隧道开挖支护施工现状分析及研究

隧道开挖支护施工现状分析及研究

摘要：在我国隧道建设工程数量不断增加的过程中，我国隧道工程施工技术也获得了相对较好的发展。结合实际情况来看，在隧道开挖施工实际开展的过程中，如何能够有效的确保隧道洞口整体稳定性是隧道开挖施工的重要施工内容之一。因此，其需将隧道开挖支护施工技术的应用重视起来，从而进一步确保隧道工程建设活动开展的整体质量。基于此，本文结合实际情况对隧道支护施工的分类以及其具有的实际作用进行深入分析，望能够对相关工作的开展起到一定的帮助。关键词：隧道；开挖支护；施工现状；分析及研究隧道支护分类及作用结合实际情况来看，现阶段，隧道工程中常用的支护类型主要有以下几种：1、锚杆。在一般情况下，锚杆可划分为普通砂浆锚杆、中空注将锚杆以及预应力锚杆等等。其在隧道开挖施工中具有的主要作用有提升隧道局部稳定性并将破碎的岩块有效的固定在岩层上，并且其还能够形成有效的组合梁以及拱受力体系。2、钢架。钢架装置在实际应用时，其能够在围岩自身稳定性相对较差时有效的提升开挖施工后围岩整体的稳定性。但是，其在安装钢架时，施工人员需确保钢架与围岩连接的紧密性，并且其还需在钢架与围岩之间存在空隙时采用预制混凝土块来进一步提升两者间连接的紧密性；3、喷射混凝土。在开展喷射混凝土施工活动时，施工人员需以隧道围岩的实际情况以及隧道开挖施工断面的实际情况为基础来确定喷射混凝土的厚度与强度，进而在有效降低开挖施工后围岩风化等问题带来的影响的同时，进一步提升围岩自身的稳定性。隧道开挖方案1.全断面开挖法对全断面开挖法在隧道开挖施工中的实际应用情况进行深入分析我们则可发现，全断面开挖法的应用本质就是以隧道工程设计轮廓为基础开展一次性爆破成型工作，在借助锚固支护等方式对其开展后续施工活动。结合实际情况来看，全断面开挖法在一、二类等整体性相对较好的围岩中具有十分良好的应用效果，如若在三类围岩等整体性相对较差的区域应用这种开挖方法，那么施工人员就必须要确保围岩至全断面开挖方法应用阶段开始到支护工作开展阶段都能够处于相对较为稳定的状态。其次，在应用全断面开挖法时，隧道工程施工现场必须还要具备大型机械设备，并且隧道的实际长度或工程施工区域的实际长度应与大型机械设备的应用成本相对应，否则应用这类大型机械设备开展隧道开挖施工活动将会对隧道工程的实际经济价值造成较为负面的影响。2.台阶法在隧道开挖施工活动实际开展的过程中，台阶法的应用也是较为常见的，其又被称为正台阶二步开挖法，其是相关技术人员通过对一次开挖法进行改进演变而来的，其主要适用于一些从围岩全断面开挖至支护前期都相对较为稳定的地层中，如图1所示。我国大约有百分之七十以上的隧道工程在实际开展时都会采用这一方法。在台阶法实际应用的过程中，因台阶自身长度方面存在的差异使得其大致可划分为长台阶法、短台阶法以及超短台阶法等等，而施工人员在选择台阶法开展相关施工活动时，其应对以下几点因素展开深入分析：其一，在明确初期支护闭合断面的形成时间时，围岩自身稳定性越差，其闭合时间的要求就相对越短；其二，隧道上部断面施工活动在实际开展时，其开挖、支护等环节施工设备在场地实际大小等方面的需求。如若在围岩相对较为软弱的区域，施工人员应在主要考虑第一点因素的同时兼顾第二点因素，从而更加全面的确保施工活动开展的安全性。如若围岩自身的整体性校对较好，那么施工人员则需重点考虑如何将相关机械设备自身具有的性能更加充分的发挥出来，并进一步提升隧道工程整体的经济效益，为此，其需重点考虑第二点因素[1]。图1台阶法开挖图隧道支护施工现状分析及研究1.钢架施工在钢架施工活动实际开展的过程中，施工人员在保证钢架由加工厂进行下料焊接制作的同时，确保每节钢架自身的弧度以及实际尺寸都能够有效的满足隧道工程设计方案的实际需求。在进行钢架安装施工时，施工人员需严格控制钢架结构的内轮廓尺寸，并预留出科学的沉降量，从而有效的避免其侵入衬砌处。其次，在处理钢架与围岩之间存在的缝隙问题时，其还需通过喷射混凝土等施工活动的开展将这些缝隙进行填实，并以此来在确保支护能够与围岩紧密的贴合在一起的同时，有效的控制围岩自身的形变。此外，施工人员还应通过纵向连接钢筋的方式来将两排或更多的钢架组织连接在一起，从而使其形成良好的整体受力体系。2.大拱桥钢架设计施工现状分析研究通常情况下，在围岩破碎且围岩自身整体稳定性相对较差的背景下开展正台阶施工活动时，施工人员若想有效的确保下台阶开挖时，上台阶区域的稳定性，其就应在上台阶的拱脚区域合理的设置大拱脚。一般情况下，大拱脚的高度在一米左右，其宽度也应保证在半米左右。结合实际情况来看，大拱脚钢架施工活动的开展通常会在上台阶开挖施工活动实际开始后，以人工修凿为主，并在将提前加工好的拱架安装后，对其进行喷射混凝土用以加固支护结构。在当前社会，任何一种隧道止支护措施在实际应用时，其都具有各自相应的适用范围，大拱脚钢架支护形式当然也不例外，其主要适用于自身稳定性相对较好的地址区域。而在一些自身稳定性相对较差的区域应用这类支护方式时，由于在上台阶开挖施工后，大拱脚修建需耗费一定的时间，这时围岩在开挖后往往难以及时的获取支护装置的支撑，从而使其极易出现坍塌等负面问题。然而现阶段隧道工程施工活动在实际开展时，多数施工单位都会采用直接套用这类支护方式的形式来强化软弱围岩支护措施的支护力度，这类现象的出现大大提升了隧道开挖施工过程中风险问题出现的概率，因此施工单位需做好支护方式的选择工作。3.超前小导管施工现状分析及研究对超前小导管施工活动开展的实际情况进行深入分析，则可得知，超前小导管是由无缝钢管通过加工而得来。因此，施工人员在超前小导管安装施工结束后，需对其开展严格的注浆施工，从而在确保水泥浆能够有效的填充围岩缝隙的同时，进一步保障在隧道开挖施工后，其开挖面能够有效的形成具有较强稳定性的围岩层。但是，根据现阶段采用此类方式进行施工的实际情况来看，部分施工单位往往会忽视注浆施工活动开展具有的真正价值，并采用在小导管安装施工前在导管内填充混凝土砂浆的方式使其形成钢管混凝土，又或者是只进行导管安装，不开展注浆施工活动，从而在严重限制小导管自身作用发挥的同时，导致隧道开挖施工在实际开展时出现掉块甚至坍塌等负面问题[2]。4.喷射混凝土施工现状分析及研究在开展喷射混凝土施工活动时，施工人员需确保在隧道开挖施工时进行的对其进行喷射混凝土施工，并且其若想及时且有效的封闭围岩，其还需将混凝土喷射机分段分层施工活动的开展重视起来，并在混凝土喷射施工结束后及时的对其进行开展科学的养护工作。施工单位在开展混凝土喷射施工时，其应保障混凝土能够与围岩紧密的粘结在一起，但是，根据虽然开挖混凝土喷射施工活动开展具体情况来看，由于部分施工单位在开展隧道开挖施工时存在超前挖等一系列问题，从而导致其开隧道开挖的轮廓大多都处于不平整状态，这类现象的存在无疑是大大提升了喷射混凝土施工活动实际开展的难度，并且还在一定程度上增加了混凝土喷射施工环节整体的施工量。在应对这类问题时，部分施工单位常会在喷射混凝土施工活动开展前，利用石棉板等材料将隧道开挖轮廓中存在的凹坑进行填平，这不仅能够有效的节省混凝土施工材料，其还能够在一定程度上减轻混凝土喷射施工的工程量。但是，这类方式在实际应用时也存在着一定的弊端，那就是在应用其他材料填平隧道开挖轮廓的凹坑时，支护装置与隧道岩层之间会存在人为空腔，此类空腔问题的存在使得隧道工程施工活动的开展以及隧道工程日后的应用存在着较为严重的安全隐患问题。结语在我国隧道工程建设数量不断增加的社会背景下，隧道开挖支护技术也获得了相对较好的发展机遇，从而为我国隧道工程施工效率以及施工质量的提升提供了较为充分的保障。在隧道开挖施工活动实际开展的过程中，由于支护施工是隧道工程自身承重体系中的重要组成部分，因此隧道开挖支护工程的开展将会对隧道工程整体的施工质量造成较为严重的影响并且如若其施工质量不合格，其还会大幅度提升隧道开挖施工安全事故出现的概率。因此，在隧道开挖支护施工活动实际开展的过程中，施工单位要深入施工现场做好施工现场地质情况的勘察工作，并以勘察结果为基础选择出科学且合理的隧道