浅析软弱围岩大跨隧道施工技术.docx

          浅析软弱围岩大跨隧道施工技术                    （中铁三局集团西南工程有限公司四川成都610000）摘要：在软弱围岩大跨度隧道施工的过程中使用方案和施工工艺对隧道的施工质量有着重要的影响大跨度软弱围岩隧道因其围岩软弱、开挖跨度大、难以控制围岩稳定性等问题，给施工带来了一定难度和风险，如果控制不当，便可能导致大变形、塌方等工程事故本文对软弱围岩大跨隧道施工技术进行阐述关键词：软弱围岩；大跨隧道；施工技术1.工程特性软弱围岩被扰动之后，它自身的稳定能力还会降低，软弱松动的范围会加大，围岩的压力不断增大，恢复到稳定状态的耗时也比较长，支护以及衬砌结构因受到围岩的压力很容易引起变形、下沉等危害由于软弱围岩本身具有稳定性差，容易滑塌等特点，工程洞口段若拉槽施工就非常容易导致相当大范围的牵连性滑动，使得工程施工进洞比较困难若在洞内施工，也会因围岩的承载力不够，会使支护结构下沉，同时围岩的稳定性比较差，可能会出现坍塌等危险现象，给安全施工增加了很大的困难因软弱围岩的自稳时间比较短暂，需要采取化大为小和分部施工的方法软弱围岩的地质比较复杂，施工时，需要随时根据具体地质情况作出施工方法调整。

软弱围岩的施工环境给人极度的精神压力，施工风险极度大，给施工队伍最严峻的考验2．软弱围岩大跨隧道施工技术常用方法2.1侧导坑法2.1.1单侧壁导坑法一般情况下，单侧壁导坑法主要是把断面分成三个部分：侧壁导坑1、上台阶2和下台阶3具体施工应遵循的顺序：首先应该在做好支护工作的基础上，进行侧壁导坑的施工作业，尽可能快速闭合导坑中的初次支护；其次，在做好拱部支护的基础上，进行上台阶2的施工作业，并使得其两侧分别支撑在导坑初次支护和上台阶上；最后，在保证另一侧边墙的基础上，进行下台阶3的施工作业，并且要尽可能快速的完成底部初次支护的建设，闭合全断面此外，对于初次支护在导坑的临空部分进行拆除处理，并完成二次衬砌的作业在这个施工流程中，由于断面被分成了三个部分，且开挖宽度在每一个细节流程中都不大，就大大降低了导坑初次支护的承受力因此，此种侧导坑法主要应用在难以控制地表沉降且拥有较大跨度的松软围岩上2.1.2双侧壁导坑法双侧壁导坑法主要应用在地表沉降严格并且拥有较大隧道跨度的围岩上具体施工应遵循的顺序：首先在及时有效闭合初次支护的基础上，对一侧导坑进行施工作业，并在一定距离之外进行一侧导坑的开挖立功，同时建设初次支护；其次在拱部初次支护建设的基础上，进行上部核心土的施工作业，并且要保证其拱脚在两侧壁导坑的初次支护上支撑；最后在完成初次支护建设的基础上，进行下台阶的施工作业，同时闭合初次支护的全断面；此外，在导坑的临空部分进行拆除初次支护处理，并完成二次衬砌的作业。

2.2大拱脚台阶法施工大拱脚台阶法施工工法是指在隧道开挖过程中将作业面分为6个开挖面，以前后6个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法若软弱围岩的承载力不足，可扩大上部钢架拱脚及垫板，也可增加锁脚锚杆，从而加大地基的承载能力，注意控制每循环进尺0.5～0.8m，缩短台阶长度是为了初期支护能够尽快合成环仰拱和衬砌及时跟进，从而形成稳定的支护体系在隧道施工中，采用大拱脚台阶法能够保证大型机械的快速优势充分发挥出来，并防止刚性分隔的出现，从而实现快速安全施工2.3微台阶留核心土法此法是通过在隧道上台阶进行环形开挖，台阶高度不宜小于跨度的0.3倍，施作拱圈的初期支护结构，推进一个2～3m台阶后，左右错开开挖中（下）台阶两侧边墙，再开挖中间预留核心土各台阶平行作业此法应先对拱部进行开挖，由于一般都是高度小于跨度，在竖向荷载显著大于水平荷载，不利于结构的受力，所以应对上覆围岩进行适当的保护，只允许人工或机械开挖，防止造成较大的扰动在竖向松动荷载较大的情况下，若为了控制开挖断面而大量压缩开挖高度，则可能造成拱圈过于平坦，受力上不成拱，从而使得支护结构沉降、裂损，所以应注意协调好开挖高度和跨度之间的比例关系。

微台阶留核心土法施工的优点是开挖不需临时支护，并且各台阶平行作业，既节省了材料又加快了进度；此法主洞支护结构是依次施作，可保证支护结构的承载能力，也更有利于确保工程施工质量但此法也有一定的缺点，即结构跨度大于高度，不利于结构的受力，并且开挖高度小而跨度大，导致拱圈平坦，可能引起支护结构沉降、裂损；此外，由于环形开挖部分作业面狭窄，其空间只够人工或小型机械进行作业，增加了施工难度3.软弱围岩大隧道开挖方法的选择及注浆施工应注意的问题隧道施工时，根据不同工程断面的形状、长度、工期、地质及周围环境等条件可选择相应的施工方法，同时，为了控制开挖工作面的稳定及地表沉陷，通常采用辅助施工措施对地层进行预支护或预加固现阶段在对大跨隧道进行开挖过程中，多采用的开挖方法还是钻爆法对于该隧道来说，因其断面大且扁平，隧道洞口处在不稳定岩堆体中，而且具有埋深较小、易变形等特点，经过调研和综合比选，并根据前期的工作，开挖工作是采用三台阶分部平行法进行在施工中，首先对隧道周围的围岩进行超前预加固，接着用分部平行法进行开挖，上半断面的环形部分，用人工风镐的方式开挖，而其余的部分用机械开挖、装碴循环进尺根据施工情况选择，一般控制在0．6m-1．2m为宜。

3.1地表注浆应注意的问题地表注浆的主要目的是为了加固，在施工中，应把握以下几个原则：1）选取材料时，应注意注浆材料是否对浆液在扩散及加固体的固结强度有促进作用，选取有促进作用的材料能够保证土体的稳定性2）严格控制胶凝时间，一般先序孔快、后序孔慢，对浆液扩散在有效区域内有促进作用3）注浆量和压力的协调控制，应先将注浆量控制好，在进行压力的调节，也就是先序孔是以确定注浆量为先，后序孔是与压力控制为条件的4）在后序孔施工时，可根据钻孔情况检查先序孔的注浆效果，也就是前后孔互相检查的原理，这能够为浆液配比及选择浆液类型提供可靠依据3.2洞内注浆应注意的问题洞内注浆应配置好注浆材料，根据施工现场的特点，来调整注浆材料种类及配合比，进行分段注浆固结止水1）注浆材料配合比可根据实际情况，在调整注浆材料及配合比时，合理加入能够提高可灌性及堵水性的特种材料，从而达到加固的目的2）注浆范围的设计在进行注浆范围的设计时，应根据设计要求、区间隧道地质还有地下水情况，综合考虑，才能制定出合理的注浆范围4.结束语在软弱围岩大跨隧道施工的过程中，我们要根据地形和施工条件的不同选择不同的施工工艺对于软弱围岩大跨隧道的施工技术有很多种，只有正确掌握他们各自的施工方法才能合理的进行运用，保证工程施工的稳定、安全,提高其施工质量，为隧道的稳定的运行奠定基础。

参考文献:[1]杨雷.大跨浅埋软弱围岩隧道施工工艺[J].科技情报开发与经济,2011(17):29-30．[2]叶荣飞.软弱围岩隧道施工技术研究[J].科技资讯,2010(18):61-62．[3]吴米东.长距离大跨度软岩超浅埋隧道施工技术研究[J].山西建筑,2012(23):198-199．  -全文完-。