论软弱围岩隧道施工的对策措施

论软弱围岩隧道施工的对策措施

郭 宏

中铁六局桥隧分公司，云南 玉溪 653102

摘要：针对软弱围岩隧道来说，因为本身具有的独特性质，因此在建筑程序中一定要选用高速建筑形式，建筑的全部环节都要选用高速技术，这样才可以保证软弱围岩的安稳，提升其安全性质。本文在埋偏压软弱围岩隧道施工中，由于采用的施工技术或方法处理不当，常常会造成较大面积的塌陷。因此，加快研究隧道施工技术的脚步，引进先进的施工技术对于提高施工效率，降低施工成本有重要的意义。 关键词：软弱围岩；隧道施工；技术 中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号： 1671-5810(2015)24-0244-02

1 导言

在开始埋偏压软弱围岩隧道施工之前，应该先制定合适有效的施工方案，降低隧道中的偏压问题，以减小偏压对施工的影响；在施工中注意将锚喷支护与超前支护有效地结合起来，以发挥联合支护的最大用处。另外，在施工的同时应该避免对环境造成污染。

2 国内隧道软弱围岩施工存在的主要问题

全环封闭时间长，不利于控制围岩变形。由于围岩的变形具有时空效应，特别是软弱围岩，其变形时空效应更为显著。过多的分部开挖，不论在隧道横断面，还是在纵断面上，整个初期支护结构封闭成环时间相对于全断面或微台阶法施工，都较长，因而导致围岩位移变形相对较大。一般来说，开挖分部越多，封闭成环时间越长，在同样地质条件下，其累计变形就越大。

埋偏压软弱围岩隧道是指在外界的因素影响下，围岩受到的压力表现出不对称的形式，从而造成支护受偏压荷载而形成的隧道。形成这样隧道的原因有三个方面，即施工原因、地质原因、地形原因。施工原因：在隧道施工时因使用的施工方法不当，在开挖施工中引起截面局部塌陷，从而使得围岩各部分压力不对称，使应力过于集中引起的隧道偏压。地质原因：围岩的自稳能力非常差，其滑动面和结构面也很软弱，产状倾斜，在隧道施工中一旦受到外界因素的影响，围岩就会出现滑动。地形原因：隧道大多在山的旁边，地表面呈倾斜趋势，导致隧道受到的截面压力较大，同时隧道的埋深较浅。

3 埋偏压软弱围岩隧道施工技术的现状

3.1 埋偏压软弱围岩隧道施工技术国内外现状

近些年，我国在埋偏压软弱围岩隧道施工中，非常重视工程施工的超前预报工作，一些发达国家在建设公路、铁路工程时，也非常重视隧道地质工作，因此，提高该行业工作人员对隧道施工地质工作的重视程度成为了该行业发展的必要。目前，我国一些施工单位开始专门培训从事隧道地质工作的施工人员，并投资大量资金研究施工技术。在实际隧道施工中，由专业人才设计好施工图纸，并做好超前地质预报工作和测量工作。

3.2 埋偏压软弱围岩隧道施工技术发展方向

随着我国提高对埋偏压软弱围岩隧道施工的重视，该行业的技术手段和施工方法都得到了发展，其中，除了采取超前钻孔外，物探技术也得到了广泛的应用，如声波反射法、地震析射波法等。最近几年，在很多较长隧道、地质复杂的工程施工中，开展了地质超前预报工作，还进行了一系列的地质调查工作，并采取断层参数预测法、临近前兆预测法和地质体投射法等方法开展长期地质预报工作，并且准确鉴定围岩的级别，根据这些制定合理有效的地质灾害防护措施。

4 埋偏压软弱围岩隧道的施工技术 4.1 埋偏压软弱围岩隧道施工步骤 4.1.1 套拱

套拱施工时先从洞口开挖到拱线，将钢架放置仰坡旁边，纵向用钢筋连接起来，当隧道洞口与开挖的断面一致后，开始超前支护的施工，以形成洞室轮廓。

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4.1.2 超前支护

在埋偏压软弱围岩隧道施工中，虽然采用注浆的方式使其固结了，但固结的范围非常有限，加上注浆容易受到不确定因素的影响。因此，在开挖前都需要采取超前支护的措施，这也对掌子面的稳定性有重要作用，是保障掌子面稳定的有效手段。

4.1.3 注浆

在埋偏压软弱围岩隧道的施工过程中，很容易受到地下水的影响，导致隧道裂隙水与地下水之间容易形成通道。在施工时，常常采用堵截地下水的方式来解决问题，而堵截地下水通常采用对整段注浆和环形注浆的方式。整段注浆是通过注浆的方式对整段隧道结构进行调整，从而改善围岩的整体性能；环形注浆是通过在隧道开挖的范围外面注浆，从而防止地下水进入开挖施工区域，与整段注浆不同的是，环形注浆不能对隧道的结构进行调整。

4.1.4 隧道开挖施工

在隧道施工中，为了防止施工中发生塌陷事故，必须使用适当的开挖方法，如分部开挖法、短台阶法等。在隧道开挖施工过程中，难免遇到断层、流沙、溶洞及破碎带，这时就需要改变原有的施工方法，并及时采取有效的技术处理手段。在开挖施工前应充分考虑施工条件、地质情况、围岩级别、气候条件、施工进度等因素，进行方案设计，并将多种方案进行比对，以选择最有效的施工方法。

4.1.5 初期支护

初期支护常常采用锚喷支护，在下台阶不具备开挖的条件时，为了保证施工的安全，可以采取增设仰拱的措施，有效防止围岩受到影响发生变形和沉降。

4.1.6 隧道防排水

从埋偏压软弱围岩隧道的施工中可以看出，可以采取防排相结合的原则来达到隧道防排水的效果，防排水技术主要在二次衬砌与初期支护之间铺设防水层，并采用结构自防水。4.1.7 二次衬砌

在整个隧道的施工过程中，在拱墙和仰拱处都需要设置双层钢筋，以达到加强衬砌的效果。

4.2 埋偏压软弱围岩隧道施工方法 4.2.1 正向施工法

正向施工法包括分部分区法和台阶法，采用分部分区法时施工调整不大，优先应用于围岩变化较大时，这种方法还能有效地提高施工效率，但工程比较复杂。而台阶法适用于含软弱夹层的发育地带，随着台阶的长度的减小，地表沉降现象明显减小，这时就可以根据围岩的破损情况来调整台阶的长度。

4.2.2 反向施工法

反向施工法适用于桥隧相连处洞口的隧道施工，为加快工程施工进度，在进行加固施工相邻桥台和洞口段地表的同时，可以与桥台施工同时进行，以避免直接到破碎的边仰坡隧道。

4.3 埋偏压软弱围岩隧道检测分析与处理

施工现场监控量测的要求就是在隧道开挖的过程中，对

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施工技术

定位精度高，可以在提升测量精度的同时，节省人力。

5 结论

GPS-RTK技术监测工作的效率、监测结果的精度以及需要的人工成本，都比传统的测量技术有着相当的优势，对于工程测量工作的开展有着重要作用。当下，GPS-RTK技术多用于工程测量的控制测量、施工放样、碎部测量以及监测变形当中，但随着技术的进一步发展以及工程测量内容的扩大，

（上接第 244 页） 围岩进行变形量测。围岩量测是控制和观测稳定性的关键所在。

5 结束语

本文对埋偏压软弱围岩隧道的特点进行介绍，分析埋偏压软弱围岩隧道施工技术现状，阐述埋偏压软弱围岩隧道的工艺流程及施工方法。

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GPS-RTK技术将会被运用到更多的领域当中。

参考文献

[1]莫日根，李淑娟.GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].中国非金属矿工业导刊，2013（1）：60-62.

[2]叶积龙，张维宽.关于GPS-RTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].价值工程，2012（10）：183.

参考文献

[1]石钰锋.浅覆软弱围岩隧道超前预支护作用机理及工程应用研究[D].中南大学，2014.

[2]马士伟，韩学诠，廖凯，杜俊.大断面软弱围岩隧道防塌方实时监测预警标准研究[J].铁道工程学报，2014（09）：88-92.