隧道工程建設的開挖支護施工作用
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摘要:在隧道工程施工前要先在施工地進行勘察，然后結(jié)合開挖支護進行方案設計，在此過程中要采用多種方式的開挖支護。文章根據(jù)隧道的相關施工方法，結(jié)合開挖支護做出一些總結(jié)，把施工過程中應該注意地方都列舉出來。
關鍵詞:隧道施工；開挖支護技術；技術要點
在隧道施工的過程中，開挖支護是整個工程設計中最重要的一部分。在施工前，地質(zhì)人員要先到施工地勘探當?shù)氐那闆r，包括土質(zhì)、周邊環(huán)境、交通條件等各種因素，在勘探后，才可以根據(jù)開挖支護的方案進行建筑設計，在隧道的施工中進行開挖支護時，注意一些事項是很重要的。
在隧道工程建設中，開挖支護在整個工程中起著至關重要的作用:①隧道的建設一般都是在山路陡的地方，有時隧道就建立在巖石之上，所以，有效的支護手段是保證隧道工程整體安全系數(shù)的重要途徑。而且，從巖石本身的質(zhì)地特性上來說，巖石的穩(wěn)固性很差，尤其是一些被破壞的巖石[1]。所以在隧道施工之前，施工隊都會用鋼架作為支護，一方面，鋼架的適應度和剛性更強，同時，運用了鋼架結(jié)構(gòu)支撐，保證了支護工程施工結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)固性后，應再加入混凝土，這種原料的加入，也是基于混凝土凝固后成形比較規(guī)范，且承受能力較強的特點。另外，混凝土在施工初期是一種可塑性很強的材料，所以可以用混凝土把鋼架和巖石之間的孔隙填滿，使支護更加牢固，施工隊的安全也有了保障；②當隧道開挖后，它的圍巖會很容易被風化，為了確保施工隊的安全和工程的正常進度，在隧道開挖支護后會澆筑混凝土，封閉圍巖的同時也能確保圍巖的穩(wěn)固性；③錨桿支護施工的作用。錨桿的作用是固定破碎的巖塊，把隧道的梁和拱組合在一起，加強拱的抗壓度。錨桿支護的種類有很多，其中最常見的是普通的砂漿錨桿、中空注漿錨桿、自進式錨桿等，在使用錨桿時，必須要將錨桿和巖層緊密的貼合在一起，錨桿的墊板需要安裝好。墊板安裝的要點是一定要保證墊板位置的準確性，這種準確性主要指的是墊板的高度和墊板材質(zhì)的選擇。首先，墊板的安裝是為了保證錨桿作用的穩(wěn)定發(fā)揮,所以,它是錨桿穩(wěn)固的基礎。另外，保證穩(wěn)固性的另一個方法是,選取自身穩(wěn)定性和耐受力更好的墊板材質(zhì)，提升其牢固性。最好能在支護安裝后仔細檢查一遍，注意檢查時要結(jié)合支護工程安裝的順序和結(jié)構(gòu)特點，同時，為了能實現(xiàn)對支護安裝工程的全面監(jiān)管，檢查人員必須對支護結(jié)構(gòu)的作用原理和安裝技巧有一個整體的了解，并控制好它對工人安全和工程進度的影響因素，為人員安全和施工流程提供雙重的保障。
2隧道工程建設中的主要開挖支護施工方法分析
在施工的工程中，每一項技術都有自己獨特的方法，開挖支護也不例外,其中最主要的兩種是臺階法和全斷面開挖法:①全斷面開挖法和它的名字一樣,在施工前需要進行一次爆破，巖層就會破裂或斷開，這樣做的目的是為了便于設計隧道輪廓。爆破完成后就需要用錨固支護和二次襯砌的方法進行下面的工程,為了確保爆破過后的圍巖具有牢固性，就必須在全斷面開挖后用支護進行加固和保護。但在這里需要注意，支護的寬和長不能低于1km，因為在施工現(xiàn)場必然有大型的機械設備，為了機械設備的道路暢通，就需要把空間留出來[1]；②臺階法是在全斷面開挖的基礎上進行改變而來的，這種方法在隧道的施工中最為常見。首先要根據(jù)不同的長度把巖層劃分為一層一層的臺階，在這里臺階的劃分分為長臺階法、短臺階法和超短臺階法，需要根據(jù)不同的情況選取不同的臺階法。而且在施工前期還要考慮到支護閉合的時間和巖層的穩(wěn)固性，以免在施工過程中出現(xiàn)危險。
3隧道工程建設中的開挖支護施工技術要點分析
3.1鋼架及大拱腳鋼架支護施工的技術要點
在隧道施工前，輪廓需要爆破，爆破后圍巖就會不牢固，為了確保在施工中臺階的穩(wěn)固性，一般都會在開挖下臺階時在上臺階設置一個大拱腳，大拱腳寬為0.5m，高為1m。在設置大拱腳時，需要施工人員擴大拱腳，在拱腳的支架建立好后，需要用混凝土來加固，以確保拱腳支架的穩(wěn)定性。一般來說，在自穩(wěn)性好的土之中架設大拱腳是很便利的，但在穩(wěn)定性較差的巖層中架設大拱腳就有些麻煩，拱腳的擴鑿需要一點時間，假如無法在上臺階開挖時及時建好就會發(fā)生圍巖塌方的情況，但這個施工環(huán)節(jié)必須在隧道中進行，一旦塌方在施工過程中發(fā)生,所造成的財產(chǎn)和人員損失是無法估量的。所以這個技術的使用一般都帶有安全風險，降低這種安全風險的有效方法除了提高施工人員本身的安全意識和自我保護意識之外，還可以從原材料質(zhì)量的角度為整體的工程質(zhì)量提供一重更好的保障。另外，施工人員的個人工作責任心和施工操作規(guī)范性也非常重要。施工提供人員在在應用這項施工技術時一定要小心謹慎，認真仔細，絕對不可因為馬虎而造成損失[3]。鋼架支護的鋼架在制作上也很講究，每個節(jié)點和弧度都要和設計的尺寸相符合，所以需要分節(jié)焊節(jié)點，在連接兩個節(jié)點時要用螺栓，為了確保鋼架和圍巖之間的切合度，必須要用混凝土填補之間的縫隙，一方面可以控制圍巖的形狀，另一方面就是加強鋼架整體的抗壓受力能力。
3.2隧道工程中的噴射混凝土支護施工的技術要點
在隧道工程建設中，要在隧道開挖后及時做好防護工作，用混凝土來加強圍巖的穩(wěn)固性，在這個施工階段，混凝土的加入方式是通過管道噴射來實現(xiàn)的,從混凝土凝固作用的歷程和特點上來說，必須要等噴射上的混凝土完全凝固成形后才能進行第二階段的噴射。即在噴射混凝土時需要分層分階段來噴射。一般來說，在圍巖上噴射混凝土來加固圍巖的穩(wěn)定性本是一件很容易的事情，但是當巖壁被挖過之后其開挖接觸面的完整性和平整度就會受到影響，在混凝土噴射時就會存在混凝土原料分布不均勻或者作用不充分的問題，同時，混凝土噴射的難度和混凝土的數(shù)量也相應的增加了。為了解決這個問題，就需要在噴射混凝土前在凹坑處填補一些材料，然后再用混凝土把凹坑填平，這樣不但能夠減少混凝土的使用量，還能夠減小混凝土噴射的難度。但是這個方法的缺點就是使支護和巖層之間出現(xiàn)空腔，對以后的施工來說是一個安全隱患。
3.3隧道工程中的錨桿支護施工技術要點
在錨桿支護施工的過程中，不同的錨桿有不同的構(gòu)架方法。在支護時，要明確不同類型的錨桿其架構(gòu)方式也有所區(qū)別。例如，砂漿錨桿的構(gòu)建流程為：在施工前做好所有的準備工作，首先用器械標注孔位、鉆孔和清潔孔洞，其次是在孔洞中注入砂漿并插入固定的錨桿，最后就是把錨桿的墊板和螺栓安裝好，這樣一個完整的砂漿錨桿的支護就構(gòu)建好了。但在實際情況中，很多設計與施工存在差異，因為從本質(zhì)上來說，施工階段和設計階段是存在著一定的不同的，雖然設計圖紙最終是為施工提供依據(jù)的，但在實地的施工中，會受到地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及外部自然環(huán)境的影響，且這些因素有的是在施工過程中隨機遇到的，并不能做到提前在工程設計階段進行預估和防范。也就是說，工程設計環(huán)節(jié)和實際的施工環(huán)境存在一些差別，這就造成了設計數(shù)據(jù)與施工數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象。但有的施工工人只能按照圖紙來工作，因為從原則上來講，施工圖紙是工人進入施工階段時開展工作的重要依據(jù)，但上面的事物會直接導致支護結(jié)構(gòu)搭建所需的原材料和原材料儲備量不相匹配的現(xiàn)象發(fā)生，例如有時就會造成錨桿的數(shù)量不足或富余。當出現(xiàn)數(shù)量不足的問題時，就會導致施工材料不能被充分利用，還會浪費工程時間，這主要是因為，原材料的缺失會立刻導致施工速度的減慢和停滯。另外，一旦支護設施的完整性出了問題，那么施工的整體流程也會存在嚴重的安全隱患。
4結(jié)語
在隧道建設的過程中會遇到很多問題，但是，隨著科學技術的不斷進步，很多建設上存在的問題都被解決了。這就對隧道的施工提出了更高的要求，所以在隧道的施工中，施工隊員一定要保質(zhì)保量的完成工作，避免出現(xiàn)安全隱患。
參考文獻:
[1]陳慧蘭.建筑工程基坑開挖及邊坡支護施工技術研究———以富興廣場工程為例[J].江西建材,2017(13):52-53.
作者:馮鋼鷹 單位:重慶育才工程咨詢監(jiān)理有限公司
