1、隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术【摘要】软弱围岩浅埋段是隧道施工的难点，为了更好地进行隧道施工，本文从软弱围岩浅埋段隧道施工技术、软弱围岩浅埋段隧道施工注意事项，以及高速公路软弱围岩浅埋段隧道施工技术和方法这三个方面对隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术进行阐述。 【关键词】隧道；软弱围岩；浅埋段；施工 中图分类号：U45 文献标识码： A 一、前言 在进行隧道施工时，遇到软弱围岩时将会遇到许多的安全隐患。如果对这些安全隐患不进行有效的控制，有可能会发生巨大的事故，带来不必要的经济损失。因此，我们应该对软弱围岩的施工技术进行研究，进而提高施工技术，保障施工的安全进行。 二、软弱围岩浅埋段隧道施工技术
2、1.支护技术 隧道支护是隧道工程施工中的关键，软弱围岩隧道支护通常有超前支护和初期支护。超前支护是指对未开挖部分的岩体进行注浆等加固措施，超前支护有超前小导管、超前锚杆、超前管棚等多种类型，施工方法有泥浆循环跟管钻进法、潜孔锤冲击成孔送管法、风动力跟管钻法、水平旋喷法、冻结管施工等多种。其中超前小导管多用于级级以上的，主要是防止隧道开挖时出现塌方现象；超前管棚一般设于隧道两端的洞口，以防止仰坡变形和塌方。在浅埋层的隧道口采用超前管棚工法能够有效地解决洞口段的施工难题，超前管棚支护的管棚长度一般为30m40m，管径以 108mm 为主，在实际的应用中可根据工程的具体情况进行设计。 初期支护是指在
3、开挖后进行喷锚等措施支护围岩，有喷射混凝土、喷射混凝土加锚杆、喷射混凝土锚杆与钢架联合支护等多种形式，在隧道开挖后进行初期支护能够控制围岩的应力适量释放和变形，增加结构的安全度，方便施工，目前的隧道工程施工中广泛采用新奥法（全断面法）施工的隧道多采用喷锚支护。这种支护形式的类型、参数、数量都可根据工程具体情况进行调整，十分灵活；在施作之后喷射砼能迅速发挥对围岩的支护作用，支护及时；喷射砼和围岩能够形成全面密贴的粘结，粘结力强，密贴性好，同时还具有深入性、柔性和封闭性的优点，在软弱围岩的隧道施工中有着显著的应用价值。 2.开挖方法 在完成施工放样、超前支护，确保开挖前的准备工作完成后，即可进行掘
4、进工程。隧道洞口的开挖一般是自上而下进行，不采取大爆破。 隧道开挖方法有多种，其中最为常用的开挖方法有 CRD 法、三台阶七步法和大拱脚台阶法等多种方法。 CDR 法常用于土层、全风化层等特殊地质的土石方开挖中，其开挖和支护均是自上而下步步成环的，各部分封闭及时，成环的时间短，但由于分部多、空间小，不利于机械化的施工，通常是采用人工辅以机械开挖，施工的速度较慢，且施工面多、作业的干扰较大，拆除临时支撑的安全性也较差。 三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上中下三个台阶七个开挖面的隧道施工方法，该法充分利用核心土的支撑作用，加强掌子面的稳定性，防止坍塌。并且各部位的开挖和支护沿隧道
5、纵向错开，可以平行推进。但由于各导坑空间狭小，对机械施工影响较大，施工进度较慢，而且分步多，支护的封闭时间较长。 大拱脚台阶法也即是大拱脚预留核心土台阶法，其开挖分为上、中、下台阶和仰拱四个部分，实质上也是一种台阶法，开挖时不同的开挖面能同时开挖、支护，从而使初期支护成为一个整体，增强支护的强度，完善围岩受力结构，是泥质砂岩的软弱围岩中较为实用的一种隧道施工方法。 3.地表水处理 通常在上台阶的开挖历程工作准备好后，根据施工的进度，需要对浅埋段进行地表排水处理工作。 隧道地表水排水处理一般是从浅埋地段 30m 左右开始，按照施工前即根据施工现场情况，通过测量浅埋段的地面纵横断面设计好的地表水处
6、理方案进行，临时排水常用的方法有洞口井点降水和洞内超前排水两种。一般要在仰坡的外围设有排水沟，排水沟的结构通常为石砌筑，尺寸、净空宽、深按照工程的具体要求设计，此外，通常还要求在建设自然冲沟外建一条宽深约为此水沟一半的辅助排水沟，以确保地表排水的顺畅。 三、软弱围岩浅埋段隧道施工注意事项 软弱围岩隧道的施工比一般的隧道施工难度更大，因此更应当注意施工中的一些问题，控制施工质量，以保证施工安全顺利进行。 1.施工前注意事项 工程施工前，应当全面了解和掌握施工现场的具体情况，通过实地勘察等掌握隧道工程的地质、周围自然环境、围岩特点、浅埋土层地下水深度等具体的情况，以确保施工设计方案的科学合理可行。
7、 2.施工过程中注意事项 由于软弱围岩的岩体强度低，岩层荷载力小，为了保证隧道施工的安全必须有超前支护措施。在进行超前支护工作时，支护管的长度、管径等须根据穿越长度、现场地质条件及隧道上部上覆土层等具体的施工情况来确定；注浆前，须进行压水试验，同时需对使用的机械设备进行检查，确保其性能可靠；检查管路的连接情况，以保证其符合设计的要求。在开挖时，尽量缩短循环进尺，及时跟进初期支护和临时支护，尽早封闭成环。同时做好围岩监测工作，为隧道开挖提供预警的作用。 四、高速公路软弱围岩浅埋段隧道施工技术和方法 对于高速公路软弱围岩浅埋段的隧道施工我们通常采用钢架、超前小导管预注浆结合喷射砼、锚杆、钢筋网的支
8、护技术。应用该技术可以有效加固侵蚀地表的不稳定性，使得高速公路软弱围岩浅埋段的隧道施工更加的安全，也使得隧道的安全性得到很大的提高。 1.首先需要对隧道的洞口进行加固。 隧道的洞口采取锚、网、喷砼进行联合加固。洞口边仰坡采用(22锚杆(锚固剂锚固)、钢筋网及喷射砼防护。锚杆长 l=3.5m，间距为1.21.2m，梅花形垂直岩面布置，锚杆外露 5cm，同时在锚杆顶部设25cm25cm(厚 10mm)的锚杆媲板，将钢筋网焊接在锚杆上。 2.其次进行超前支护进行加固。 超前支护采用超前大管棚或者超前小导管等方法进行加固。超前支护的目的是对未开挖的围岩进行预加固，避免在开挖过程中，由于围岩稳定性差而造
9、成塌方。 大管棚长度一般为 30-40m，管径一般为 108mm。管棚钢管分奇、偶管，分开钻孔，分开安装，奇数管设有注浆孔，偶数管为无孔管。管棚钻孔时要控制仰角的控制，防止管棚入侵初期支护界限。 超前小导管一般采用 42mm 钢花管，四周梅花型布置注浆孔。导管长度根据围岩情况及覆盖层厚度设置，一般采用 4.5m。超前小导管钻孔角度控制在 10-15，注浆压力控制在 0.51Mpa。 3、开挖完成后用工字钢拱架及钢筋网锚喷支护的方法来加固隧道表面。 工字钢拱架在第一层喷砼完成后进行安装，且应与锚杆电焊联接。然后用砼垫块将钢架与喷砼层间间隙塞紧，拱架纵向连接采用 22 钢筋，环向间距 1m。而后从
10、下至上向钢架内分层喷射砼，每层厚 56cm，钢架附近的砼一定要喷足、喷实、防止虚掩，喷射砼保护层厚度2cm。 安装钢架时，底部应置于稳固岩层上。土层不得一次挖够钢架底标高，应予留 0.2m，安装时再挖。 4.再次，我们应该采用对地表注浆的施工方法来加固地面。 对于软弱围岩浅埋地段的隧道建设，特别要注意对该地段的地表进行加固。对于该地段地表的加固，我们通常采用的是对地表进行注浆的方法来加固。注浆范围应根据地质情况及施工方法确定，一般宽度范围为开挖轮廓线加宽 5m，深度范围为拱顶 5m 至拱底 2m。注浆材料一般采用水泥浆，水灰比 1：1，注浆压力为 0.5-1Mpa。注浆时一般先从外围开始进行围
11、、堵，然后在内部进行填、压，这样能取得较好的注浆效果。 5.最后，洞身开挖时要控制循环进尺。 对于洞身的开挖，根据采用不同的开挖方法，分步开挖，开挖时要注意控制循环进尺，遵守“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则。五、结语 在进行软弱围岩的浅埋藏段的隧道施工时，对于隧道支护要求是十分的高，尤其是在易坍塌的地方。所以，是进行施工时，我们应该注意加强隧道围岩的支护，减少坍塌发生的可能性，同时加强施工现场的管理，保障施工安全进行，确保施工质量。 参考文献 1赵汀隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术J科技创新导报-2010 年 19 期- 2王秀创，王安源关于隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术的探讨J城市建设理论研究（电子版） -2013 年 14 期- 3陈新焕隧道超浅埋段暗挖施工控制技术J交通与计算机ISTIC-2008 年 3 期- 4王富武隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术J城市建设理论研究（电子版） -2012 年 28 期-
