道路隧道工程中超前支护施工技术的探讨

王 振

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

道路隧道工程中超前支护施工技术的探讨

王 振

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

为了进一步证实超前支护施工技术能够有效应用于道路隧道工程中，提高道路隧道工程稳固性，立足于超前支护施工技术，通过结合工程案例，着重分析和探讨道路隧道工程中超前支护施工技术的应用，希望对于高质高效的建成道路隧道工程有所帮助。

隧道工程，超前支护，应用分析

从近些年道路隧道工程建设实际情况来看，确定超前支护施工技术越来越广泛的应用于道路隧道工程之中，在高切坡开挖之前对工程危险性和稳定性进行评估，进而准确判断高切坡是否危险，之后科学、合理的进行超前支护施工技术设计，以此来保证此项技术充分发挥作用，提高隧道施工的安全性和稳定性，当然，超前支护施工也是有一定难度，尤其与隧道结构相结合。对此，我们应当深入了解超前支护施工技术，进而根据道路隧道工程实际情况，科学、合理的规划与实施此项技术应用方案，包括施工工艺、施工流程等，进而有序施工，稳固隧道。

1 超前支护施工技术的概述

超前支护施工技术是针对地形状况比较复杂的道路隧道工程，在工程面开挖施工环节，通过采用锚杆及钢管超前支护的方式，达到对地质围岩进行锚固的目的，从而确保道路隧道在开挖施工过程中的人、物安全。简单来说，就是利用导向架、管棚等设备，围绕道路隧道施工开挖线，借助钢管顶入、锚杆固定等方式对道路隧道的围岩进行预支护，以此来保证道路隧道工作面开挖施工的安全性和稳定性。对于地质条件过于复杂的施工区域，要想保证超前支护施工技术的有效性，一定要做好辅助及支撑，如合理利用钢架等，在具体进行超前支护施工时，首先要做好施工测量及放样，并且做好一系列的施工准备工作；其次，依据施工要求及施工图纸，有序的展开防护道路隧道明洞的开挖，之后针对道路隧道的地质情况、周边环境等，合理规划与设置支护，如管棚、锚杆支护等。最后，检测道路隧道明洞的强度及坍塌等现象发生的可能性，进而再次进行支护和二次衬砌，以此来保证道路隧道施工面平整度及隧道应力[1]。

2 道路隧道工程中超前支护施工技术的应用

2.1工程概述

计划建设某道路隧道工程，对工程所在地进行了一系列的地质勘查工作，进一步确定了隧道地质状况及地理区位的复杂程度，即隧道的地质构造呈现出松散化特征，土质类型为黄土。通过进一步细致且详尽的工程放样勘测，隧道为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。1号隧道上行隧道里程为K0+875～K1+175，长300 m，为3.685%上坡；下行隧道里程K0+853～K1+160，长307 m，为3.800%上坡，隧道断面开挖面积为160 m2。2号隧道上行隧道里程为K1+267～K1+730，长463 m，为3.681%下坡；下行隧道里程为K1+240～K1+593，长353 m，为2.689%下坡。两隧道设计净宽9.75 m，净高5.0 m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44 m，最大开挖高度9.88 m。在荷载上，由于隧道开挖施工的跨度达到了20 m，有着较大的荷载偏移风险。而对围岩予以分析，确定此类围岩是黄土湿陷性围岩，其具有稳定性不佳等特点，致使其难以有效支撑洞身。面对此种局面，在洞口开挖时就应当且必须运用超前支护施工技术，以此来稳固洞口及洞身，为更好的建成道路隧道工程创造条件。

2.2道路隧道工程中超前支护施工力学模型的分析

基于对以上道路隧道工程实际情况的了解与分析，确定出于保证整个工程坚固性、稳定性及耐用性的考虑，超前支护施工技术的应用是非常必要的。当然，要想使此项技术能够充分发挥作用，在具体应用此项技术之前，需要展开力学模型分析。也就是收集和整理道路隧道工程地质相关数据信息，进而对数据信息进行详细的分析，以此来确定道路隧道工程超前支护施工力学模型，即：明确工程的岩体结构的塑性变形及抗剪切强度表现是否一直均匀；隧道衬砌时注意根据隧道形状特点，设置成圆形；隧道围岩在状态上过于松散，粘结力不强，极易对岩层结构稳定性施加影响。在此基础上，合理规划与设计道路隧道工程超前支护施工方案，也就是以管棚支护和小导管支护结合为主，要求钢管长度为20 m，同时配备钻机、测斜仪等设备，并且注意加强小导管支护施工质量控制，如钻孔、钢管加工、注浆施工等[2]。

2.3超前支护施工技术的应用

在确定道路隧道工程实际情况，并制定超前支护施工方案的情况下，施工人员应当分段进行支护施工，即：隧道洞口和隧道洞身的超前支护施工。

2.3.1隧道洞口的施工流程

1)隧道洞口开挖施工。

隧道洞口超前支护施工之前，先进行洞口开挖施工作业。也就是按照施工要求及施工流程有序的展开开挖作业，直到达到标准要求。需要特别注意的是隧道底部及边坡部位的开挖施工，应当先确定预留底部及边坡数据，之后利用石方爆破的方式来进行施工作业，以此来松动底板，之后开挖施工，直到达到标准要求。在此需要说明的是，针对隧道明洞进行开挖施工或拉槽施工，需要先进行截水沟开挖施工，以此保证在后续施工之中能够及时且有效排水，为提高支护施工的有效性创造条件。

2)隧道洞口超前支护施工。

完成洞口开挖之后，展开支护施工，则需要施工人员先对隧道所在区域的地质状况加以探测，同时注意准确计算隧道围岩，进而展开隧道洞口的地质数据信息分析，构建支护施工力学模型，同时参照施工标准及测量规范，确定钢支撑及支护需求，进而合理利用管棚支护和小导管支护来进行支护，提高隧道洞口的稳定性和安全性[3]。

2.3.2隧道洞身开挖施工及超前支护施工流程

相对来说，洞身支护施工难度更大，为了避免出现施工质量问题，影响洞身支护施工效果，再具体展开洞身开挖施工及超前支护施工时，应当在洞口支护施工后，直接展开现场测控，并利用新奥法来进行隧道洞身开挖及支护施工组织设计，为后续规范化、标准化、合理化施工作业创造条件。按照洞身超前支护施工组织，再具体展开施工作业之中，应当注意做好以下几方面的施工，即：

1)围岩稳固施工。

工程概述中已经明确工程的围岩强度较差，难以有效支撑洞身，所以稳固围岩施工就显得尤为必要。也就是在隧道洞身开挖施工之中，注意了解地质状况及围岩强度，进而合理规划和布设管棚、导管，以此来设置支护结构，稳固围岩。之后进入核心区域，此时最好采用弱爆破的方式来进行开挖施工，之后合理布设管棚，形成坚固且稳定的支护结构，提高隧道核心区域的坚固性和可靠性。

在此需要特别说明的是管棚支护是针对隧道围岩，上部和下部共同支护，形成环形支护轮廓，对围岩进行全方位的支撑，达到稳固围岩的目的。对于本次道路隧道工程来说，管棚支护的上部分最好采用工字钢、锚、喷及网综合支护的模式，同时还要借助钢架、锚杆及混凝土，最终设置成梅花状支护。

2)钢筋网布设施工。

布设钢架网的目的是再次强化支护围岩工作面，为提高道路隧道工程施工质量创造条件。在具体展开钢筋网布设施工之中，首先是按照施工要求及相关标准，选择最为适合的钢材，按照2 m×2 m的规格来裁剪方片；其次，采用适合的手段来对钢筋进行除锈、除污施工，提高钢筋的支护质量；再次，紧贴隧道壁展开钢筋网布设，并且注意钢筋搭设长度一定要紧跟混凝土喷射面。最后，利用焊机来焊接钢筋网、钢架及锚杆，从而真正提高钢筋网的稳定性和支护性。

3)隧道支护施工。

隧道支护施工中注意选择和利用防水卷材来分割锚固层及衬砌层，同时借助盲沟来进行隧道地下水引流，将地下水排除。之后在盲沟的具体方位上，对喷锚层予以加固处理，之后利用防水卷材铺设衬砌层，注意中间加设土工布。

4)混凝土喷射施工。

出于提高道路隧道施工安全性的考虑，还要严格按照施工要求及相关标准展开混凝土喷射施工，也就是全面且有效的清理隧道围岩岩面上比较松动的岩块，之后利用每间隔1 m左右设置一个标准定，以此来确定喷射方位及厚度。在围岩工作面初次开挖施工时，按照施工工艺流程来进行混凝土喷射施工；之后展开钢架、钢筋网及锚杆的布设，待完成以上施工后再次进行混凝土喷射施工[4]。

3 结语

在近些年道路工程建设规模不断扩大的情况下，相关部门对道路工程建设提出了更为严格的要求，尤其是含有隧道的道路工程。此种情况下，为了建成高质量的道路隧道工程，在涉及到边坡开挖施工时科学、合理的应用超前支护施工技术是非常必要的，能够最大限度的保证施工进度和施工质量。基于文本一系列分析，确定道路隧道工程中有效应用超前支护施工，应当根据工程实际情况，合理规划洞口超前支护施工流程和洞身超前支护施工流程，有序、合理施工作业，最终提高支护效果，为保证道路隧道工程施工作业的安全性创造条件。

[1] 廖泽江.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].黑龙江交通科技,2012(4):64-65.

[2] 周 磊.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].建筑工程技术与设计,2015(36):226,201.

[3] 李学智,陈时彬.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析[J].城市建设理论研究,2014(9)：97-99.

[4] 贺云仁.道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨[J].山西建筑,2017,43(9):175-176.

Discussiononadvancedsupportconstructiontechnologyinroadtunnelengineering

WangZhen

(ShanxiPingyangLuqiaoCo.,Ltd,Linfen041000,China)

In order to further confirm the advanced support construction technology can be effectively applied in road tunnel engineering, improve the stability of road tunnel project, this paper will be based on advanced support construction technology, combined with the engineering case, the application of advanced support construction technology support and mainly focuses on road tunnel engineering, hope for the high quality and efficient completion the road tunnel engineering help.

tunnel engineering, advanced support, application analysis

1009-6825(2017)28-0166-02

2017-07-23

王 振(1982- )，男，工程师

U455.5

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