软弱围岩隧道施工控制措施

软弱围岩隧道施工控制措施

作者：魏巍

来源：《中国应急管理科学》2018年第09期

摘要：目前我国在经济发展，基础建设等方面取得了很大的成就，尤其在高铁建设中技术、里程数，安全系数方面都是超前；随着我国提出修建五纵三横铁路网，给国人出行最方便，最快捷的方式，高铁的发展也是突飞猛进；在技术日益成熟的修建中，由于我国幅员辽阔，地质条件复杂，隧道施工和设计依然存在不一，在施工建设中的安全系数降低，避免不必要的隐患灾害，确保隧道工程能安全顺利完成，需要在施工中过程管控，不触碰技术红线，起到技术指导施工。

关键字：软弱围岩；坍塌；注浆加固；应力释放

1 软弱围岩施工难点

一般将抗压强度低于30MPa的围岩称为软弱围岩，这种围岩透水性较差，岩体较松散；在外界力的作用下容易发生掉落、垮塌现象，软弱围岩出现在浅埋地段、断层破碎地段等施工难度加大。隧道开挖在初期支护后发生变形，钢架扭曲和混凝土掉落；如果支护结构承受的荷载很大，采用注浆方是松散岩体形成整体；软弱围岩施工本就具有变形大，不稳定特性，在部分地段双侧变形会达到1m多，有些施做后的二次衬砌也会发生开裂和掉块，初期支护施工完后钢架也会发生扭曲、侵線，这就需要把钢架拆除后重新支护，施工的难度加大，安全系数降低。

2 软弱围岩施工采取措施

在软弱围岩施工中掌子面发生坍塌事故较多，最终导致施工人员以及施工机械设备损毁，并影响施工循环时间，是岩体暴露时间过长，无法在短时间内施做初期支护，所以在掌子面开挖过程中和开挖后控制变形和预防坍塌安全技术常见有以下几种：

2.1 加强超前地质预报工作，判明地质情况，采取相应的处治措施。

2.2 根据围岩软弱破碎情况，采用双侧壁导坑法或预留核心土开挖，保证掌子面的稳定；开挖前对掌子面围岩进行初喷封闭，先前施做超前支护并注浆，以确保施工安全。

2.3 施工时严格掌握炮眼数量、深度和装药量，尽量减少爆破对围岩的震动，开挖进尺按照设计参数一榀间距开挖，初期支护喷砼后要及时对初支进行径向注浆并封闭成环，待应力释放根据量测速率进行衬砌施做。

2.4 缩短各施工工序之间的循环时间尽量衔接合理，尽快地使全断面初期支护封闭成环，以使能够承受较大压力，减少支护变形；

2.5 通过该地段有可能存在涌突水时，施工前先治水，治水采用以堵为主，堵排结合的治理措施。采用全断面帏幕预注浆加固围岩，封堵地下水于洞身结构以外的围岩中。

2.6 加强监控量测，当量测结果显示围岩和支护体系变形异常时，及时修正支护参数，提高隧道支护衬砌的承载能力，是变形速率逐点变小，达到破坏支护前稳定。

3 监控量测的作用

监控量测在洞口段、软弱及破碎段施工过程中尤为关键，是确保安全施工的前提，按照监控量测技术规范要求，结合围岩级别和埋深情况，对开挖后支护及时进行监控量测，如变化速率明显加大，应第一时间通各部门采取措施，现场施工停止作业，并撤离现场，安排专人值班，技术负责人组织相关人员对现场情况进行勘察，监控量测具体要求：

3.1 在掌子面爆破开挖后立即进行地质围岩、水文观察和记录。

3.2 测点的埋设应保证爆破后24h内测出初次读数，保证数据的准确性，才能掌握变形速率，及时修正施工参数。

3.3 开挖后的每个断面位移量测、拱顶下沉量测必须要在同一水平线，上面无杂物悬挂，如若破坏后要第一时间重新埋设读取数据记录，进行分析。

3.4 测点的测取频率和布置应根据围岩级别、支护变形速率确定数值读取次数。

3.5 对数据进行曲线分析，并对应力释放能达到多大变形和二次衬砌施做确定施工时间。

4 结语

隧道施工是工程建设的重要部分，施工难度较大，施工过程复杂，尤其是遇到软弱围岩段，会对整个工程施工安全性和工期性造成严重的威胁，因此在施工过程中多积累经验，为日后再遇到软弱破碎围岩隧道有一个好的指导和施工不盲目，减少施工过程中的变形和坍塌发生，提高工程施工的质量，百年大计、安全第一。在复杂地质隧道施工时，要严格按照设计要求施工，新奥法施工十八字方针：管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测要严格遵守，还应该加强施工人员的安全意识培养，提高施工人员的施工技术，为隧道工程施工安全提供更好的保障。

参考文献：

[1]软弱围岩、富水、浅埋隧道病害分析及整治[J]. 谢红山. 铁道建筑技术. 2002（03）

[2]高速铁路软弱围岩大变形隧道综合施工技术[J]. 常立军. 铁道建筑技术. 2015（02）

[3]铁路隧道施工安全风险管理研究[D]. 宋平.中南大学 2009

[4]隧道新奥法及其量测技术[M]. 科学出版社，李晓红著， 2002