姚凱

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)市場經(jīng)濟(jì)時代以來，各行各業(yè)都有了全新的發(fā)展，其中隧道工程事業(yè)亦隨之不斷在壯大。然而，隧道工程涉及到的技術(shù)十分復(fù)雜，施工標(biāo)準(zhǔn)也極高，稍有不慎就有可能造成地質(zhì)損壞、工程塌方等現(xiàn)象，特別是在覆蓋層薄弱、自穩(wěn)能力差的軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道的施工當(dāng)中。為了避免隧道坍塌事件，減少國家的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡，筆者根據(jù)自身多年隧道工程相關(guān)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，就軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道的施工以及方案優(yōu)化展開淺要的分析與探討。

關(guān)鍵詞：軟弱圍巖淺埋；偏壓隧道；施工；方案優(yōu)化；探討

一、關(guān)于軟弱圍巖隧道的工程特點(diǎn)與地質(zhì)特征

（1）軟弱圍巖隧道具體的工程特點(diǎn)

由于軟弱圍巖本身的承載能力與強(qiáng)度都比較低，導(dǎo)致總體的自穩(wěn)定能力差，當(dāng)隧道進(jìn)行開挖作業(yè)之后，相應(yīng)的地應(yīng)力會重新分布，土壤周邊就會出現(xiàn)較大的松動圈。與此同時，周邊的巖體就會沿著結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)滑移、墜落以及松弛等情況。這時沒有采取及時的工程補(bǔ)救措施，就非常容易發(fā)生塌方以及初支變形等工程事件。

（2）軟弱圍巖隧道具體的地址特征

實(shí)際上，所謂的軟弱圍巖主要是指承載能力較低、結(jié)構(gòu)破碎、巖質(zhì)軟弱以及節(jié)理裂隙發(fā)育等情況的圍巖，此類圍巖隧道的地址特征主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

①隧道內(nèi)的圍巖主要包含粉土、砂糞土以及全風(fēng)化巖體等等，總體的圍巖承載能力以及強(qiáng)度都比較低。

②圍巖隧道經(jīng)過開挖作業(yè)之后很容易出現(xiàn)軟化、風(fēng)化等缺陷，其中內(nèi)里層土質(zhì)包括頁巖、砂巖以及泥巖、千絲巖等等。圍巖的節(jié)理發(fā)育、自穩(wěn)能力都比較法，而且非常容易產(chǎn)生破碎。

③圍巖隧道內(nèi)的斷層自帶散體結(jié)構(gòu)，其中的界面粘結(jié)強(qiáng)度十分低，結(jié)構(gòu)面亦是雜亂無章。

二、關(guān)于淺埋偏壓隧道的地址特征與工程特點(diǎn)

與深埋隧道相比，淺埋隧道多數(shù)時候都存在表層軟弱堆積物、地形偏壓、軟弱圍巖等情況，很難形成承載拱，這種類型的隧道在開挖的時候非常容易影響地質(zhì)。在施工開挖的過程之中極易出現(xiàn)隧道凈空搜索、地表開裂等現(xiàn)象，甚至有時出現(xiàn)掌子面失衡的情況。因此緣故，在進(jìn)行相關(guān)施工作業(yè)的時候最好要研究前方底層的地表下沉控制措施。一旦淺埋隧道掌子面先行下沉過大，就會造成大面積的地表下沉工程事件。一般情況下，應(yīng)對這種工程危機(jī)的措施都會采用合理支護(hù)等工程補(bǔ)救手段。

三、軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道必須遵守的施工原則

①施工開展之前，務(wù)必要深入現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡刭|(zhì)調(diào)研工作，必須要精準(zhǔn)的摸清圍巖級別，確保地質(zhì)預(yù)報可以超前先行。與此同時，相關(guān)施工技術(shù)人員要深刻理解設(shè)計(jì)意圖，盡早采用有效的預(yù)防策略。

②必須嚴(yán)格的遵守“快封閉，勤量測、短進(jìn)尺，弱爆破，管超前，嚴(yán)注漿，早支護(hù)、重地質(zhì)，先治水”施工原則，同時必須確保每一個施工單位都能夠嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，違者必重罰。

③依據(jù)地形地質(zhì)條件、支付類型、開挖方式等做好提前的專項(xiàng)監(jiān)控測量設(shè)計(jì)方案，在施工的過程中必須不斷強(qiáng)化監(jiān)測力度。與此同時，要根據(jù)圍巖以及支護(hù)的具體變形情況來進(jìn)行闡述調(diào)整，并且要預(yù)留一定的變形量，全過程必須保證安全施工。

四、軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道具體的施工優(yōu)化方案

（1）超前支護(hù)及預(yù)加固

針對軟弱破碎型地質(zhì)的隧道，為了確保順暢無礙的施工進(jìn)度，在進(jìn)行施工的時候要在開挖前采用超前支護(hù)，而且超前支護(hù)大部分時候都是采用超前小導(dǎo)管或者超前錨桿。與此同時，不可忽視了對掌子面的起穩(wěn)定作用的超前支護(hù)。之所以要采用超前支護(hù)，是因?yàn)樵撝ёo(hù)裝置可以保證穩(wěn)定的剛性梁效果，同時還可以加固周邊圍巖的穩(wěn)定性。

（2）選擇的合理注漿手段

關(guān)于淺埋類型的軟弱圍巖隧道，其最重要需要防護(hù)的歧視就是地下水。因?yàn)榇祟惖膰鷰r隧道往往會被裂隙水、地下水發(fā)育條件所影響。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已經(jīng)在偏壓軟弱圍巖隧道施工中研究出了很多頗有實(shí)效的控制方法，其中最有效果的就是注漿。防治偏壓軟弱圍巖隧道施當(dāng)中的地下水的方法一般情況下都是采用堵截為主要手段，然后在輔以捧引。而進(jìn)行地下水堵截的措施有兩種：其一，進(jìn)行整段式的注漿止水，同時在將元松散巖體加入，采用這種措施的主要原理是利用高壓注漿對隧道的整段巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，類似于將巖層的等級進(jìn)行提高，這樣一來，巖層的綜合強(qiáng)度指標(biāo)就會大幅度提升；另外還有一種方法，就是在隧道內(nèi)部首先進(jìn)輪廓線的開挖作業(yè)，之后在由外進(jìn)行環(huán)形灌漿，進(jìn)而制成一個水帷幕，以此來防止地下水流入開挖的工作面。

（3）根據(jù)地質(zhì)以及施工條件選擇隧道開挖方法？

為了能夠有效的預(yù)防坍塌類工程事件，必須要對軟弱圍巖地段采用適宜的開挖方法，例如“分部開挖法”、“短臺階法”等等。倘若在進(jìn)行隧道開挖作業(yè)的途中遇上了體量較大的溶洞、涌水、斷層以及破碎帶，則必須及時變通開挖方法，要在內(nèi)部增設(shè)支護(hù)裝置。在作業(yè)施工之前，相關(guān)施工技術(shù)人員一定要將埋深、斷面尺寸、圍巖級別等地質(zhì)施工條件進(jìn)行充分的考量，要確保整個開挖工程的萬無一失。與此同時，除開地質(zhì)條件，開挖作業(yè)也要考慮到地下水、氣候條件等因素的影響。

（4）嚴(yán)密監(jiān)控量測

之所以要在軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道的施工優(yōu)化方案當(dāng)中加入監(jiān)控量測，其目的在于對圍巖的支護(hù)等級進(jìn)行精準(zhǔn)的把控，確保圍巖的變形量在可控參數(shù)內(nèi)。必須在施工現(xiàn)場進(jìn)行圍巖變形量測，因?yàn)橹挥羞@樣才能確保工程施工的安全系數(shù)。具體的量測極端主要分成施工前與施工中兩個階段。針對隧道開挖之前的量測工作，主要是利用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、地質(zhì)調(diào)查、直接剪切試驗(yàn)等手段，其目的在精準(zhǔn)的掌控周邊圍巖的各種物理學(xué)、初應(yīng)力等特征。經(jīng)過大量的工程實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)通過科學(xué)嚴(yán)密的監(jiān)控量測工作，可讓施工與設(shè)計(jì)方案達(dá)到更好的協(xié)調(diào)效果，而且對提高工程效率、縮減工程成本這方面也有非常積極的推進(jìn)作用。

（5）優(yōu)化隧道防水工程

對于軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道的防水工程，一般情況下都是利用堵塞與防排互相融合的防水手段，其中堵水主要會用到的技術(shù)方案是注漿止水技術(shù)。主要手段是，在結(jié)構(gòu)自防水、初期支護(hù)以及二次襯砌的間隔處鋪設(shè)防水層，防水層選用的材料大多為工業(yè)型防水膜卷材，這種卷材具備施工方面、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。而且進(jìn)購價格也較為低廉。

五、結(jié)語

綜合以上文獻(xiàn)內(nèi)容所述，不難發(fā)現(xiàn)軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道的各種地質(zhì)特征與工程特點(diǎn)。針對隧道施工這樣的民生工程，相關(guān)施工技術(shù)人員必須時刻保持高度警惕，要將一切可能引發(fā)工程坍塌的因素扼殺在搖籃里，確保我們國家的隧道工程具備國際一流安全水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春濤.淺埋段偏壓軟弱圍巖雙連拱隧道施工動態(tài)過程研究[J].公路與汽運(yùn)，2018，（5）：143-145，152.

[2]陳志國.聯(lián)合防護(hù)技術(shù)在偏壓淺埋隧道洞口加固中的應(yīng)用[J].價值工程，2018，37（35）：142-143.

（作者單位：中鐵七局集團(tuán)第四工程有限公司）