浅议公路隧道开挖和支护方法技术

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1、浅议公路隧道开挖和支护方法技术　　摘要：目前为了更快实现我国交通运输高速化、重载化，从而大力开发和基础设施建设步伐的加快，修建大量大公路隧道越来越受到重视。本文重点分析了公路隧道的开挖与支护技术。关键词：公路隧道；隧道开挖；支护方法技术中图分类号：U459.2文献标识码：A文章编号：引言：隧道是处于复杂地质条件下的建筑工程，施工开挖隧道主要受天然形成的地质条件及人工开挖支护方式两方面的影响。天然地质条件包括地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素，同时人工开挖方式、支护方式及支护时间不同，对隧道施工带来的影响也不尽相同。由于隧道所处的地质环境不同，其围岩稳

2、定特性也不同，因此应采用的支护方式和开挖方式也就不一样。1.喷锚构筑法的内涵7喷锚构筑法常用于大断面开挖，用以减少对围岩的扰动，通常采用光面爆破法或大中型机械进行掘进。初期支护参数要据量测数据提示的围岩动态发展趋势来确定，为了增强围岩稳定性，控制围岩的松弛变形，需要对围岩的自承载能力进行加固。初期常用锚杆和喷射混凝土等柔性构件组合加固，该加固方式初期支护适应性强，工艺较复杂，对围岩的动态量测要求较高，随着挖掘的加深可增加双层小导管注浆支护，初期支护和围岩共同构成隧道的复合式承载结构体系。1.1喷锚暗挖构筑法的施工方案喷锚暗挖洞体要严格执行“管超前”“严注浆”“

3、短开挖”“强支护”“快封闭”“勤量测”的十八字方针。当洞体开挖面比较稳定时,施工顺序是：开挖→柔性衬混凝土浇筑→施工量测(位移、应力等量测)→锚杆施工→防水施工→二衬混凝土浇筑。1.2喷锚构筑法的主要特点喷锚构筑法能有效地支护围岩，同时又允许围岩变形。锚喷支护可以应用于破碎岩体、弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩。也适用于微裂隙的，但很少有粘土的岩体、强风化的岩石、刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩体。喷锚构筑法是先施工薄壁辅助混凝土做衬砌，监测变形过程，待变形稳定后才可修筑永久性支护，通过测量围岩和支护变形动态，控制隧道的稳定性。2.隧道开挖7隧道开挖的基本原则是

4、在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并应尽量提高掘进速度。即在选择开挖方法和掘进方式时，一方面应考虑隧道围岩地质条件及其变化情况，并能保持围岩稳定的方法和方式，另一方面应考虑隧道范围内岩体的坚硬程度，选择能快速掘进，并能减少对围岩的扰动的方法和方式。隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、留核心土台阶开挖法、分部开挖法等。台阶开挖法，一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型，也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。台阶法适用于III,IV级围岩且含软

5、弱夹层带或节理发育地段。根据围岩的破碎程度，台阶法又可分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。由台阶法变化而来，上台阶超前倍洞跨，主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点是施工调整不大，在遇到短距离围岩变化时可优先采用，能较快提高施工的安全性，但工序增多，进尺较短(一般不超过1m)。分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单（双）侧壁导坑超前开挖法等。7光面爆破在隧道工程中的应用己经十分广泛，它不仅能提高隧道的掘进速度，科学有效的控制爆破还能避免超欠

6、挖，保证后期支护效果。光面爆破的实质就是在隧道掘进设计断面的轮廓线上布置加密的周边眼，减小药包直径，减少装药量，采用低密度和低爆速的炸药，以控制炸药爆破能量及其作用，降低爆炸冲击波的峰值作用，削减它在岩石中引起的应力波强度，避免在炮孔周围产生压碎区，而使爆破作用集中到需要爆落的一侧岩体上，减弱对原岩体的破坏作用。3.支护方法3.1喷射混凝土。向洞室内表面围岩喷射混凝土，能使被裂隙分割的岩块体粘接起来，保持岩块体的咬合和镶嵌作用，通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动，并避免或缓和了应力集中现象的发生，而且给围岩表面以抗力和剪力，使围岩处于有利于稳定

7、的三轴应力状态，并通过喷混凝土层自身的结构刚度，来阻止不稳定体的坍塌。喷射混凝土自身有一定的刚度，能够抵抗岩土体的坍塌，并且往往和其它支护方法共同作用，承受支护结构的受压变形，因此喷射混凝土支护方法是现代隧道施工最常用的方法之一。3.2锚杆支护。在岩土体中打入锚杆，能约束岩土体的变形，并通过向围岩施加压力，使原来处于二轴应力状态的洞室内表面的围岩保持三轴应力状态，从而阻止了围岩体刚度的恶化，尤其是松动区内围岩的刚度。通过在岩土体中的系统锚杆的作用，在岩土体中形成了被约束变形的岩土体加固圈，形成了能够承受外部荷载的岩土体承载拱，与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩

8、土体的稳定性。73.3挂钢筋网。钢筋网