道路隧道工程超前支護施工技術(shù)研究

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［摘要］道路隧道工程為了提高其強度，通常采用超前支護施工技術(shù)完成。具體工作過程需要通過對于該區(qū)域地質(zhì)情況了解和分析，根據(jù)超前支護施工技術(shù)相關(guān)要求和管理規(guī)定，實現(xiàn)對于具體工作項目的規(guī)劃和工作人員的合理投入、施工建材的使用以及需要管理項目的分析，以確保這一施工技術(shù)的實際施工質(zhì)量符合各項規(guī)定要求。

［關(guān)鍵詞］道路隧道工程；超前支護施工工藝；地質(zhì)勘察

研究過程中以某具體的道路隧道施工工程為例，分析了具體施工過程的所有管理項目類型，同時從施工前的準(zhǔn)備工作、施工過程中的管理工作以及施工后的驗收工作等多個角度切入，分析該工程項目的具體實施方法。并從中總結(jié)出超前支護施工技術(shù)的實際施工體系，以確保這一工程項目的實際質(zhì)量符合各項規(guī)定的要求。

1道路隧道工程中超前支護施工技術(shù)事前工作內(nèi)容

1.1地質(zhì)勘查工作

道路隧道工程首要工作是地理位置的分析以及地質(zhì)的勘察工作，根據(jù)對于當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出相關(guān)技術(shù)的使用，對該區(qū)域的表層土質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、隧道開挖區(qū)域的實際承力水平、周邊區(qū)域的地下水分布情況等項目進行全面的分析，以此為基礎(chǔ)制訂后續(xù)的具體開發(fā)過程。比如在某隧道的施工過程中，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的表層黃土環(huán)境較為復(fù)雜，并且地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散，而該隧道的實際設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為雙線長1203m，并且整個斷面較為寬大，開發(fā)面積為162m2，跨度的參數(shù)為17m，隧道的洞頂平均厚度是15m，這就導(dǎo)致在具體的施工過程中存在一定的垮塌風(fēng)險。此外該隧道的圍巖屬于濕陷性黃土結(jié)構(gòu)，并且其中含有大量的水資源，在了解了這些參數(shù)之后確定后續(xù)的施工項目。其中使用鋼管的長度為20m，并使用各類不同型號的鋼管進行其余系統(tǒng)的支護。

1.2力學(xué)模型建設(shè)

在完成地質(zhì)勘探工作之后，則需要落實承力模型的建設(shè)工作，具體建設(shè)過程中要了解結(jié)構(gòu)承力系統(tǒng)的穩(wěn)定性水平，并且總結(jié)對于圍巖結(jié)構(gòu)中水資源的抽取工作形式，從而讓該隧道的整體承力性能獲得上升。新建成的力學(xué)模型要在建成原有隧道建設(shè)區(qū)域模型的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)對于各類鋼管插入后隧道力學(xué)參數(shù)的嚴(yán)格分析，尤其是需要研究在插入鋼管的作用下，分析是否會出現(xiàn)嚴(yán)重的隧道施工過程以及后續(xù)運行過程中的垮塌問題。此外研究的項目包括各類支護系統(tǒng)二次襯砌的質(zhì)量，從而保證隧道的承力水平進一步提高。

1.3施工方案配置

施工方案的確定首先要了解該區(qū)域在施工過程中需留有的余量，研究內(nèi)容包括鋼管插入之后是否能起到原有的支撐作用，在塑性變形和剪切破壞情況下，研究支護系統(tǒng)總體強度，在此基礎(chǔ)上將各類鋼管實際的使用方式和進場時間進行分析。其次要明確隧道的整體構(gòu)建形式，包括隧道的形狀和襯砌的端口都屬于橢圓結(jié)構(gòu)，要求對施工區(qū)域進行劃線限定。最后則是在管道的深埋情況下，將整個隧道的鋼管插入問題看成孔洞問題，以研究所有鋼管在該過程中是否能起到對于原有土層的承力結(jié)構(gòu)支撐作用，以此為標(biāo)準(zhǔn)分析各關(guān)鍵節(jié)點的實際運行水平能否滿足要求。

2道路隧道工程中超前支護施工技術(shù)的正式實施

2.1隧道洞口施工

通常情況下，隧道洞口的施工要在已經(jīng)劃定限定線的基礎(chǔ)上，采用機械挖掘的形式完成洞口制作工作，該過程中采用的方法主要是石方爆破，采用淺眼臺階爆破方式讓整個隧道的洞口能被合理制作。另外要根據(jù)隧道口的坡度以及邊坡的承力水平，完成后續(xù)的具體分析工作，通過這一探測和計算成效，了解該階段洞口的實際施工質(zhì)量，工作過程中也要考慮如何開展實際的排水工作。比如通過對于各類已經(jīng)建成排水工作制度完成相應(yīng)的設(shè)計工作，并嚴(yán)格按照相關(guān)的工作項目對比制度，總結(jié)當(dāng)前工作中存在的問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某施工過程與實際的孔洞建設(shè)方案間存在差距時，則要對當(dāng)前的施工方案進行調(diào)整，從而讓這一系統(tǒng)的施工質(zhì)量得到最大幅度的提高。為提高系統(tǒng)的建設(shè)安全水平，并落實對于隧道洞口建設(shè)過程中的受力情況測量精度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工中存在安全隱患時，要第一時間做好相應(yīng)的加固工作。

2.2隧道洞身開挖

洞身開挖工作是整個隧道施工過程的重中之重，要采用新奧法實現(xiàn)對于各類參數(shù)的合理配置和分析，并且與實際的設(shè)計方案橫向?qū)Ρ?，了解?dāng)前施工過程中是否存在安全隱患，并對這些項目實施調(diào)整，以防止出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。而該項工作最核心的是對于周邊圍巖的受力分析和承力性能的提高，尤其是對于特殊地質(zhì)環(huán)境下的隧道開挖過程，更是要做好該項工作。比如在本文研究的隧道工程施工過程，由于隧道圍巖的條件較差，所以先進行超前管棚或小導(dǎo)管的施工工作，并使用弱爆破這一方法，實現(xiàn)預(yù)裂爆破工作，并且該過程要嚴(yán)格控制爆破質(zhì)量，之后測量實際的爆破工作精度和相關(guān)施工工作的質(zhì)量，之后要落實相應(yīng)的支護工作。需注意的是，只能在完成上部分開挖部分的穩(wěn)定施工之后，才可落實下部分的支撐工作。通常情況下，初期的支護工作采用錨桿、錨噴、工字鋼結(jié)構(gòu)等施工材料的使用，并且支護結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)之間的距離要合理設(shè)計，通常為50cm，而系統(tǒng)中的模板使用25中空注漿錨桿，施工過程中采用的錨長度是4cm，并按照梅花形狀落實精確的布置工作，之后使用25cm的混凝土澆筑成的錨桿，讓其能得以固定。

2.3洞身圍巖穩(wěn)固

在洞身圍巖的穩(wěn)固工作中，通過上文中提及的各類工作技術(shù)，可初步提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而今后的施工過程中，一方面要做好相應(yīng)的排水工作，另一方面需噴射混凝土提高整個系統(tǒng)的強度。對于排水工作來說，要按照各項規(guī)定的需求落實具體的工作項目，而對于噴射的混凝土，其作用是封閉圍巖施工區(qū)域，在此工作的基礎(chǔ)之上，采用掛網(wǎng)或鋼拱結(jié)構(gòu)進行進一步的支撐，之后可以落實后續(xù)的噴涂工作，同時在該項工作的落實過程中，要確定具體的噴射混凝土厚度，并且和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實際的厚度和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間出現(xiàn)較大差距時，則需做好對于當(dāng)前存在問題的后續(xù)處理項目，事實上在落實高質(zhì)量的監(jiān)管和監(jiān)理工作情況下，實際施工的混凝土層和設(shè)計厚度相差較大問題基本上不會發(fā)生。

2.4排水工作推進

（1）在襯砌和噴錨層之間設(shè)置專用的防水卷材，這一方式能在隧道建設(shè)過程中，把土層中含有的水導(dǎo)入到墻角區(qū)域，讓土層中的積水能進入到已經(jīng)建成了排水溝內(nèi)，之后可進行排水。（2）采用相應(yīng)的排水管將水引出，通常情況下，盲溝通常設(shè)置在排水溝的外部，并且將其固定在噴錨層上，而通過對于已經(jīng)使用防水卷材和其余排水設(shè)施的運行，能夠?qū)崿F(xiàn)對于土層中含有水分的合理排除。（3）設(shè)置隧道防水卷材的襯背面，該工作中要在已經(jīng)設(shè)置的防水卷材之間需要構(gòu)造1層土工織物，其能發(fā)揮對于排水過程的緩沖作用。（4）需要噴射防滲參數(shù)符合相關(guān)規(guī)定要求的混凝土，該混凝土的防滲能力要達到S8級別，要求工作人員按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對防滲混凝土的參數(shù)進行合理確定。

3道路隧道工程中超前支護施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

3.1提高勘測精度

要確保整個工程的施工精度，最基礎(chǔ)的工作是確?？睖y工作的質(zhì)量符合各項規(guī)定的要求，要求勘測過程中不但要了解當(dāng)?shù)氐乃淼乐谱鲄^(qū)域土層質(zhì)量，也要了解該區(qū)域地層的承力水平，這一方式可通過需完成的各項施工項目完成具體的測量工作。另外對于地下水的分布情況，要了解地下水能否對當(dāng)?shù)氐耐翆釉斐蓢?yán)重的破壞，比如在隧道挖掘之后的路面建設(shè)過程中，要了解該區(qū)域地下水含量和分布區(qū)域，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地下水的實際儲量和分布區(qū)域的設(shè)計狀態(tài)之間存在落差時，則也要做好對地下區(qū)域的加固工作，以防止在后續(xù)的隧道運行過程中，由于建成的道路或路基下部含水量過大，導(dǎo)致在較短的運行周期內(nèi)出現(xiàn)路面的垮塌以及沉降過大問題，而山體的含水量測量也要和土質(zhì)的分析工作同步推行，使該系統(tǒng)的運行質(zhì)量獲得大幅度的提高。

3.2升級工作方案

工作方案的升級過程要分析所有工作項目的施工周期、施工期間管理項目以及施工人員的具體投入方案。比如在隧道建設(shè)之前的測量工作過程，要求投入的施工人員素質(zhì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且可按照當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況確定是否需要建成對于該探測區(qū)域的二次檢測工作制，以確保最終的測量結(jié)果精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對今后施工過程中采用的施工設(shè)備、各項施工標(biāo)準(zhǔn)的落實水平、相關(guān)工作內(nèi)容的貫徹方案進行高標(biāo)準(zhǔn)的分析。比如在洞口的開挖過程，要求施工的人員測量限定線的劃定精度，分析各類施工器械的進場時間，在此基礎(chǔ)上使最終的施工質(zhì)量符合各項標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，從而使這一工作項目的實際質(zhì)量與隧道的挖掘精度和規(guī)章制度要求契合。此外就實際的施工質(zhì)量來看，該項工作項目要全面分析當(dāng)前工作中存在的問題，以此為標(biāo)準(zhǔn)制訂今后的具體工作方案，要求具體施工過程的設(shè)計人員和施工部門之間建成合作關(guān)系，一方面能完成對于現(xiàn)場中所有突發(fā)狀況的高效率解決，另一方面也能在實際的施工過程中，按該區(qū)域的實際情況完成對于施工方案的微調(diào)工作。

3.3重視成本控制

成本控制工作一方面要從施工周期、具體施工材料使用質(zhì)量方面切入，對施工的成本進行控制，另一方面要確定各類施工人員的具體投入方案，在這2個工作的共同作用之下，使最終建成的成本控制體系符合要求。實際工作過程要求設(shè)計部門做好對于這一方案的實際規(guī)劃工作，從中找到當(dāng)前這一施工過程中存在的問題，并通過對相關(guān)施工方案的要求分析，了解實際工作項目是否符合各項規(guī)定，嚴(yán)格防范出現(xiàn)安全事故，同時讓建成的工作制度使用質(zhì)量獲得大幅度提高。而對于施工人員的投入和規(guī)劃，要了解和考核所有施工人員的工作素養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)上分析這類工作人員的實際工作質(zhì)量能否滿足各項規(guī)定的要求，只有在符合這一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，才可讓人員參與到實際的工程項目中，防止由于個人素質(zhì)問題導(dǎo)致建筑材料出現(xiàn)滲水量過多現(xiàn)象。

3.4注重質(zhì)量保持

質(zhì)量保持過程要能夠從整個工程建設(shè)需求的基礎(chǔ)上完成，比如對于相關(guān)支護結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、支護結(jié)構(gòu)的自身采購標(biāo)準(zhǔn)、各類混凝土的配置水平等，都需構(gòu)造到同一個質(zhì)量管理工作制度中，從而讓這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量獲得大幅度的提高。此外就實際的工作效果來看，質(zhì)量保持過程也要明確這一工程項目能否處于高質(zhì)量的施工狀態(tài)。比如各類鋼管的插入深度、錨桿支護系統(tǒng)的建設(shè)水準(zhǔn)、各類鋼管的施工標(biāo)準(zhǔn)和安裝精度等方面，都需要能夠處于相關(guān)規(guī)章制度要求的情況之下，從而讓這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量獲得大幅度的提高。需要注意的是，排水工作也要在支護工作體系之中占據(jù)一個重要地位，以防止在實際施工過程中由于在施工場上滲漏了過多的水，導(dǎo)致后續(xù)施工過程中出現(xiàn)的運行安全風(fēng)險升高。

4結(jié)束語

綜上所述，道路隧道工程支護施工技術(shù)的實施過程中，要通過對于該工程項目的實施工作方案、當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、實際的工作效率和工作人員素養(yǎng)等多個內(nèi)容分析，實現(xiàn)對于各類工作內(nèi)容的合理布置和分配。要求完成的工作內(nèi)容包括施工質(zhì)量的合理保持、施工成本的全面控制等，以提高具體工作過程中的施工質(zhì)量，使這一工作系統(tǒng)處于更為安全穩(wěn)定的質(zhì)量保障狀態(tài)。

參考文獻

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作者：張翠華 單位：中交一公局第三工程有限公司