关于隧道开挖支护施工技术的运用研究

陈 长 春

(中铁十五局集团第五工程有限公司，天津 300000)

1 隧道工程开挖支护施工所需器材

1.1 钢架

钢架在隧道支护施工中的作用十分关键，特别是在施工过程中，在围岩被破碎以后很容易威胁到施工作业人员的生命安全。破碎围岩稳定性偏低，所以要想保证施工顺利开展，就一定要确保围岩的稳定性[1]。其中，钢架支护技术就是最常使用的施工技术。在安装钢架以后，使围岩和钢架紧密连接，尽量减少两者间间隙，不断优化隧道围岩稳定程度，提高施工作业人员自身安全，为全面推进隧道施工作业提供安全可靠保障。

1.2 锚杆

隧道开挖与支护施工的时候，锚杆应用相对常见，也是支护施工技术的重要组成工具。其中，锚杆种类诸多，最常使用的就是水泥锚杆、中孔砂浆锚杆与砂浆锚杆等。在对锚杆支护应用之后，可以增强局部加固的效果，保证岩层破碎岩块的稳定性，也可以连接层状岩层，进而形成拱梁。

1.3 超前小导管

超前小导管在隧道开挖支护施工中的应用也十分频繁，但需要事先加工制作规格为42 mm×3.5 mm无缝钢管，要求制作的长度控制在3 cm～5 cm之间。与此同时，导管的前端应加工成尖锥形状[2]。在布置导管的时候，要将距离控制在15 cm，且采用梅花形状的注浆孔，将孔径控制在7 mm。超前小导管这一支护工具一般在砂层段隧道支护施工建设中使用，能够为隧道开挖施工作业提供必要的保障。

2 隧道开挖支护施工技术的具体运用

在运用隧道开挖支护施工技术中，集中表现在超前小导管开挖支护施工技术、混凝土喷射支护施工技术、钢架开挖支护施工技术、锚杆开挖支护施工技术四个方面。

2.1 超前小导管开挖支护施工技术的运用

对超前小导管开挖支护施工技术的合理运用，要求对导管进行制作，并在隧道拱部120°范围之内加以设置，而环向间距被控制在40 cm～50 cm之间外倾角要处于10°～12°之间。将超前小导管开挖支护施工技术应用在隧道工程施工建设中，需事先完成布孔作业，进而进入到钻孔的环节，随后安装已经制作完成的小导管并开展注浆施工作业。在安装的过程中，应始终遵循施工工艺开展，且使用水泥浆液密实填满围岩的孔隙。这样一来，就能够在隧道开挖以后，保证开挖面形成稳定性较强的岩层。在整个过程中，要求高度重视注浆施工，确保注浆质量满足标准要求，进一步增强支护的质量与效果[3]。

2.2 混凝土喷射支护施工技术的运用

隧道工程项目开挖支护施工建设的过程中，选择使用混凝土喷射支护施工技术也具有一定的可行性。其中，在隧道开挖以后，要使用混凝土喷射开挖层面，在喷射机的作用下，遵循分层喷射的方法，并在喷射基础上采取养护的措施。

以某施工企业为例，在隧道工程施工建设中选用了混凝土喷射支护施工技术。在开展混凝土喷射施工作业前会在轮廓面积较大的位置使用木板与石棉板等相关材料进行填充，而后再喷射混凝土[4]。以上施工方法虽然使混凝土材料的应用量明显减少，但很容易在支护初期阶段，岩层内部出现空腔的情况，影响隧道工程项目施工安全。在这种情况下，喷射混凝土支护技术应用的过程中，就一定要保证隧道开挖轮廓面的平整性。一旦出现不平顺的情况，应选择使用浇筑混凝土的方式，借助多点式浇筑的方式增强支护的效果，进一步提高施工的安全性，优化隧道后期的应用效率。

2.3 钢架开挖支护施工技术的运用

隧道工程项目开挖支护施工的过程中，钢架是主要的支护工具。为此，在支护施工作业之前，应结合隧道支护具体状况制作钢架，在分节焊制方式的作用下确保各节钢管的弧度与尺寸能够与施工实际情况相吻合。需要注意的是，各节钢管的两端应当和板焊接在一起，使用螺栓连接各钢管。

在钢架开挖支护施工技术实际应用的过程中，要对钢管颞部轮廓尺寸进行有效地控制，并适当地预留沉降量。与此同时，对钢架与破碎围岩的填充材料应选择混凝土，确保两者联系的紧密性，以免围岩出现变形的情况，进一步推进隧道工程项目的开挖施工作业，保证施工作业人员人身安全[5]。需要注意的是，在对此施工技术应用的时候，要综合考虑施工地段与地质的实际情况，保证钢架形状与工艺设计的合理性。

在现代隧道工程项目施工建设的过程中，经常会出现围岩破碎的情况，其围岩稳定性偏低，尤其是黄土土质隧道，对于支护的要求不断提高。通常，这种类型的土质在支护施工的过程中，会选择使用正台阶的方法，使开挖作业完成以后缩短拱脚扩大时间，并且能够及时支护围岩，有效地规避坍塌事故的发生。

2.4 锚杆开挖支护施工技术的运用

隧道工程项目开挖支护施工过程中，锚杆支护施工技术的作用也不容小觑。根据锚杆支护施工流程可以发现，在准备施工作业的基础上，要标注孔位并过渡至钻孔与清孔施工建设中，将锚杆插入到钻孔当中并固定。随后，完成垫板与螺栓的安装，这样即可发挥锚固固定的作用。其中，在锚杆制作方面，原材料可以选择使用直径为22 mm的螺纹钢筋，使用车丝对钢筋尾部进行处理，但一定要在其尾部6 cm的范围之内完成，最终将锚杆进行调直处理[6]。

隧道锚杆支护施工建设的过程中，最关键的就是确定锚杆的位置，以保证支护效果的进一步优化。在确定位置的时候，还要结合围岩地质的情况，对锚杆进行相应的设置。与此同时，隧道施工也涵盖了多个施工地段，而且不同开挖阶段掌子面地质也存在差异，所以在运用这一施工技术的时候一定要保证锚杆布置间距、长度以及方向能够和隧道岩层面始终处于垂直的状态，使锚杆能够在岩层中更加稳定，发挥锚吊的作用。

3 结语

现代隧道施工建设的要求愈加严格且实际的施工量明显增加，施工的规模也随之扩大。所以，在贯彻落实隧道工程项目施工建设的过程中，开挖支护施工技术的重要性也逐渐突显出来。在这种情况下，开挖支护施工技术的合理化运用也成为隧道工程项目施工建设的热点话题，所以系统化研究这一施工技术能够为支护效果的增强提供必要的保障。基于此，隧道施工企业应当正确认知开挖支护施工技术的重要作用，全面了解隧道工程项目施工现状，保证施工技术选择的科学性与合理性。与此同时，结合工程项目开挖支护的问题选用支护工具，并遵循支护施工流程与工艺技术要求，进一步提升支护施工质量，在确保施工作业人员人身安全的基础上，全面优化隧道工程项目整体施工质量水平。