隧道初期支护施工技术研究

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　　摘    要：伴随我国经济水平和科技水平的高速发展，隧道工程开始成为了全社会所关注的主要对象之一。对于隧道工程本身来说，在前期施工的时候，支护工作十分重要。如果未能予以重视，很容易造成施工问题发生。为此，相关人员便需要针对相关技术方面展开全面探索和研究。本篇文章将阐述工程项目的基本概况，探讨隧道初期支护的作用，分析存在的问题，并对于技术要点方面提出一些合理的见解。
　　关键词：隧道;初期支护;锚杆;钢筋网片;钢拱架
　　1  引言
　　从现阶段发展而言，对于隧道工程造成影响的因素有很多种。为了防止问题出现，施工人员需要通过应用各类不同的技术，完成支护工作，进而减少事故产生的概率。
　　2  工程项目的基本概况
　　本次案例选用的项目为某地区的高速公路，实际标段起点里程是LJK0+370，而终点的里程则是LJK18+788.905，实际程度则有19.908公里。在该标段之中，整体建设工作的条件极为复杂，同时线路长度较长，隧道数量为2，达到了3606m，而桥隧的长度占有了全部长度的38.947%。这其中，南山隧道的实际长度是2296m，李家渠隧道的长度是1315m。所有隧道全部都是单洞，净宽度是12.5m，周边围岩主要以IV和V级围岩为主。在实际施工的时候，前期的支护工作主要以锚杆、挂网以及喷射砼为主。
　　3  隧道初期支护的作用
　　3.1  减少围岩变形
　　对于隧道工程来说，初期支护结构是其中最为重要的受力单元，也是施工工作开始之后的第一道支护结构。由于工程会导致周围的围岩失去原有的天然平衡，从而造成变形问题产生。一般来说，其破坏力的重要来源则是隧道原有的重力。由于隧道结构本身以马蹄形为主，重力会顺着隧道产生一定的分力，导致没有破坏作用。因此，其本身的破坏力往往更多是以径向分力为主。为此，在实际施工的时候，工作人员需要将围岩周围的受力情况全部考虑进来，尽可能对原有的支护参数展开全面控制，确保其能够达到预期要求[1]。
　　3.2  减轻围岩风化
　　在围岩开挖工作开始之后，围岩会完全暴露在外，内部的水分便会在短时间内迅速流失，从而造成风化问题产生。如此一来，围岩本身的稳定性便会大幅度下降，经常会有片状脱落的情况产生，甚至一些区域还会出现塌方。由此能够发现，支护时机的选择便十分重要，理应参照相关规定的要求采取初喷工作，以此能够起到封闭围岩表面的效果，降低风化产生的概率。
　　3.3  减轻渗水危害
　　在隧道工程施工开始之后，经常会有渗水和漏水的情况产生。究其原因主要是施工所处区域的水文条件和气候因素带来了影响。一些埋设较深的隧道，很容易贯穿全部水层。为了对其展开处理，一般主要可以通过加强衬砌的方式，确保工程周围的围岩强度得到提升，以防此类情况继续出现。然而，目前来说，我国隧道施工主要采用的则是C25混凝土，该土质的防渗漏效果不佳，很难起到保护效果。
　　3.4  确保建筑限界
　　对于隧道工程来说，通常设置限界，可以有效保证车辆有着能够正常通行的基本控制，以防外部因素进入其中，导致隧道受到影响。为了确保限界施工能够如期完成，理应通过支护的方式，以防围岩出现变形的情况。
　　4  隧道初期支护存在的问题
　　4.1  支护施工十分滞后
　　在隧道工程开始之后，围岩便会完全裸露出来，从而使得原本自然界的平衡遭到了完全破坏，特别是一些稳定性较差的围岩都会出现较为明显的变形情况。不仅如此，如果围岩长时间裸露，还会使得风化的速度进一步加快，增加了塌方的风险。为此，理应在开挖工作正式开始之后直接进行初期施工，保证其能够形成环形结构，进而防止会有变形情况出现[2]。
　　4.2  锚杆施工质量不佳
　　锚杆主要是起到加固围岩的效果，以此保证其结构能够和围岩本身连接在一起。在实际施工的时候，最为常见的锚杆问题主要包括数量偏少、长度较短、角度存在偏差以及没有采取注浆处理等。造成这种问题出现的主要原因便是施工人员对于锚杆施工缺乏足够的在红石，导致各类问题频繁出现。
　　4.3  钢筋网片施工存在问题
　　目前来说，在实际施工的时候，钢筋网片的加工工作以及现场施工同样有著多方面问题存在。
　　其一，在进加工的时候，网格本身的尺寸存在问题，间距没有达到预期。其二，在实际加工的时候过多采用点焊的方式，导致其质量受到了严重限制。其三，在进行现场施工的时候，实际搭接的长度没有达到预期。其四，对于喷射混凝土来说，其厚度较小，使得保护层最终厚度不够。
　　4.4  钢拱架施工存在问题
　　其一，在进行钢拱架加工的时候，其质量没有达到预期，从而造成焊接质量不佳以及偏差超限的情况产生。其二，各个钢拱架之间的距离过大，一些拱架的背后出现了空洞情况。其三，在拱架背后的位置添加了大量片石，使得质量受到影响[3]。
　　5  隧道初期支护的技术要点
　　5.1  锚杆施工
　　对于隧道施工来说，锚杆施工十分重要，这也是最为容易被忽视的一项内容。因此在进行施工的过程中，理应从整体角度出发展开处理。
　　其一，提升锚杆施工的整体质量。对于系统锚杆来说，其需要贯穿整个隧道，通过进行安装和注浆，可以促使整个围岩能够和支护全部连接在一起，以此起到加固效果。在实际施工的时候，施工人员需要从锚杆本身的间距、数量、长度、深度以及注浆方面展开控制。然而目前来说，经常会有部分施工团队出现了锚杆少打的情况。
　　其二，锁脚锚杆本身的作用同样非常重要，以此能够有效提升拱架本身的稳定性。在实际施工的时候，理应对于锁脚锚杆的长度、角度以及注浆饱满度方面展开控制。 　　5.2  钢拱架施工
　　在进行钢拱架设置的时候，其更多会应用在一些稳定性相对较差的围岩之中，通过采用联合支护的方式，可以促使整体结构支护工作的稳定性进一步提高。
　　其一，对于钢拱架之间的距离展开控制，在实际施工的时候，一方面需要控制其质量，另一方面也许展开无损检测的工作。对于钢拱架来说，其造价成本非常高，一些企业为了能够减少资金成本的投入，往往会通过放大间距的方式，从而导致质量受到了影响。
　　其二，在进行施工的时候，工作人员需要针对倾斜度和拼装偏差方面展开测量，以此保证其能够时刻处在规定的范围之中。
　　其三，对于钢板连接来说，其能够算作是最容易产生问题的部位。在实际施工的时候，经常会有螺栓数量不够、连接板数量不够以及间隙过大的情况存在。这其中，在下导坑施工的过程中最容易出现这方面问题。
　　5.3  钢筋网片施工
　　在进行钢筋网片施工的时候，需要从两个方面入手进行改进。其一是进行钢筋网片的施工工作，其二则是钢筋网片的加工。在进行加工的时候，理应对其原有的网格尺寸展开控制，尽可能通过绑扎的方式进行处理，避免应用点焊连接的模式。毕竟点焊连接的效果非常差，经常会有开焊的情况产生。除此之外，在施工的过程之中，还需要对网片的搭接长度以及拱架的连接方面展开控制[4]。
　　5.4  喷射混凝土施工
　　对于支护工作来说，为了确保其强度满足施工要求，通常都会依靠喷射混凝土施工的方式进行，这也是提升支护效果的关键因素。
　　其一，在实际施工的时候，施工人员应当选择效果最好的一种方式。一般来说，最好采用湿喷。但是由于相关设备需要耗费大量的资金成本，因此许多企业仍然会以潮喷的方式为主，从而导致大量粉尘出现。
　　其二，针对喷射混凝土本身的厚度以及平整度方面展开全面控制。在实际控制的时候，通常需要采用埋设钢筋棍的方式，以此对其实际露出的部分展开控制即可。不仅如此，还需要针对其表面位置展开人工调整，才能保证其平整度满足预期要求，进而防止变形情况产生[5]。
　　其三，尽可能防止空洞问题产生。对于喷射混凝土来说空洞是最为常见的一类问题。在施工开展的过程之中，一些企业为了能够减少混凝土的投入，选择使用棉瓦进行替代，从而导致空洞问题出现。除此之外，超挖也是造成空洞情况产生的一大原因。
　　6  结语
　　综上所述，对于隧道工程来说，初期支护是其内部最为重要的受力结构，其施工工作将会直接影响整个隧道的稳定性以及安全性。为此，相关工作人员便需要提高重视程度，尽可能找出其中的不足，通过合理的方式予以改进。如此一来，风险问题便能够扼杀于萌芽之中，以防会有经济损失的情况产生。
　　参考文献：
　　[1] 郑春娟.隧道初期支护施工技术研究[J].山西建筑，2016，42（30）：182～183.
　　[2] 陶坤.长深高速公路承德段长逢沟隧道初期支护湿喷混凝土施工关键技术研究[D].长安大学，2016（15）：23～24.
　　[3] 陈中学，胡百万，李信臻，etal.拱架在隧道初期支护中的效果研究[J].施工技术，2015（s2）：29～31.
　　[4] 邢云虎.公路隧道初期支護湿喷混凝土施工[J].交通世界，2016（12）：284～285.
　　[5] 李格玲.关于公路隧道软弱围岩初期支护施工技术的研究[J].科学之友，2017（12）：60～61.
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