高速公路隧道工程开挖支护的施工要点研究

摘要：在当前高速公路隧道工程规模扩大的趋势下要根据工程建设要求和地区实际情况，以及规范要求等重点加强隧道工程开挖支护的施工控制。根据隧道特点和施工要求引进先进的开挖支护施工技术和方法。确保开挖过程安全和稳定，有效发挥支护技术的优势和价值，确保高速公路隧道工程整体安全和稳定。本文主要浅谈高速公路隧道工程开挖支护的施工要点，旨在提高施工水平和质量，确保隧道工程安全。

关键词：高速公路；隧道工程；开挖支护；施工要点

引言：

高速公路隧道工程施工中需要进行土方开挖、支护和衬砌施工，因施工环境恶劣、地形条件复杂，在隧道施工中常常会遇到暗涌、岩石掉落等安全事故，同时随着掘进的加快会导致隧道岩壁和岩层更加不稳定。因此施工单位要根据周围环境特点和实际情况科学采用开挖方式和支护技术，确保隧道内部环境良好，确保地下工作的顺利进行，保证开挖安全，提高施工效率和质量。同时在施工中要重点把握技术要点，灵活应用不同的技术方法，加强过程控制，确保达到工程建设指标。

一、高速公路隧道工程概况

高速公路隧道工程对地区的地形、地貌、施工技术条件要求高，需要工程单位根据现场实际情况科学评估和分析施工影响因素，做好预判工作，详细规划方案，对方案的可行性和可靠性进行评估，选择合适的开挖方法。并明确各个参数，将方案和技术落实到具体的行动中，总结施工经验。隧道施工开挖方法的选择是非常关键，需要根据勘察结果、参数、现场情况操作和应用，比如根据现场围岩条件和地质条件确定开挖参数和进度，确保开挖更加稳定、可靠，在保证施工安全的基础上提高施工效率。在施工中还需要在施工中时刻观察和分析围岩结构特点、状态，根据变化调整施工方案和进度，以及技术等，时刻保持围岩的稳定性、可靠性，减少安全事故的发生。另外，在施工时还需要充分考虑地质参数、地下水、地质断层等采纳数据，优化施工方案，对比后选择最佳方案[1]。

二、高速公路隧道工程开挖支护施工技术

目前常见的高速公路隧道开挖支护方法较多，具体可以分为明挖法和暗挖法两种。明挖法是指在露天环境下开挖土方、修建隧道，暗挖法是指在封闭的地下环境中开挖土方、修建隧道。具体的开挖施工技术可以分为台阶法、全断面开挖法等几种；其中的支护施工技术可以分为混凝土喷射支护技术、锚杆支护技术、钢架支护技术、混凝土衬砌技术等几种，以上几项技术的优缺点和适用范围各不相同，需要施工单位根据实际情况和相关要求选择。并把握技术要点和应用环境，合理选择，有效提高施工质量。

（一）开挖施工技术

第一，全断面开挖法。该方法常常用于Ⅰ级和Ⅱ级围岩结构施工中，根据公路隧道设计方案要求确定隧道轮廓，随后采用专门的工具完成爆破成型工艺，在这一过程中要采用二次衬砌施工技术和锚固支护施工技术，有效达到施工要求。当应用到Ⅲ级围岩结构施工中需要精准预测围岩状态，加强过程控制，确保稳定状态符合要求后才可以施工操作。在该方法施工中会用到大型机械设备，因此要确保隧道长度、施工区段长度适中，满足设备移动要求，提高施工效率。

第二，台阶法。台阶法是指自上而下地进行断面开挖，比如上、中、下三个不同的断面，从而将整个隧道施工划分为不同的阶段，分别进行开挖，在这一施工中要严格控制各个台面的距离，避免相互影响，确保各个部分质量达标。当前该方法已经被广泛应用到了公路隧道施工中，在具体施工中需要队伍把握要点，做好以下两个方面的工作：在支护施工前要精准预测断面闭合的时间，随后设置支护，加强支护形成过程的控制，时刻关注围岩状态，如果状态不稳定，变化大，则需要及时缩短闭合时间，确保现场安全。在断面开挖前要根据现场实际情况和设计要求采用合理的机械设备，避免影响围岩稳定性，确保施工现场安全，减少振动，提高施工效率。

第三，CRD施工法。该方法包括分块开挖和分步开挖两种，在这两种方式的应用下可以扩大开挖面积，有效满足大断面开挖施工要求，具体如下所示：在施工前需要在隧道一侧设置封闭支护和临时支撑防护，确保隧道整体稳定，形成一个保护框架，为后期施工营造良好的条件。随后在另外一侧开挖，并时刻关注支护状态，确保施工现场安全和稳定。总之该方法应用效果显著，可以根据开挖进度设置支护架构，顺利完成隧道断面上部和下部两个不同部位的仰拱支撑结构，提升施工整体的安全性和稳定性。

（二）支护施工技术

第一，混凝土喷射支护施工技术。一般在隧道开挖结束后就需要喷射混凝土，确保混凝土凝固后可以和围岩密切结合起来，形成一个整体，使得支护闭合成环。在施工中需要采用特定型号的混凝土喷射机完成喷射，随后在混凝土凝固后做好养护，避免影响混凝土的性能。在施工中单位要规范操作，严格检查开挖情况，根据开挖深度进行喷射，合理规划喷射深度和厚度，确保达到要求。同时，在施工中还需要观察混凝土的状态，并封堵混凝土和围岩之间的缝隙，确保支护层更加稳固和可靠。

第二，锚杆支护施工技术。在支护施工中，施工人员要准确判断围岩级别、风化现象、围岩状态等，确保参数正确后才可以确定锚杆方向、位置、形状等，合理规划区域，如果隧道施工段长、作业区间多，则需要根据不同的施工条件来设置。此外在施工中要控制好锚杆方向、长度、间距，确保和围岩表面保持垂直，有效发挥锚杆的悬吊作用，以及锚杆之间的组合作用和拱顶作用，提高支护效果，达到要求。考虑到施工过程影响因素多，需要各个单位积极交流和沟通，做好协商工作，施工前进入现场勘察，了解实际情况，做好技术交底工作，优化施工方案，有效满足施工要求。同时在施工中要根据现场的变化情况及时调整锚杆长度和间距，确保满足施工要求，有效节约材料、降低成本。

第三，钢架支护和大拱脚支护施工技术。钢架支护施工技术是指提前在工厂预制钢架，根据隧道设计方案和工程项目性质设计钢架，确保钢架尺寸、规格符合要求。随后运送到施工现场安装。在安装时要根据轮廓大小安装、操作，并科学预留沉降量，采用混凝土喷射技术填充钢架和围岩之间的衔接缝隙，确保两者紧密结合，形成一个整体。其中大拱脚钢架施工技术，在应用时需要单位根据设计规范和现场情况制定施工方案，随后选择台阶施工法破损围岩，并在上拱脚处特定高度和位置设置一定的拱脚，为后期上台架开挖作业营造良好的条件，确保开挖过程稳定。为了确保现场安全，施工单位要采用专业的设备和工具，对拱架进行加工处理，随后进行初期混凝土的喷射。如果发现现场土质稳定，则可以应用大拱脚钢架支护施工技术，发挥该技术的应用优势，如果土质不稳定，则避免使用该方法。同时在施工中要注意围岩状态，科学利用各种材料，发挥材料作用，提高围岩支护效果，确保达到要求。

三、结束语

总之，在高速公路隧道施工中要根据设计规范和现场实际情况合理规划设计开挖支护施工方案，现场勘察，了解各方面情况，评估施工环境要素，优化参数，合理采用开挖技术和方法，以及支护施工技术，根据实际情况选择最佳方法，有效发挥不同方法的优势和价值。此外，在施工中要加强过程控制，把握要点，确保开挖过程顺利和安全，提升支护的稳定性，达到施工要求。

参考文献

[1]杨朗.高速公路隧道施工中开挖及支护施工技术探析[J].建材与装饰， 2024， 20（26）：148-150.