護(hù)相互結(jié)合使用，才能起到更好的巖體穩(wěn)定作用。施工人員需要在錨桿空隙之間使用鋼筋網(wǎng)來進(jìn)行支護(hù)處理，借此來提升巖體的穩(wěn)定性。當(dāng)施工人員完成工作面的開挖施工后，需要立刻安裝鋼筋網(wǎng)來進(jìn)行支護(hù)，保證巖體整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。如果巖體處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，施工人員也可以采用混凝土噴射的方式來鞏固巖體的穩(wěn)定性，通過將混凝土噴射到鋼筋網(wǎng)和錨桿之間的接觸位置。

五、提高路橋隧道工程開挖支護(hù)施工有效性的措施

1、做好路橋隧道開挖支護(hù)的監(jiān)控測量工作

為了更好地保證路橋隧道開挖支護(hù)施工的有效性，施工人員還應(yīng)當(dāng)做好監(jiān)控測量工作和信息化管理工作。施工人員要采取恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)控技術(shù)來對做好隧道的開挖支護(hù)施工監(jiān)控，有針對性地監(jiān)控重點(diǎn)施工內(nèi)容，比如要做好隧道下沉情況的監(jiān)控，做好隧道周圍巖體位移情況的監(jiān)控，并且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，從而更好地保證開挖施工的安全性。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控所獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以為隧道后續(xù)的支護(hù)施工提供重要的參考數(shù)據(jù)，保證支護(hù)施工的有效性。施工人員在監(jiān)控開挖支護(hù)情況時(shí)，需要隧道沉降速度和沉降尺寸數(shù)據(jù)的記錄，然后結(jié)合沉降數(shù)據(jù)來進(jìn)行施工分析，切實(shí)控制好隧道的沉降速度，保證施工的安全性。

2、做好路橋隧道開挖支護(hù)設(shè)計(jì)的信息化管理工作

在進(jìn)行路橋隧道開挖支護(hù)施工時(shí)，施工人員也要做好信息化管理工作，學(xué)會(huì)運(yùn)用各項(xiàng)先進(jìn)的信息化技術(shù)來做好信息的處理和共享工作。在開挖支護(hù)施工中，施工人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)將相關(guān)的開挖數(shù)據(jù)上傳到信息系統(tǒng)中，由專業(yè)人員來分析研究相關(guān)的施工問題，并且做好問題的處理，進(jìn)一步確保施工安全和施工質(zhì)量。此外，在進(jìn)行隧道的開挖支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)構(gòu)建BIM系統(tǒng)網(wǎng)，針對隧道的施工情況來建立對應(yīng)的三維模型。在錄入隧道開挖支護(hù)信息時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)將隧道工程的地質(zhì)情況、周邊環(huán)境情況、施工進(jìn)度情況等錄入到信息系統(tǒng)中。此外，工作人員還應(yīng)當(dāng)借助信息化技術(shù)來做好開挖支護(hù)施工操作的模擬分析，提前分析施工中可能出現(xiàn)的問題，并制定預(yù)防和解決方案，盡量減少施工問題的發(fā)生，全面確保隧道工程的施工安全。

開挖支護(hù)施工在路橋隧道工程中起著至關(guān)重要的作用，因此施工人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對開挖支護(hù)施工技術(shù)的深入分析和研究，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)來做好隧道的開挖支護(hù)施工，保證隧道工程的施工質(zhì)量。但是在實(shí)際施工中，部分施工人員并沒有按照施工方案來開展施工，所制定的施工方案并沒有綜合考慮隧道工程的施工條件情況，導(dǎo)致在開挖支護(hù)施工中出現(xiàn)各種問題，影響整體的施工進(jìn)度。所以，施工人員在進(jìn)行開挖支護(hù)施工時(shí)，要綜合考量不同的影響因素，及時(shí)做好開挖支護(hù)施工方案的調(diào)整，進(jìn)一步提高開挖支護(hù)施工的質(zhì)量，切實(shí)保證施工安全，從而更好地提升路橋隧道工程的施工效益。

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