关于软弱围岩隧道施工技术的探讨

关于软弱围岩隧道施工技术的探讨

[摘要]软弱围岩隧道是一项重难点控制工程，影响着施工的安全、质量、进度以及效益。本文介绍了软弱围岩的特点及软弱围岩隧道工程的特性，分析了软弱围岩隧道施工方法，并探讨了软弱围岩隧道施工技术的重点控制。

【关键词】软弱围岩；施工技术；防水

1.引言

在地下工程施工或隧道施工的过程中，经常会遇到软弱围岩，给施工带来很大的困难，对施工技术来说是一个极大的考验。如果处理不当，有可能会引发安全事故，降低工程的质量，提高工程成本，甚至还可能导致工程无法按时交付。因此，针对不同的地形条件和不同的软岩的特点，要采取不同的施工方法，施工技术控制的重点也有所不同。

2.软弱围岩隧道地质工程特点

2.1地质特点。软弱围岩，主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层，人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等[1]。软弱围堰的特点有：内磨擦角小粘聚力弱；容易产生不稳定情况，比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同，北方地区的软岩含水量比较小，浸水后饱，失水后呈固态状流动，所以很容易崩塌，失去应有的承载力；而南方软土的含水量比较大，扰动后容易液化，呈液态状流动。

2.2工程特性。根据软弱围岩的特点，相应的隧道工程也比较特别，容易出现问题，这类工程的特性主要表现在四个方面：第一方面，由于软岩的稳定性比较差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牵连性的滑动，很难接近仰坡，所以进洞比较困难；由于软岩地区的承载力比较弱，在洞内施工时支护结构容易下沉收敛，很容易发生危险；第二，由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差，需要采取分步施工和化大为小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封闭环的时间长，可能会影响工程的进度；第三方面，由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地带，很难一次就摸清地质，导致施工的方法和设计参数也会随之改变，增加了施工的困难；第四方面，施工时遇到了软弱围岩，施工的危险系数就会增加，这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力，考验着施工的技术和施工的质量。

3.软弱围岩隧道施工方法

隧道一般采用喷锚构筑法施工、复合衬砌，这种构筑法时依据新奥法原理得出的，它的基础是岩土力学原理，充分利用围岩的自稳的能力，开挖隧道时尽可能避免扰动围岩，把围岩变成支护体系的重要组成部分。喷锚构筑法的重点在于

监控量测，监控量测的作用是指导隧道的设计和施工。施工中必须遵循的原则有：第一，要利用围岩的自稳的能力来保持围岩的稳定；第二，以喷射混凝土、锚杆作为主要支护手段，结合钢架进行支护，让围岩也成为支护体系的组成部分；第三，进行开挖作业时，尽可能地不要扰动围岩，开挖隧道时还要还要保持隧道轮廓比较圆顺；第四，在初期支护和围岩处于稳定的前提下才可以进行二次衬砌[2]。软弱围岩隧道施工方法主要有以下几种。

3.1洞口段施工。遇到软弱围岩时首先要观察地形，如果地形比较缓，正面又比较难接近暗挖，一般就会在比较有利的地形采用设置辅助作业面的方法。为了能够安全进洞，一般都采用套拱，在进出口选择地质条件较好的地段清理出边仰坡，并锚杆挂网和喷混凝土把边仰坡封闭；另外，针对洞口地段的地下水、地表水比较丰富的情况，可以使用超前小导管对对围进行加固，确保在套拱下作业时的安全。软弱围岩施工中洞口施工的技术，一般有地表超前加固处理、切坡减载、虚拟洞门以及护拱法等方法，必须要依据地形以及地质条件的差异来灵活选择，避免危险的发生，减少进洞的困难。

3.2正洞施工。软弱围岩施工时，要设置辅助泄水导洞，防止水流过多软化地基；如果软岩向下伏的深度比较浅，就先将部分或全部软土挖掉，采用护拱的方法逐步前进；另外，还可以采用超前锚杆的办法，稳定围岩，如覆盖层比较薄，围岩松散破碎时，采用超前小导管进行预加固，正洞的施工讲究步步稳扎，确保整个岩洞的安全[3]。

在软岩隧道施工的过程中，具体情况会有比较大的差别，选择施工方法的时候应该充分结合该地段围岩的特点，制定操作性比较强的施工方案，灵活地调整施工方案，还应该借鉴以往的施工经验，增加方案的可行性，避免犯重复的错误。

4.软弱围岩隧道施工技术的重点控制

4.1隧道坍方预防。塌方是软弱围岩隧道施工中比较容易出现的情况，塌方会给施工带来很大的困难，造成一定的经济损失，严重的话还会造成人员伤亡，所以在施工的过程中一定要做好预防塌方的工作。施工队伍在确认遇到软弱围岩以后，首先要通过勘探取样充分了解该软岩的特质，然后根据地质的情况选择施工的方法，制定施工进度计划，防止出现塌方。

4.2爆破超欠挖控制。在软弱围岩隧道施工过程中，爆破超欠挖控制对工程的质量、进度与效益也有很大的影响。隧道施工的工序很多，其中开挖就是一道关键的工序，如果挖的太少，就会影响到衬砌的厚度，比较难处理，会耗费很多的时间精力；如果挖的太多，就可能会因为产生的应力而导致围岩不稳定，同时还使工程的成本提高，所以必须要控制好超欠挖，不然很难进行下一道工序。开挖的重要工具就是爆破，所以必须要控制的爆破的范围和程度，才能有效控制超欠挖。

4.3衬砌防排水。隧道结构的衬砌防排水的原则是以防为主，防治结合。防排水工作对于衬砌来说非常重要，一般在初期衬砌以后就要设置弹簧透水的盲

管，把水从槽沟排出。而在初期支护和二次衬砌的中间，就要要铺好防水材料，比如PE防水板，防止水渗到模筑衬砌里面，另外，二次衬砌还需要采用抗渗标号为S8的防水混凝土[4]。焊接钢筋的时候，要在焊接的周围放置石棉板，这是为了防止焊接时的火花溅到防水层，造成损坏，焊接完之后，要等到焊接部位完全冷却以后才能将石棉板撤走。另外，隧道混凝土施工过程中使用振捣棒进行振捣作业时，也要小心使用，绝对不能接触防水层，否则会损坏防水层，一旦破坏就很难修补。

5.结束语

软弱围岩隧道施工对技术的要求比较高，而且会影响整体施工的质量，成本也比较难控制，时施工过程中的一大难题。但是，如果在施工过程中，充分了解地质情况，采用灵活的施工方法，加强各阶段的技术指导，严抓质量，问题也会慢慢的得以解决。施工的过程中，最重要的就是安全和质量，要在确保施工人员安全的前提下，尽可能发挥机械的作用，保证过程的质量，同时还要兼顾工程的经济效益。

参考文献

[1]郑联伟，罗雪峰，软弱围岩隧道施工技术[J].中国水运，2010，13（1）： 172－173.

[2］郭永雄，软弱围岩隧道的施工技术[J].中国新技术新产品，2010，7（ 19）： 65.

[3]明永华，胡雄刚，金明亮，软弱围岩隧道施工技术探讨[J].公路交通科技，2007，13（9）：159－161.

[4]赵艳峰，软弱围岩隧道施工技术探析[J].黑龙江交通科技，2012，7（3）：76.

[5]郭永雄，软弱围岩隧道的施工技术[J].中国新科技新产品，2012，19（5）：65.