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摘要：软弱围岩由于其本身的地質特性，一般力学指标低，岩性松散、承载力差，压缩性高，遇到有岩隙水的作用时，就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形，造成安全隐患。同时，工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。所以，在软弱围岩地段时，需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。本文对软弱围岩隧道施工技术进行了探讨。
关键词：软弱围岩；隧道；施工技术
中图分类号：U451文献标识码： A
引言
伴随着国内科技的持续发展，隧道建筑业也得到了快速发展与提高，并且对隧道建筑措施的需求也日益提升，软弱围岩隧道建筑措施的使用是软弱围岩力学特征的体现。软弱围岩拥有以下特点：很低的强度、形状容易改变并且改变的十分大。所以在软弱围岩中开展建筑时，一般按照其特征选用适宜的建筑技术，搞好挖掘与建筑等筹备，增强软弱围岩建筑品质，提升建筑安全。
一、软弱围岩隧道地质工程的特点
1、地质特点
软弱围岩主要指的是第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，涵盖江河湖岸和池塘冲积、淤积层、人工杂填土、溶洞充填物等。围岩强度低，承载能力低。如黏性土、粉土、砂类土、全风化岩体等。普遍节理发育、破碎、自稳能力差。如岩体破碎的泥岩、页岩、砂岩、千枚岩等。断层带散体结构、自稳能力极差。受构造影响，断层带结构面杂乱无序，呈角砾、縻棱状或碎裂结构，充填泥质或泥灾岩屑。
2、工程特性
软弱围岩强度低、自稳能力差。隧道开挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大的松动圈。软弱围岩被扰动之后，它的稳定性会下降，软弱松动的范围可能还会不断加大，围岩的压力也会不断增大，想要恢复到稳定状态的需要的时间相对比较长，支护和衬砌结构因为压力的原因，很容易引起下沉与变形等危害。
因为软弱围岩强度低、稳定性差、易滑塌等特点，所以在工程洞口段若拉槽施工就很容易导致大范围的牵连性滑动，使得工程施工进洞相当困难。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，需要采取化变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。一旦工程措施（包括设计措施）和施工方法不当，将极易发生初期支护变形侵限和隧道坍方等工程事故，给施工队伍最严峻的考验。
二、软弱围岩隧道施工技术
1、工程概况
某隧道表层为残坡积粉质粘土，下伏二叠系下统范家屯组变质砂岩和板岩，全风化层，结构松散，易坍塌；强风化层，岩体较破碎，稳定性差；基岩裂隙水发育。
2、进洞方案设计
隧道入口段100m埋置于全风化泥岩，为避免发生暗挖塌方事故，提高隧道暗挖安全系数和可靠性，参考以往类似施工经验，在管棚支护设计方案的基础上，加大管棚的支护能力，实际施工采用大管棚（钢管帷幕）强支护施工防护方案。
本方案以大直径钢管、延长管棚支护长度，扩大管棚的防护范围，提高管棚支护能力为主。采用直径φ108mm钢管、间距30cm、长度50m管棚，管棚支护范围增加管棚至拱脚以下最宽处，管棚布置范围180度，管内压注水泥砂浆。为了保证管棚钻机钻孔位置准确和提高洞门支撑能力、抗倾覆稳定性，加大型钢混凝土导向墙截面积和长度。管棚导向墙长度增加至3米，导向墙向下延伸，拱脚增加直径1.5m钢筋混凝土桩基础。钢筋混凝土桩置于管棚导向墙下，支撑桩与导向墙连接成一体，钢筋混凝土桩对导向墙起支撑作用，管棚的土壤握裹力对导向墙起到抗拔锚固作用。洞口端部侧壁围岩得到支挡，提高了进洞安全性。
该工艺方法大大提高了管棚的支护能力，提高了暗挖进洞的施工安全性。管棚全部承受了顶部垂直土压力，有利于开挖施工作业安全、有利于加快施工进度。
3、爆破施工
3.1开挖断面施工参数
根据隧道设计围岩情况及规范要求，考虑15cm预留变形量，5cm施工误差，故隧道洞身开挖最大高度1260cm，下台阶钢架拱脚位于内轨顶面下83cm，拱脚宽度为1388cm，洞身开挖面积为148.5m2，开挖弧长为44.07m。
3.2爆破设计
上、中、下台阶开挖地段局部采用松动爆破，每次爆破钻孔8个或以下，各孔采用微差爆破，眼深控制在1.1m以内，采用单孔单段集中装药，单孔药量不大于0.08kg。
4、洞身初期支护
初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系，是复合衬砌隧道的主要承载结构。
喷混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落，是有效地保护围岩、防止坍方的重要手段。喷混凝土与围岩的粘附是发挥喷混凝土支护效果的保证，也是喷混凝土最主要的力学作用。喷混凝土必须与岩面密贴，不可有空洞，以保证良好的共同受力状态，喷混凝土必须快速、及时施作。软弱围岩采用钢筋网喷混凝土，以增强喷混凝土的抗剪强度、提高粘附性。
在软弱围岩中单凭喷射混凝土往往难以抵抗围岩的巨大形变压力，不能有效地保证支护的可靠性。在这种情况下，需要将喷射混凝土与锚杆联合使用，并把锚杆作为主要的支护措施。软弱围岩中锚杆的主要作用是通过形成具有一定厚度的“加固圈”来“加固围岩”。“加固圈”承担外层围岩传来的荷载，使得最后传到喷射混凝土层的荷载大为减小。锚杆对围岩的加固是通过锚杆周围的水泥砂浆与围岩的粘结力来实现的，因此需保证锚固可靠，且锚杆垫板必须与岩面紧贴。
钢架的作用有四点：一是喷混凝土发挥作用前支撑围岩；二是对喷射混凝土进行补强；三是作为超前支护的支点；四是与锚杆、喷射混凝土共同发挥初期支护的作用。钢架施工必须注意：接头是整个钢架的薄弱环节，必须加强;钢架应直立安装，并用混凝土预制块与围岩顶紧；型钢钢架应预留注浆孔，及时对喷混凝土层后回填注浆，保证与围岩密贴；分部开挖钢架落底接长时，要注意防止失稳。
初期支护施工还应注意开挖后及时对掌子面喷射混凝土封闭;针对围岩沉降变形较大问题可在拱架连接板处增设槽钢，增强拱脚基底承载力;锁脚锚管与钢架连接处采用加固新工艺;及时进行围岩量测，以指导施工作业。在初期支护喷射混凝土施工完后，及时打设径向注浆钢管，实施径向注浆，注浆参数同超前预注浆。径向注浆能有效地将围岩与初期支护间的空隙、围岩自身间的裂隙充填满，充分发挥了初期支护的支护能力。从现场监控量测数据显示，隧道拱顶松动圈较大，隧道拱顶下沉较大，因此，强化锁脚，强化钢架节点处受力性能有效减少隧道整体下沉量。进一步的措施包括：严格控制开挖进尺、增设拱脚处槽钢，增强拱脚基底承载力等等。
5、二次衬砌
依据监控量测资料，及时进行二次衬砌的施工，以保证初期支护安全，发挥二次衬砌的承载能力，二次衬砌背后空洞应回填密实；施工采用全断面液压衬砌台车，全自动计量搅拌站集中拌合，混凝土罐车运输，输送泵泵送入模。在围岩变形较大或不稳定，尤其是当监控量测曲线出现反弯曲线时，要立即采取衬砌紧跟，加强衬砌的措施，防止塌方事故的发生。
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，是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）.
[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）.
关键词：软弱围岩；隧道；施工技术
中图分类号：U451文献标识码： A
引言
伴随着国内科技的持续发展，隧道建筑业也得到了快速发展与提高，并且对隧道建筑措施的需求也日益提升，软弱围岩隧道建筑措施的使用是软弱围岩力学特征的体现。软弱围岩拥有以下特点：很低的强度、形状容易改变并且改变的十分大。所以在软弱围岩中开展建筑时，一般按照其特征选用适宜的建筑技术，搞好挖掘与建筑等筹备，增强软弱围岩建筑品质，提升建筑安全。
一、软弱围岩隧道地质工程的特点
1、地质特点
软弱围岩主要指的是第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，涵盖江河湖岸和池塘冲积、淤积层、人工杂填土、溶洞充填物等。围岩强度低，承载能力低。如黏性土、粉土、砂类土、全风化岩体等。普遍节理发育、破碎、自稳能力差。如岩体破碎的泥岩、页岩、砂岩、千枚岩等。断层带散体结构、自稳能力极差。受构造影响，断层带结构面杂乱无序，呈角砾、縻棱状或碎裂结构，充填泥质或泥灾岩屑。
2、工程特性
软弱围岩强度低、自稳能力差。隧道开挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大的松动圈。软弱围岩被扰动之后，它的稳定性会下降，软弱松动的范围可能还会不断加大，围岩的压力也会不断增大，想要恢复到稳定状态的需要的时间相对比较长，支护和衬砌结构因为压力的原因，很容易引起下沉与变形等危害。
因为软弱围岩强度低、稳定性差、易滑塌等特点，所以在工程洞口段若拉槽施工就很容易导致大范围的牵连性滑动，使得工程施工进洞相当困难。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，需要采取化变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。一旦工程措施（包括设计措施）和施工方法不当，将极易发生初期支护变形侵限和隧道坍方等工程事故，给施工队伍最严峻的考验。
二、软弱围岩隧道施工技术
1、工程概况
某隧道表层为残坡积粉质粘土，下伏二叠系下统范家屯组变质砂岩和板岩，全风化层，结构松散，易坍塌；强风化层，岩体较破碎，稳定性差；基岩裂隙水发育。
2、进洞方案设计
隧道入口段100m埋置于全风化泥岩，为避免发生暗挖塌方事故，提高隧道暗挖安全系数和可靠性，参考以往类似施工经验，在管棚支护设计方案的基础上，加大管棚的支护能力，实际施工采用大管棚（钢管帷幕）强支护施工防护方案。
本方案以大直径钢管、延长管棚支护长度，扩大管棚的防护范围，提高管棚支护能力为主。采用直径φ108mm钢管、间距30cm、长度50m管棚，管棚支护范围增加管棚至拱脚以下最宽处，管棚布置范围180度，管内压注水泥砂浆。为了保证管棚钻机钻孔位置准确和提高洞门支撑能力、抗倾覆稳定性，加大型钢混凝土导向墙截面积和长度。管棚导向墙长度增加至3米，导向墙向下延伸，拱脚增加直径1.5m钢筋混凝土桩基础。钢筋混凝土桩置于管棚导向墙下，支撑桩与导向墙连接成一体，钢筋混凝土桩对导向墙起支撑作用，管棚的土壤握裹力对导向墙起到抗拔锚固作用。洞口端部侧壁围岩得到支挡，提高了进洞安全性。
该工艺方法大大提高了管棚的支护能力，提高了暗挖进洞的施工安全性。管棚全部承受了顶部垂直土压力，有利于开挖施工作业安全、有利于加快施工进度。
3、爆破施工
3.1开挖断面施工参数
根据隧道设计围岩情况及规范要求，考虑15cm预留变形量，5cm施工误差，故隧道洞身开挖最大高度1260cm，下台阶钢架拱脚位于内轨顶面下83cm，拱脚宽度为1388cm，洞身开挖面积为148.5m2，开挖弧长为44.07m。
3.2爆破设计
上、中、下台阶开挖地段局部采用松动爆破，每次爆破钻孔8个或以下，各孔采用微差爆破，眼深控制在1.1m以内，采用单孔单段集中装药，单孔药量不大于0.08kg。
4、洞身初期支护
初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系，是复合衬砌隧道的主要承载结构。
喷混凝土能及时、有效地防止开挖面岩层的松散、离层和掉落，是有效地保护围岩、防止坍方的重要手段。喷混凝土与围岩的粘附是发挥喷混凝土支护效果的保证，也是喷混凝土最主要的力学作用。喷混凝土必须与岩面密贴，不可有空洞，以保证良好的共同受力状态，喷混凝土必须快速、及时施作。软弱围岩采用钢筋网喷混凝土，以增强喷混凝土的抗剪强度、提高粘附性。
在软弱围岩中单凭喷射混凝土往往难以抵抗围岩的巨大形变压力，不能有效地保证支护的可靠性。在这种情况下，需要将喷射混凝土与锚杆联合使用，并把锚杆作为主要的支护措施。软弱围岩中锚杆的主要作用是通过形成具有一定厚度的“加固圈”来“加固围岩”。“加固圈”承担外层围岩传来的荷载，使得最后传到喷射混凝土层的荷载大为减小。锚杆对围岩的加固是通过锚杆周围的水泥砂浆与围岩的粘结力来实现的，因此需保证锚固可靠，且锚杆垫板必须与岩面紧贴。
钢架的作用有四点：一是喷混凝土发挥作用前支撑围岩；二是对喷射混凝土进行补强；三是作为超前支护的支点；四是与锚杆、喷射混凝土共同发挥初期支护的作用。钢架施工必须注意：接头是整个钢架的薄弱环节，必须加强;钢架应直立安装，并用混凝土预制块与围岩顶紧；型钢钢架应预留注浆孔，及时对喷混凝土层后回填注浆，保证与围岩密贴；分部开挖钢架落底接长时，要注意防止失稳。
初期支护施工还应注意开挖后及时对掌子面喷射混凝土封闭;针对围岩沉降变形较大问题可在拱架连接板处增设槽钢，增强拱脚基底承载力;锁脚锚管与钢架连接处采用加固新工艺;及时进行围岩量测，以指导施工作业。在初期支护喷射混凝土施工完后，及时打设径向注浆钢管，实施径向注浆，注浆参数同超前预注浆。径向注浆能有效地将围岩与初期支护间的空隙、围岩自身间的裂隙充填满，充分发挥了初期支护的支护能力。从现场监控量测数据显示，隧道拱顶松动圈较大，隧道拱顶下沉较大，因此，强化锁脚，强化钢架节点处受力性能有效减少隧道整体下沉量。进一步的措施包括：严格控制开挖进尺、增设拱脚处槽钢，增强拱脚基底承载力等等。
5、二次衬砌
依据监控量测资料，及时进行二次衬砌的施工，以保证初期支护安全，发挥二次衬砌的承载能力，二次衬砌背后空洞应回填密实；施工采用全断面液压衬砌台车，全自动计量搅拌站集中拌合，混凝土罐车运输，输送泵泵送入模。在围岩变形较大或不稳定，尤其是当监控量测曲线出现反弯曲线时，要立即采取衬砌紧跟，加强衬砌的措施，防止塌方事故的发生。
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，是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）.
[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）.