關于隧道開挖支護施工技術的運用研究

陳 長 春

(中鐵十五局集團第五工程有限公司，天津 300000)

1 隧道工程開挖支護施工所需器材

1.1 鋼架

鋼架在隧道支護施工中的作用十分關鍵，特別是在施工過程中，在圍巖被破碎以后很容易威脅到施工作業人員的生命安全。破碎圍巖穩定性偏低，所以要想保證施工順利開展，就一定要確保圍巖的穩定性[1]。其中，鋼架支護技術就是最常使用的施工技術。在安裝鋼架以后，使圍巖和鋼架緊密連接，盡量減少兩者間間隙，不斷優化隧道圍巖穩定程度，提高施工作業人員自身安全，為全面推進隧道施工作業提供安全可靠保障。

1.2 錨桿

隧道開挖與支護施工的時候，錨桿應用相對常見，也是支護施工技術的重要組成工具。其中，錨桿種類諸多，最常使用的就是水泥錨桿、中孔砂漿錨桿與砂漿錨桿等。在對錨桿支護應用之后，可以增強局部加固的效果，保證巖層破碎巖塊的穩定性，也可以連接層狀巖層，進而形成拱梁。

1.3 超前小導管

超前小導管在隧道開挖支護施工中的應用也十分頻繁，但需要事先加工制作規格為42 mm×3.5 mm無縫鋼管，要求制作的長度控制在3 cm～5 cm之間。與此同時，導管的前端應加工成尖錐形狀[2]。在布置導管的時候，要將距離控制在15 cm，且采用梅花形狀的注漿孔，將孔徑控制在7 mm。超前小導管這一支護工具一般在砂層段隧道支護施工建設中使用，能夠為隧道開挖施工作業提供必要的保障。

2 隧道開挖支護施工技術的具體運用

在運用隧道開挖支護施工技術中，集中表現在超前小導管開挖支護施工技術、混凝土噴射支護施工技術、鋼架開挖支護施工技術、錨桿開挖支護施工技術四個方面。

2.1 超前小導管開挖支護施工技術的運用

對超前小導管開挖支護施工技術的合理運用，要求對導管進行制作，并在隧道拱部120°范圍之內加以設置，而環向間距被控制在40 cm～50 cm之間外傾角要處于10°～12°之間。將超前小導管開挖支護施工技術應用在隧道工程施工建設中，需事先完成布孔作業，進而進入到鉆孔的環節，隨后安裝已經制作完成的小導管并開展注漿施工作業。在安裝的過程中，應始終遵循施工工藝開展，且使用水泥漿液密實填滿圍巖的孔隙。這樣一來，就能夠在隧道開挖以后，保證開挖面形成穩定性較強的巖層。在整個過程中，要求高度重視注漿施工，確保注漿質量滿足標準要求，進一步增強支護的質量與效果[3]。

2.2 混凝土噴射支護施工技術的運用

隧道工程項目開挖支護施工建設的過程中，選擇使用混凝土噴射支護施工技術也具有一定的可行性。其中，在隧道開挖以后，要使用混凝土噴射開挖層面，在噴射機的作用下，遵循分層噴射的方法，并在噴射基礎上采取養護的措施。

以某施工企業為例，在隧道工程施工建設中選用了混凝土噴射支護施工技術。在開展混凝土噴射施工作業前會在輪廓面積較大的位置使用木板與石棉板等相關材料進行填充，而后再噴射混凝土[4]。以上施工方法雖然使混凝土材料的應用量明顯減少，但很容易在支護初期階段，巖層內部出現空腔的情況，影響隧道工程項目施工安全。在這種情況下，噴射混凝土支護技術應用的過程中，就一定要保證隧道開挖輪廓面的平整性。一旦出現不平順的情況，應選擇使用澆筑混凝土的方式，借助多點式澆筑的方式增強支護的效果，進一步提高施工的安全性，優化隧道后期的應用效率。

2.3 鋼架開挖支護施工技術的運用

隧道工程項目開挖支護施工的過程中，鋼架是主要的支護工具。為此，在支護施工作業之前，應結合隧道支護具體狀況制作鋼架，在分節焊制方式的作用下確保各節鋼管的弧度與尺寸能夠與施工實際情況相吻合。需要注意的是，各節鋼管的兩端應當和板焊接在一起，使用螺栓連接各鋼管。

在鋼架開挖支護施工技術實際應用的過程中，要對鋼管顳部輪廓尺寸進行有效地控制，并適當地預留沉降量。與此同時，對鋼架與破碎圍巖的填充材料應選擇混凝土，確保兩者聯系的緊密性，以免圍巖出現變形的情況，進一步推進隧道工程項目的開挖施工作業，保證施工作業人員人身安全[5]。需要注意的是，在對此施工技術應用的時候，要綜合考慮施工地段與地質的實際情況，保證鋼架形狀與工藝設計的合理性。

在現代隧道工程項目施工建設的過程中，經常會出現圍巖破碎的情況，其圍巖穩定性偏低，尤其是黃土土質隧道，對于支護的要求不斷提高。通常，這種類型的土質在支護施工的過程中，會選擇使用正臺階的方法，使開挖作業完成以后縮短拱腳擴大時間，并且能夠及時支護圍巖，有效地規避坍塌事故的發生。

2.4 錨桿開挖支護施工技術的運用

隧道工程項目開挖支護施工過程中，錨桿支護施工技術的作用也不容小覷。根據錨桿支護施工流程可以發現，在準備施工作業的基礎上，要標注孔位并過渡至鉆孔與清孔施工建設中，將錨桿插入到鉆孔當中并固定。隨后，完成墊板與螺栓的安裝，這樣即可發揮錨固固定的作用。其中，在錨桿制作方面，原材料可以選擇使用直徑為22 mm的螺紋鋼筋，使用車絲對鋼筋尾部進行處理，但一定要在其尾部6 cm的范圍之內完成，最終將錨桿進行調直處理[6]。

隧道錨桿支護施工建設的過程中，最關鍵的就是確定錨桿的位置，以保證支護效果的進一步優化。在確定位置的時候，還要結合圍巖地質的情況，對錨桿進行相應的設置。與此同時，隧道施工也涵蓋了多個施工地段，而且不同開挖階段掌子面地質也存在差異，所以在運用這一施工技術的時候一定要保證錨桿布置間距、長度以及方向能夠和隧道巖層面始終處于垂直的狀態，使錨桿能夠在巖層中更加穩定，發揮錨吊的作用。

3 結語

現代隧道施工建設的要求愈加嚴格且實際的施工量明顯增加，施工的規模也隨之擴大。所以，在貫徹落實隧道工程項目施工建設的過程中，開挖支護施工技術的重要性也逐漸突顯出來。在這種情況下，開挖支護施工技術的合理化運用也成為隧道工程項目施工建設的熱點話題，所以系統化研究這一施工技術能夠為支護效果的增強提供必要的保障。基于此，隧道施工企業應當正確認知開挖支護施工技術的重要作用，全面了解隧道工程項目施工現狀，保證施工技術選擇的科學性與合理性。與此同時，結合工程項目開挖支護的問題選用支護工具，并遵循支護施工流程與工藝技術要求，進一步提升支護施工質量，在確保施工作業人員人身安全的基礎上，全面優化隧道工程項目整體施工質量水平。