论文部分内容阅读
【摘 要】路桥隧道开挖支护施工是路桥工程施工的组成部分，施工时要根据地质勘察的情况进行分析。然后与各种开挖方案进行结合。本文阐述了路桥隧道工程开挖支护施工方法以及路桥隧道工程开挖支护施工的作用，对路桥隧道工程的开挖支护施工要点进行了简要分析。
【关键词】路桥隧道工程；开挖支护；施工；方法；作用；要点
导言
中国路桥隧道工程建设的进程越来越快，为了避免大规模建设带来的破坏，合理运用路桥隧道工程隧道开挖与支护中各项技术指标是路桥建设可持续发展，更好地构建和谐交通的基础。明挖法和暗挖法是路桥隧道的两种施工方法。明挖法：地面先挖开，先在露天情况下修建隧道结构，之后再将修建好的隧道结构覆盖回填。暗挖法：开挖和修筑隧道结构是在地下进行，在施工时隧道上面的地层不挖开。暗挖法又分为：矿山法、隧道掘进机法、盾構法。隧道进洞采用大断面开挖的明挖法，这是一种简单的容易实施的方法，由于土石方量大，因此，对周边的植被破有非常大的破坏性。明挖法对于埋深较大的隧道是不适用的，在山岭道路上做隧道施工，必须使用矿山法。矿山法中的最重要、最常用、最有效的一种开挖方法是喷锚构筑法，下面的内容中，我们一起讨论一下路桥隧道的开挖与支护的方法。
1.路桥隧道的开挖分析
隧道是在地质条件复杂的条件下开挖的建筑工程，因此，受到地应力，地址物理参数，地下水，地址断层等因素和开挖方式、支护方式、支护时间等人工开挖操作的影响比较大。建筑隧道采用的支护方式和开挖方式要因地制宜的选择，跟据工程所处的地质环境和围岩稳定性不同，而采用不同的方案。现在，隧道开挖的方式有：全断面开挖方法、台阶法、台阶分部开挖法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。在一级围岩处适合使用全断面开挖方法，工级围岩处适合采用台阶法，一级围岩处，上下台阶之间的距离应该满足机器正常作业的需求，并减少翻渣工作量，因此适合选用台阶分部开挖法。导坑法由于各工序安排紧凑，能保证施工安全，适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。支护方式一般使用：锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注浆、钢架支护、钢筋混凝土支护、注浆加固和预应力锚索支护等方式，在实际应用中，联合支护，多次支护等形式是经常采用的，下面，我们从隧道的开挖与支护技术角度，进行重点的分析讨论。
1.1隧道施工方法概述
矿山法是指一般开挖地下坑道方法修筑隧道，少扰动、早支撑、恒撤换、快衬砌是矿山法的基本原则。漏斗棚架法，反台阶法，正台阶法，全断面开挖法，上下导坑先拱后墙法，，下导坑先导后墙法，品字形导坑先拱后墙法，侧壁导坑法是矿山法的基本施工方法。新奥地利隧道施工方法的简称是新奥法，概念是：20世纪50年代，奥地利学者拉布西维兹教授提出，以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，支护手段采用锚杆和喷射混凝土组合的方式的施工方法，这个方法经过许多国家的实践研究，在60年代正式取得专利和命名。少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭是新奥法的基本施工原则。以盾构这种施工机械在地面以下开挖隧道的施工方法称作盾构法，盾构法可以在承受地层压力的同时在地层中推进的活动钢筒。盾构法的优点是一次成型，可以对围岩体减少重复的扰动，进而实现全程机械化施工。
1.2隧道开挖
在围岩可以保持稳定的情况下，减少对围岩的扰动，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并将挖掘进度尽量提高，这就是隧道开挖的基本原则。在开挖和掘进方式的选择时，应该考虑到隧道围岩地质条件及其变化情况，选择的方法要能适应地质条件及其变化，也要能保证围岩的稳定性，同时应该保证快速掘进和减少对围岩的扰动。开挖成形方法就是隧道开挖方法，从开挖隧道的横断面分部情形来分，可以将开挖方法分成以下几种：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。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方法称为台阶开挖法。这种方式适用于含软弱夹层带或节理发育地段的三、四级围岩。台阶法细分又可以分成：长台阶法，短台阶法和超短台阶法。是由台阶法变化来的，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。特点时，施工的调整很小，是在遇到短距离围岩变化的时候可以最先采用的方式，对施工安全性能的提高很有帮助，缺点是工序比较多，进尺一般不超过一厘米，比较短。将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖的方法是分部开挖法，也可以称作导坑超前开挖法。上下导坑超前开挖法，上导坑超前开挖法，单侧壁导坑超前开挖法，双侧壁导坑超前开挖法等是常用的方法。
2.支护方法
2.1喷射混凝土
为了保持岩块体的咬合和镶嵌作用，使被裂隙分割的岩块体粘接起来，我们会采用向洞室内表面围岩喷射混凝土的方法，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，这样对应力的集中产生的现象有规避和缓解的作用。同时，可以在围岩表面产生抗力和剪力，围岩因此而处于有利于稳定的三轴应力状态，而且喷混凝土层自身的结构刚度可以对不稳定体的坍塌现象起到阻止的作用。喷射混凝土自身有一定的刚度因此对岩土体的坍塌现象有一定抵抗作用，与此同时，可以使用其他的支护方法，共同承受支护结构的受压变形，真因为如此，现代隧道施工经常用的方法之一就是喷射混凝土支护方法。
2.2锚杆支护
为了对岩土体的变形产生一定的约束，我们采用在岩土体内打入锚杆的方法，并且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，围岩体刚度的恶化就被有效的控制了。尤其在松动区内围岩的刚度，这种方法尤为有效。岩土体中的系统锚杆起到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，并且与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩土体的稳定性的作用。
2.3挂钢筋网
在一般情况下，钢筋网是与锚杆连接在一起使用的，由于锚杆布设有一定的距离，锚杆约束作用之间的岩土体因此比较薄弱，很可能发生坍塌事故，因此，用钢筋网连接锚杆之间的距离保持稳定作用，使松散的岩土块体处于三轴应力状态中。
2.4钢支撑
利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体的方式是钢支撑，可以达到控制岩土体的变形的目的，在工作面开挖完成以后一般应该立刻按照设计间距安装钢支撑，这样能够将它的作用充分的发挥出来，起到稳定岩土体的作用。在岩土体自身稳定性极差的地层通常会使用钢支撑，钢支撑一般有两种形式：钢筋制作的格栅钢架结构和型钢制作的工字钢支撑。为了确保保岩土体的稳定，喷射混凝土、锚杆、钢筋网经常与钢支撑混合使用。
3.结束语
随着科技的进步发展，提高了路桥隧道工程开挖支护施工技术水平，并且隧道工程质量关乎到路桥工程的安全运行，因此必须加强对路桥隧道工程的开挖支护施工要点进行分析。
参考文献
[1]郑守仕.浅析隧道施工质量管理重点的分析[J].工程技术，2016.
[2]王坤.某高速公路雙连拱隧道施工技术[J].石家庄铁道大学学报，2016.
[3]郝海龙.关于隧道开挖支护施工技术的运用研究[J].山西建筑.2017（03）.
[4]沈水进，吕国儿.碎石土滑坡过程稳定性分析及开挖支护模拟[J].华东公路.2015（02）.
[5]刘东亮.大坡度通风斜井快速施工方法浅析[J].中国科技信息.2015（11）.
【关键词】路桥隧道工程；开挖支护；施工；方法；作用；要点
导言
中国路桥隧道工程建设的进程越来越快，为了避免大规模建设带来的破坏，合理运用路桥隧道工程隧道开挖与支护中各项技术指标是路桥建设可持续发展，更好地构建和谐交通的基础。明挖法和暗挖法是路桥隧道的两种施工方法。明挖法：地面先挖开，先在露天情况下修建隧道结构，之后再将修建好的隧道结构覆盖回填。暗挖法：开挖和修筑隧道结构是在地下进行，在施工时隧道上面的地层不挖开。暗挖法又分为：矿山法、隧道掘进机法、盾構法。隧道进洞采用大断面开挖的明挖法，这是一种简单的容易实施的方法，由于土石方量大，因此，对周边的植被破有非常大的破坏性。明挖法对于埋深较大的隧道是不适用的，在山岭道路上做隧道施工，必须使用矿山法。矿山法中的最重要、最常用、最有效的一种开挖方法是喷锚构筑法，下面的内容中，我们一起讨论一下路桥隧道的开挖与支护的方法。
1.路桥隧道的开挖分析
隧道是在地质条件复杂的条件下开挖的建筑工程，因此，受到地应力，地址物理参数，地下水，地址断层等因素和开挖方式、支护方式、支护时间等人工开挖操作的影响比较大。建筑隧道采用的支护方式和开挖方式要因地制宜的选择，跟据工程所处的地质环境和围岩稳定性不同，而采用不同的方案。现在，隧道开挖的方式有：全断面开挖方法、台阶法、台阶分部开挖法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。在一级围岩处适合使用全断面开挖方法，工级围岩处适合采用台阶法，一级围岩处，上下台阶之间的距离应该满足机器正常作业的需求，并减少翻渣工作量，因此适合选用台阶分部开挖法。导坑法由于各工序安排紧凑，能保证施工安全，适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。支护方式一般使用：锚喷、锚网喷、锚喷网架、锚喷网架注浆、钢架支护、钢筋混凝土支护、注浆加固和预应力锚索支护等方式，在实际应用中，联合支护，多次支护等形式是经常采用的，下面，我们从隧道的开挖与支护技术角度，进行重点的分析讨论。
1.1隧道施工方法概述
矿山法是指一般开挖地下坑道方法修筑隧道，少扰动、早支撑、恒撤换、快衬砌是矿山法的基本原则。漏斗棚架法，反台阶法，正台阶法，全断面开挖法，上下导坑先拱后墙法，，下导坑先导后墙法，品字形导坑先拱后墙法，侧壁导坑法是矿山法的基本施工方法。新奥地利隧道施工方法的简称是新奥法，概念是：20世纪50年代，奥地利学者拉布西维兹教授提出，以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，支护手段采用锚杆和喷射混凝土组合的方式的施工方法，这个方法经过许多国家的实践研究，在60年代正式取得专利和命名。少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭是新奥法的基本施工原则。以盾构这种施工机械在地面以下开挖隧道的施工方法称作盾构法，盾构法可以在承受地层压力的同时在地层中推进的活动钢筒。盾构法的优点是一次成型，可以对围岩体减少重复的扰动，进而实现全程机械化施工。
1.2隧道开挖
在围岩可以保持稳定的情况下，减少对围岩的扰动，选择恰当的开挖方法和掘进方式，并将挖掘进度尽量提高，这就是隧道开挖的基本原则。在开挖和掘进方式的选择时，应该考虑到隧道围岩地质条件及其变化情况，选择的方法要能适应地质条件及其变化，也要能保证围岩的稳定性，同时应该保证快速掘进和减少对围岩的扰动。开挖成形方法就是隧道开挖方法，从开挖隧道的横断面分部情形来分，可以将开挖方法分成以下几种：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。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方法称为台阶开挖法。这种方式适用于含软弱夹层带或节理发育地段的三、四级围岩。台阶法细分又可以分成：长台阶法，短台阶法和超短台阶法。是由台阶法变化来的，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。特点时，施工的调整很小，是在遇到短距离围岩变化的时候可以最先采用的方式，对施工安全性能的提高很有帮助，缺点是工序比较多，进尺一般不超过一厘米，比较短。将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖的方法是分部开挖法，也可以称作导坑超前开挖法。上下导坑超前开挖法，上导坑超前开挖法，单侧壁导坑超前开挖法，双侧壁导坑超前开挖法等是常用的方法。
2.支护方法
2.1喷射混凝土
为了保持岩块体的咬合和镶嵌作用，使被裂隙分割的岩块体粘接起来，我们会采用向洞室内表面围岩喷射混凝土的方法，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，这样对应力的集中产生的现象有规避和缓解的作用。同时，可以在围岩表面产生抗力和剪力，围岩因此而处于有利于稳定的三轴应力状态，而且喷混凝土层自身的结构刚度可以对不稳定体的坍塌现象起到阻止的作用。喷射混凝土自身有一定的刚度因此对岩土体的坍塌现象有一定抵抗作用，与此同时，可以使用其他的支护方法，共同承受支护结构的受压变形，真因为如此，现代隧道施工经常用的方法之一就是喷射混凝土支护方法。
2.2锚杆支护
为了对岩土体的变形产生一定的约束，我们采用在岩土体内打入锚杆的方法，并且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，围岩体刚度的恶化就被有效的控制了。尤其在松动区内围岩的刚度，这种方法尤为有效。岩土体中的系统锚杆起到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，并且与岩土体共同承受外部荷载，增强了岩土体的稳定性的作用。
2.3挂钢筋网
在一般情况下，钢筋网是与锚杆连接在一起使用的，由于锚杆布设有一定的距离，锚杆约束作用之间的岩土体因此比较薄弱，很可能发生坍塌事故，因此，用钢筋网连接锚杆之间的距离保持稳定作用，使松散的岩土块体处于三轴应力状态中。
2.4钢支撑
利用支撑结构自身的刚度来稳定岩土体的方式是钢支撑，可以达到控制岩土体的变形的目的，在工作面开挖完成以后一般应该立刻按照设计间距安装钢支撑，这样能够将它的作用充分的发挥出来，起到稳定岩土体的作用。在岩土体自身稳定性极差的地层通常会使用钢支撑，钢支撑一般有两种形式：钢筋制作的格栅钢架结构和型钢制作的工字钢支撑。为了确保保岩土体的稳定，喷射混凝土、锚杆、钢筋网经常与钢支撑混合使用。
3.结束语
随着科技的进步发展，提高了路桥隧道工程开挖支护施工技术水平，并且隧道工程质量关乎到路桥工程的安全运行，因此必须加强对路桥隧道工程的开挖支护施工要点进行分析。
参考文献
[1]郑守仕.浅析隧道施工质量管理重点的分析[J].工程技术，2016.
[2]王坤.某高速公路雙连拱隧道施工技术[J].石家庄铁道大学学报，2016.
[3]郝海龙.关于隧道开挖支护施工技术的运用研究[J].山西建筑.2017（03）.
[4]沈水进，吕国儿.碎石土滑坡过程稳定性分析及开挖支护模拟[J].华东公路.2015（02）.
[5]刘东亮.大坡度通风斜井快速施工方法浅析[J].中国科技信息.2015（11）.