道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨

贺 云 仁

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)



道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨

贺 云 仁

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

分析了道路隧道施工中做好地质勘察工作的重要性，介绍了道路隧道工程中超前支护的施工工艺及技术要点，并阐述了超前支护施工技术在隧道洞口与洞身开挖中的应用，保证了道路隧道施工的顺利开展。

隧道，超前支护，地质勘查，施工工艺

0 引言

在道路施工中，隧道工程施工是较为常见的。中国的山区地带占国土面积的2/3以上，保证施工质量是提高交通运输效率的关键。在隧道工程施工中，要保证边坡的稳定性，就要采用超前支护设计，可以有效地避免滑坡的现象。但是，具体超前支护施工中，就需要采用相应的技术措施以保证支护结构与隧道结合成有机整体。支护施工中，影响施工质量的因素有很多，包括施工环境、地质状况、支护结构等等，都会对支护效果产生一定的影响。要提高隧道支护施工的质量，就要对工程技术予以改善，以使超前支护技术更好地发挥边坡稳定性的作用。

1 道路隧道施工中要做好地质勘查工作

由于道路隧道施工的地理位置复杂，对施工的技术要求很高，就需要在施工之前做好地质勘察工作。

如果隧道施工场地属于黄土质，且地质结构较为松散，就必然会存在边坡稳定性不足的问题。黄土的浅埋段长度超过1 000 m，断面相对宽大，开挖的面积超过100 m2，就需要考虑采取超前支护施工技术。如果围岩的黄土类土在上部压力作用下受到水的浸湿，就会产生沉陷的现象，自由水被局部隔水层阻滞，逐渐下渗，围岩的稳定性就必然会受到影响[1]。进入到隧道的洞口施工环节，就需要使用超前支护技术，可以有效地避免洞口出现坍塌事故。

道路隧道施工中要做好地质勘查工作的优点还在于，通过充分了解隧道施工场地的地质情况，就可以在施工之前做好各项准备工作。隧道的洞口施工要做好准备，以避免坍塌。明洞开挖的过程中，基于勘查工作所获得的资料，就可以选择相应的支护措施，还要结合管棚施工，以提高明洞的稳定性。在隧道掘进的过程中，根据勘查结果对洞身采用支护措施，通常使用草签就可以达到支护效果。进入到二次衬砌环节，要基于初次衬砌的基础上，确保二次衬砌不会有渗漏的现象，而且预留洞的线条美观，使衬砌形象良好，平整好隧道中的路面，确保岩层具有足够的稳定性。

2 道路隧道工程中超前支护的施工工艺

2.1 超前支护的施工准备

关于超前支护施工，要对施工的机械设备予以考虑。从开挖明洞到管棚位置，都要将开挖的部位预留出来作为施工操作平台。管棚施工中所使用的钢筋以及钢管都要符合力学性能，在材料进场之前都要做好检验工作。包括钢筋和钢管的抗拉度、屈服度以及延伸率等等都要进行检验，此外，还要对材料的工艺性能进行实验测试，以保证进入到施工场地的钢管和钢筋质量与设计要求相符合。

2.2 超前支护的导向墙施工

道路隧道管棚的导向墙所采用的是混凝土护拱，规格通常为2.0 m×0.7 m。明洞衬砌外设置套拱，具体位置超出了轮廓线，与隧道洞口的仰坡面紧进粘贴。套拱的内侧设置有环向支撑，主要的材料是工字钢拱架，在钢架外缘的钢管规格为直径133 mm，管壁的厚度为6 mm[2]。将钢管焊接到拱架上，导向管对外插角可以起到控制的作用。对导向墙立模的顶模部位主要采用拼装的方法将木模板拼装起来，边模的模板和底模的模板都是对原层的有效利用。

2.3 钻机施工作业平台的搭设

钻机施工作业平台的搭设是采用脚手管由上到下、从两边到中间的顺序完成的。脚手管的连接要牢固，以避免进行钻孔作业的时候产生钻机摆动，对钻孔的质量造成影响。

2.4 钻孔

钻孔所采用的设备是潜孔钻机钻孔，为避免钻机在作业的过程中导致钻孔出现偏差，就要严格控制好钻机立轴所在位置，确保钻孔的位置准确。钻进的时候，要对钻进的角度进行测量，观察使用测斜仪的测量结果，如果发现有偏斜的现象，就要予以纠正。钻孔的直径120 mm～127 mm，钻孔的直径不可以超过50 mm。

2.5 钻孔的清理和检验

对钻孔进行清理和检验过程中，当钻孔的设计深度已经达到要求之后，就要对钻孔的质量进行检查，确定质量合格后就可以安装管棚了。

2.6 制作管棚

关于管棚的制作，主要的材料为热轧无缝钢管，直径为108 mm。在对管壁进行打孔的时候，要呈现出梅花形，钻孔的直径为12 mm，钻孔之间的距离为150 mm，在钻孔的尾端还要留出3.5 m的位置不需要打孔，以发挥止住灌浆的作用[3]。

2.7 顶入钢管

顶入钢管可以根据工作需要采用两种形式，即人工操作的方法和机械设备操作的方法。在钢管的接头处采用长度为15 cm的丝扣连接。钢管的结构要尽量错开超过1 m，要求处于同一断面钢管的接头总数不可以超过隧道纵向接头数的1/2。钢管顶入施工见图1。

2.8 注浆

在注浆施工中，采用机械注浆法将配置好的水泥砂浆注入到钻孔中。在注浆之前，要进行注浆试验，注浆压力超过2 MPa。

3 超前支护施工技术的应用

3.1 隧道洞口的施工

洞口施工是采用机械设备展开土方施工。洞口施工的过程中，要对排水工作予以高度重视，隧道洞口要开挖截水沟，以保证水能够顺利地排出去。在施工之前，要从科学的角度分析施工场地的地质结构，特别是围岩结构要重点分析，使用仪器设备探测围岩的结构，并制定出开挖方案，以获得开挖工作的参考数据。为了避免施工中受到地质环境以及水文环境的影响，在施工中还要采取相应的防御措施，以防止产生塌方事故[4]。对于洞口施工要做到全过程监督，做好各项测量工作。在对隧道的拱顶进行测量的过程中，如果产生下陷，就要控制好钢支撑。

3.2 隧道洞身的开挖

隧道洞身的开挖中，要做好实施监测工作，并重视施工现场的技术指导，以使洞身稳定。隧道洞身的开挖是从围岩的核心部位开始的，主要是采用了微弱的方法，轻微的爆破即可，使爆破对象裂开。洞身开挖施工中，要按照管超前的施工原则提高支护的稳固度。

管棚超前支护施工中，开挖时要对下部的支护予以强化。施工中所采用的锚杆为中空锚杆，长度4 cm，直径25 cm，呈现出梅花形。封闭围岩时，钢拱和挂网都发挥着重要的支撑作用。混凝土喷射要分层进行，每一层的喷射厚度都要符合设计厚度。喷涂混凝土施工中，也要分层展开，要求每一层的喷涂厚度为25 cm，如此构建了岩层支护。

隧道支护施工中，排水施工是重要的环节。隧道中的排水通过排水滤层就可以完成，引导水流入到盲沟中，使用横向排水管引入水，起到一定的排水作用。排水沟的外层即为盲沟，要固定在喷锚层上。衬砌层背面所设置防水卷材与衬砌层之间用土工布隔离，可以在排水的过程中起到一定的缓冲作用[5]。在进行二次衬砌施工中，主要的施工材料为混凝土，将混凝土输送泵之后，由泵将混凝土输送到模中。为了保证隧道中的道路畅通，所有的施工环节都要按照顺序展开。

4 结语

道路隧道工程施工中，进行开挖边坡的时候很有可能会产生滑坡的问题。为了保证坡面稳定且有足够的支撑力，就要采用超前支护施工技术。施工难度是非常大的，严格按照施工工艺展开施工，并在施工中合理应用，就可以使超前施工技术合理应用，并确保道路隧道施工顺利展开。

[1] 赵 培.超前支护技术在隧道施工中的运用研究[J].黑龙江交通科技，2015(8)：147-148.

[2] 党 荣.隧道大管棚超前支护施工技术研究[J].黑龙江交通科技，2015(8)：66-67.

[3] 贾兴利.道路桥梁隧道工程施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015(8):544-545.

[4] 景 刚.道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术研究[J].黑龙江科技信息，2016(6)：259-260.

[5] 姚永乐，蔺朝晖.桥梁隧道工程的施工技术分析[J].城市建设理论研究，2015(20)：507-508．

Discussion on advanced support construction technology in road tunnel engineering

He Yunren

(ShanxiRoadandBridgeSecondEngineeringLimitedCompany,Linfen041000,China)

This paper analyzed the importance doing well geological exploration work in road tunnel construction, introduced the advanced support construction process and technical key points of road tunnel engineering, and elaborated the application of advanced support construction technology in tunnel and tunnel excavation, ensured the smooth development of road tunnel construction.

tunnel, advanced support, geological exploration, construction technology

1009-6825(2017)09-0175-02

2017-01-16

贺云仁(1984- )，男，工程师

U455

A