開挖支護施工技術在路橋隧道工程中的應用

朱慧明

摘? 要：路橋隧道工程的開挖支護施工復雜性較高，在施工中面臨著各種不穩定的影響因素，存在著各種安全隱患，從而影響施工安全和施工進度，一旦出現施工安全問題，不僅會影響施工進度，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施工技術控制十分重要。在進行隧道工程開挖支護施工中，施工人員要選擇恰當的施工技術，并且掌握好相關的施工要點，比如掌握好混凝土噴射施工技術要點，掌握好鋼架施工技術要點等，從而更好地確保隧道巖體的穩定性，保證隧道開挖的安全性。因此，本文就對開挖支護施工技術在路橋隧道工程中的應用作用、施工技術類型以及施工技術要點等進行詳細的分析。

關鍵詞：開挖支護;路橋隧道;特點;作用;類型;要點;措施

在進行路橋隧道工程施工中，施工安全是最為重要的內容，因此在進行隧道施工時，應當采取各項先進的施工技術來確保施工安全，保證施工進度和施工質量。隨著我國建筑行業的發展，當前我國施工技術水平也得到了極大的發展和創新，進而為路橋隧道工程施工提供了重要的技術支持，有效地促進了路橋隧道工程的發展。在進行路橋隧道工程施工時，開挖支護技術是最常用的技術類型之一，施工人員應當采取恰當的開挖支護施工來保證隧道開挖的安全性，確保工程的施工進度。在進行隧道開挖時，會受到各種因素的影響，包括受到開挖方式、地下水等相關因素的影響，施工人員需要綜合考量相關的地質參數以及施工參數來選擇恰當的施工技術。當前路橋隧道開挖支護施工技術類型較多，包括有全斷面開挖方法、臺階開挖方法等，這些方法的運用，都有利于提高隧道的開挖質量，因此施工人員要加強對開挖支護方法的研究和運用，有效地保證工程的開挖質量。

一、路橋隧道工程的特點

1、施工不穩定

路橋隧道工程在施工中，是具有明顯的特點，施工難度較大，因此施工人員要結合施工特點來采取恰當的施工技術。當前隧道工程的施工存在極大不穩定的情況。因為在進行隧道工程施工中，會受到許多不可測因素的影響，導致各種施工意外的發生，進而影響施工進度。比如，在施工過程中，極容易受到地質因素的影響，如果沒有做好地質的全面勘查，在施工中極容易受到水文環境的影響，從而導致各種施工問題的發生，如會出現泥石流的問題，不僅會影響施工進度，也會對施工人員的安全造成威脅。

2、存在施工安全問題

在進行路橋隧道工程施工中，極容易發生施工安全問題。因此在進行隧道工程施工中，容易對當地的地質結構造成破壞，而且難以預測地質的變化情況，容易引發各種地質問題的發生，比如容易引發塌方等，都會造成較為嚴重的施工安全事故，給隧道工程施工造成較大的經濟損失和人力損失。

3、施工隱蔽性強

路橋隧道工程的施工隱蔽性較強，因此工程施工大部分都是處于地下的環境。而且隧道工程的施工規模較大，施工環節較多，各個環節之間是緊密聯系的，一旦在某個施工環節出現問題，不僅會影響當前的施工質量，也會對后續的施工環節造成影響，從而造成一些隱蔽的風險，進而對施工安全造成威脅。

二、開挖支護施工技術在路橋隧道工程中的保護作用

1、提高隧道開挖的安全性

在開展路橋隧道工程施工中，做好開挖支護施工，對于提高整個工程的施工安全性和質量都起到了十分重要的作用。首先，做好開挖支護施工，有利于提高整個隧道開挖的安全性。因為大部分路橋隧道工程都處于山區的地形，施工環境較為復雜，部分工程甚至需要在山體中或者巖石中進行施工，不僅施工難度大，施工安全更是難以保證。通過采取開挖支護施工技術，不僅可以加固工程的結構，也可以提高整個隧道的安全性，從而更好地保證施工人員的安全。

2、提高圍巖的穩定性

做好開挖支護施工，有利于提高圍巖的穩定性。由于大部分路橋隧道的工程規模較大，施工時間較長，隧道的地質結構也會隨著時間的變化而發生變化。比如，在施工中，隧道周邊的巖體會受到環境的影響，會出現侵蝕的現象，從而導致巖體的穩定性得不到保證，不僅會影響施工進度，也會影響施工的安全性。通過采取開挖支護施工技術，采取混凝土封閉的支護方式，可以有效地減少環境對于隧道巖體的影響，有效地提升巖體的穩定性，減少各種施工安全問題的發生。

3、保證隧道的施工進度

在路橋隧道施工中，加強對開挖支護施工技術的運用，可以有效地保證工程的施工進度。做好開挖支護施工，可以有效地保證工程整體施工的安全性，保證各項工程都能夠如期開展，能夠在規定的時間內完成施工。施工人員通過結合現場的施工環境情況來采取恰當的開挖支護施工技術，提高巖體穩定性的同時，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，才能保證各項施工內容的順利開展，才能保證整體的施工效率，保證工程的施工進度。

三、路橋隧道工程的開挖支護施工技術類型

1、全斷面開挖法

當前路橋隧道工程的開挖支護施工技術類型主要有五種，分別是全斷面開挖法、分部開挖法、長臺階法、短臺階法以及超短臺階法，施工人員應當加強對各種施工技術的分析和運用，運用恰當的施工技術來做好工程的開挖施工，保證工程的施工質量。在進行隧道工程施工中，最常用的開挖技術就是全斷面開發法，采用該技術時，施工人員必須要樣按照設計方案的內容來進行開挖，并且采用鉆孔臺車來進行一次性開挖。在開挖過程中，施工人員也可以進行連續性開挖，直至開挖長度符合設計要求。通常情況下，施工人員可以先將隧道分成若干個施工路段，然后按照路段的順序來進行掘進開挖，從而保證開挖支護的施工質量。在開挖過程中，施工人員還要做好引爆循環操作，在爆炸之前需要撤離鉆孔臺車，避免爆炸時對臺車造成影響。此外，開挖中，施工人員還要做好防水隔離層的鋪設工作，進而確保開挖施工時隧道結構的穩定性。

2、分部開挖法

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

3、長臺階法

長臺階法主要適用于是開挖面積較小的隧道工程，所以當隧道地質是屬于1級至3級的圍巖情況時，施工人員就可以采用長臺階的方法來進行隧道的開挖，進而更好地保證隧道的穩定性。采用長臺階的開挖方法，施工人員要綜合考慮好上下臺階的長度，將臺階的長度控制在100米以內。在進行對排水等流水線施工時，施工人員還要適當地結合臺階的長度來調整支護的時間。通常情況下，如果路橋隧道工程的施工時間較為充裕，而且當前的施工環節處于較為良好的狀態，則可以采用長臺階的開挖方法。

4、短臺階法

當路橋隧道工程的圍巖處于四級情況時，施工人員可以采用短臺階的方法進行開挖。因為此時的圍巖由于受到風化侵蝕的影響，導致巖體的穩定性大大地降低，導致圍巖的荷載能力下降，為了保證隧道整體的穩定性，施工人員需要采用短臺階的開挖方法。采用短臺階的方法，需要將臺階的長度控制在5米左右，并且將高度控制在3米左右。在開挖時，施工人員應當盡量將進尺設置為1米，從而更好地保證開挖施工的便捷性。而且施工人員應當盡量保證在同一個時間進行臺階的施工作業，減少爆破的次數，從而減少爆破對隧道巖體的影響，進一步保證隧道的穩定性。此外，使用短臺階的開挖方法，在完成開挖施工后，可能會出現上臺階懸空的現象，此時施工人員應當避免對上臺階施工荷載，避免上臺階出現垮塌的現象。

5、超短臺階法

超短臺階的開挖方法主要適用于圍巖級數在五級或者六級的情況，在開挖時，施工人員要將臺階的長度控制在3米至5米范圍之內。使用超短臺階的開挖方法，此時上下斷面之間的距離是非常近的，所以施工人員應當采用人工出渣的方式，進一步保證隧道巖體的穩定性。雖然采取人工出渣的方式會降低整體的施工效率，但是能夠保證整體的施工質量，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施工技術要點

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，施工人員要及時進行混凝土的噴射處理，并且在規定的時間內做好圍巖施工。在進行混凝土噴射施工時，需要進行分層施工，并且要做好混凝土的養護工作。施工人員可以借助濕噴機來進行混凝土的噴射，但是要求在施工時沒有地下水。在進行混凝土攪拌時，應當按照相關的要求和規定來添加恰當的混凝土和速凝劑， 并且將噴射的距離控制在0.8米到1.2米之間。在進行中拱部位噴射時，施工人員可以采用臺階的方法，先對拱部拱腳進行噴射，然后再對拱頂進行噴射，并且將噴射的長度控制在4米以內。在進行混凝土噴射施工時，應當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超挖問題，需要增加混凝土的噴射施工量，并且會增加施工難度。為了減少混凝土的噴射施工量，部分施工人員會采用木板和石棉板來豐富覆蓋面較大的超挖坑，然后同時進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，但是容易造成支護和巖層之間出現較大的空隙，從而增加了隧道的安全隱患。

2、做好錨桿施工

在進行錨桿施工時，施工人員需要做好錨桿方位的選擇，結合圍巖的級別以及風化程度來選擇恰當的錨桿位置。如果在隧道施工中，涉及到多個施工段，不同施工段的水文地質情況也會存在差異，所以施工人員必須要合理地選擇恰當的錨桿位置。在進行錨桿位置設計時，要確保錨桿的方向、相互之間的間距以及長度都處于恰當的位置，比如錨桿的方向要和巖層面向垂直，從而才能發揮出錨桿的作用。在施工過程中，施工人員要切實發揮出錨桿的組合梁和拱的作用，進而更好地做好隧道的開挖支護施工。但是在實際的施工中，錨桿施工也存在著不少問題，由于相關主體之間缺乏有效的溝通，導致錨桿在初期的施工中，會出現錨桿位置不合理的問題，從而導致隧道開挖施工出現錨桿過剩的問題，使得整體的施工成本增加，也影響錨桿作用的發揮，增加工程整體的施工風險。因此，在實際施工中，施工單位、設計單位、建設單位等各個主體之間要加強溝通，結合隧道地質情況來及時做好施工方案的調整，切實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施工的重要內容，在開展鋼架施工之前，應當提前做好鋼架的預制，嚴格按照設計方案的要求來做好鋼架的焊接，然后再運送到施工現場進行連接焊接。在進行鋼架的澆筑施工時，施工人員應當先檢查鋼架尺寸的大小，然后再進行沉降施工。針對于鋼架構和圍巖之間的空隙，施工人員可以采用混凝土突出物來進行填補沒從而確保圍巖和支護之間的協調性。此外，在進行鋼架施工中，施工人員要做好圍巖變形的控制工作。在進行鋼架連接時，應當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，從而保證整體受力結構的穩定性。在進行鋼架安裝時，施工人員應當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，施工人員需要在拱腳的位置鋪設墊板和砂墊層，保證鎖固好鎖腳錨桿。當完成下部開挖的施工作業后，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現拱架之間的一體化連接。

4、做好隧道鋼筋網支護施工

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

五、提高路橋隧道工程開挖支護施工有效性的措施

1、做好路橋隧道開挖支護的監控測量工作

為了更好地保證路橋隧道開挖支護施工的有效性，施工人員還應當做好監控測量工作和信息化管理工作。施工人員要采取恰當的監控技術來對做好隧道的開挖支護施工監控，有針對性地監控重點施工內容，比如要做好隧道下沉情況的監控，做好隧道周圍巖體位移情況的監控，并且實現動態監控，從而更好地保證開挖施工的安全性。通過動態監控所獲得相關的數據，可以為隧道后續的支護施工提供重要的參考數據，保證支護施工的有效性。施工人員在監控開挖支護情況時，需要隧道沉降速度和沉降尺寸數據的記錄，然后結合沉降數據來進行施工分析，切實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設計的信息化管理工作

在進行路橋隧道開挖支護施工時，施工人員也要做好信息化管理工作，學會運用各項先進的信息化技術來做好信息的處理和共享工作。在開挖支護施工中，施工人員應當及時將相關的開挖數據上傳到信息系統中，由專業人員來分析研究相關的施工問題，并且做好問題的處理，進一步確保施工安全和施工質量。此外，在進行隧道的開挖支護設計時，工作人員應當構建BIM系統網，針對隧道的施工情況來建立對應的三維模型。在錄入隧道開挖支護信息時，工作人員應當將隧道工程的地質情況、周邊環境情況、施工進度情況等錄入到信息系統中。此外，工作人員還應當借助信息化技術來做好開挖支護施工操作的模擬分析，提前分析施工中可能出現的問題，并制定預防和解決方案，盡量減少施工問題的發生，全面確保隧道工程的施工安全。

開挖支護施工在路橋隧道工程中起著至關重要的作用，因此施工人員應當加強對開挖支護施工技術的深入分析和研究，運用恰當的施工技術來做好隧道的開挖支護施工，保證隧道工程的施工質量。但是在實際施工中，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，導致在開挖支護施工中出現各種問題，影響整體的施工進度。所以，施工人員在進行開挖支護施工時，要綜合考量不同的影響因素，及時做好開挖支護施工方案的調整，進一步提高開挖支護施工的質量，切實保證施工安全，從而更好地提升路橋隧道工程的施工效益。

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