什么是隧道支护？常见支护方法和作用

什么是隧道支护？常见支护方法和作用

隧道支护是隧道施工过程中的关键环节，它通过各种加固措施确保施工安全和结构稳定。从主动支护到被动支护，从超前支护到监控量测，每一种方法都在为隧道工程的安全建设保驾护航。

什么是隧道支护？

隧道支护是指在隧道施工过程中，为确保施工安全及隧道结构的长期稳定性，对围岩（隧道周边岩土体）采取的加固和保护措施。其核心目标是通过主动或被动方式控制围岩变形，防止坍塌，并为后续工程（如二次衬砌）提供稳定的作业环境。

隧道支护的作用

1. 保障施工安全

• 防止围岩坍塌：隧道开挖后，围岩原有的应力平衡被打破，易发生松动或塌方。支护通过锚杆、钢架等结构及时加固围岩，形成临时承载体系，避免施工人员及设备面临风险。
• 控制有害变形：通过喷射混凝土、锚杆等主动支护手段，限制围岩的松弛变形范围，确保开挖轮廓稳定。

2. 提高围岩自稳能力

• 加固围岩结构：喷射混凝土可封闭岩体表面裂隙，隔绝水、空气对岩体的侵蚀，延缓风化；锚杆通过“悬吊作用”将破碎岩块连成整体，增强围岩的完整性。
• 改善围岩应力状态：支护结构（如钢拱架）为围岩提供径向支撑力，使围岩由单向或双向受力转为三向受力状态，显著提高其抗压强度。

3. 长期稳定性与耐久性

• 减少后期维护成本：合理支护可降低运营期围岩的持续变形风险，延长隧道使用寿命，减少因结构失稳导致的修复费用。
• 防水与环境保护：支护结构中常结合防水层（如止水毡），防止地下水渗漏对结构的侵蚀，同时减少施工对周边环境的扰动（如水土流失、沉降）。

4. 适应复杂地质条件

• 灵活应对不同围岩等级：从硬岩到软弱围岩（如破碎带、湿陷性黄土），支护方案可通过调整锚杆密度、钢架间距等方式优化。例如，超前小导管注浆用于极破碎地层，管棚支护用于浅埋段。
• 动态调整施工参数：结合监控量测数据（如拱顶下沉、周边收敛），可实时修正支护参数，确保经济性与安全性的平衡。

常见支护方法（简要）

1. 主动支护：如锚杆、喷射混凝土，通过主动施力控制围岩变形。
2. 被动支护：如钢拱架、格栅拱架，依赖自身刚度提供支撑。
3. 超前支护：如超前锚杆、管棚，在开挖前预加固前方围岩。

隧道支护是隧道工程中不可或缺的技术环节，其作用贯穿施工与运营全周期。通过科学选择支护方式并严格施工质量控制，可有效保障工程安全、提升结构耐久性，并为复杂地质条件下的隧道建设提供可靠解决方案。