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摘要：隧道的浅埋偏压及软弱围岩隧道施工技术自身具有一定的复杂性及特殊性特点，在实际的施工过程中，需要充分了解施工地的地表情况和地质特征，浅埋偏压软弱围岩隧道工程会出现较多的问题，由于隧道自身具有较大的施工难度，并且自身的稳定性较差，要求具备较强的施工技术。基于此，对浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术进行探讨，主要介绍隧道开挖、监控量测等施工问题，对工程的具体实施情况进行概述，总结了工程施工中需要具体运用到的工程技术。
关键词：浅埋；围岩隧道；施工技术
在我国公路、隧道、铁路等施工工程中，浅埋偏压软弱围岩隧道施工是比较常见的工程类型之一，针对此类工程的施工，我国学者也进行了不少研究。自新奥法原理在浅埋偏压软弱围岩隧道工程中广泛应用之后，施工支护方式由以往传统的上导坑、上下导坑方式转变为采取超前支护以及网喷混凝土等新型施工支护，这种改变对于偏压软弱围岩的稳定能力有了较大的提升，同时提升了浅埋偏压软弱围岩隧道施工工程的安全性，提升了施工工人的工作效率。鉴于此，本文对浅埋偏压软弱围岩隧道工程中的关键施工技术如超前支护及预加固、隧道开挖、监控量测及隧道防排水等各方面要求进行了研究，希望对今后类似工程的施工有一定的参考价值。
1、隧道开挖
进行隧道开挖施工时，前提要保证不能出现塌方等安全事故的出现，由于浅埋偏压软弱围岩隧道工程的特殊性，必须在隧道开挖施工前，根据隧道工程的实际情况，比如工程整体进度情况、围岩硬度级别、地下水汇集情况、围岩承载拱形式等等因素综合进行考虑，制定正确的、合理的隧道开挖方法。针对在隧道开挖过程中的特别情况，例如流沙、断层等情况，事先确定好解决办法以及流程，必要情况下可以改变隧道开挖施工办法。隧道开挖的原则上应是利用工程周边岩石自身承受能力，在爆破工程中可以使用光面爆破技术，减少对于周边岩石的破坏。如果浅埋偏压软弱围岩隧道工程中周边岩石松动情况较严重，也可以采用弱爆破技术来实现。对于工程中出现大断面的情况，可以考虑采用分部开挖法的形式进行，通常工程中常见的分部开挖法主要包括CD法，CRD法等，而通常洞口段施工可以分正向施工法和反向施工法以下两种：
1.1、正向施工法
在工程中常见的正向施工法主要有台阶法、CD和CRD工法。台阶法一般在四级或者五级浅埋软弱围岩施工工程中，通过配置一些简易的开挖台架、以及一些小型的运输设备就可以实现，台阶法的主要特点是可以按照工程的实际情况，调整台阶长度。CD和CRD工法是台阶法的进阶方法，一般用在岩土体十分破碎地层的施工工程当中，在前期与台阶法一样，但是上台阶时是通过分步的步骤进行，即挖一侧进行支护，挖另外一侧是保留中间的支护装备，开挖顺序为上台阶-下台阶。CD和CRD工法的主要特点是能够减少对围岩的破坏，对于隧道开挖的安全性以及稳定性有很好的提升作用。
1.2、反向施工法
反向施工法在浅埋偏压软弱围岩隧道工程施工中比较少见，通常用于桥隧相连处，以及无施工场地的隧道进口处。通常由于施工进度问题，加快洞口处施工工程，可以在洞口段地表预加固阶段，将施工洞口反向挑开。反向施工法的主要特点是可以避免接触边仰坡，即可以在桥台施工时一起进行反向施工。但必须要注意的是，反向施工法必须要选择合适的洞口支护方法以及开挖方法，这对于提高洞口施工的稳定性有较大的帮助，而且由于可以同时进行，能够提高工人的工作效率，较少了成本的开支。由于可以减少对原来地层的破坏，因此美化了洞口的环境。
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2、监控量测
2.1、量测目的
在浅埋偏压软弱围岩隧道工程中，监控量测的主要内容是监测施工现场周边岩石的状态信息、支护措施是否合理可靠、防水装置是否稳定，这对于整个工程来讲十分重要，通过对隧道工程中相关指标进行测量，判断浅埋偏压软弱围岩是否稳固，在发生安全事故之前，及时采取相关补救措施，避免安全隐患以及异常情况的发生。通过在施工中安装监控量测相关装置，在隧道以后的运营与安全管理中，也起到至关重要的作用。作为浅埋偏压软弱围岩隧道工程施工中至关重要的一个环节，对于整个施工工程前期设计、实际施工过程、以及施工方案变更都起到了不可会缺的指导意义，从而实现地下工程施工的工程安全性及其经济性。
2.2、量测项目及其分类
通常可以将浅埋偏压软弱围岩隧道工程中的量测项目分成选测以及必测两类，顾名思义必测项目是指在浅埋偏压软弱围岩隧道工程中必须要的量测项目，通常分为隧道净空收敛量测、地表沉降量测、锚杆拉拔力量测等等，这些测量项目的主要功能基本是观察工程中围岩是否稳定，在施工中装备的支护结构是否被损坏等。通常必测项目测试方法成本较低、内容简单，但是对于整个浅埋偏压软弱围岩隧道工程起到了相当大的作用，在新奥法中也列举了数种必测项目。而浅埋偏压软弱围岩隧道工程中的选测项目，是根据工程实际情况，对一些有特殊量测任务的地段进行的补充测试，例如钢架荷载量测以及锚杆轴力量测等，通常量测内容较多，成本也比较高。
2.3、各量测项目所采用的主要量测仪器
应根据工程实际情况，确定工程中需要量测的相关指标，并计算出相关指标的误差范围在量测仪器选择前，根据量测项目确定所要量测的各物理量，同时要先估算各物理量的变化范围，并根据测试重要程度确定测试仪器的精度和分辨率。隧道及地下工程量测的对象主要是围岩、衬砌、锚杆和钢拱架及其它支撑，量测的部位包括地表、洞壁、初期支护等，量测类型主要是位移和应力。相应地所采用的仪器主要有收敛计、土压力计、钢结构表面应变计和钢筋应力计。四、隧道防排水从大量施工总结技术资料反映，对于软弱破碎地质隧道，一般采取以堵为主，防排相结合的防水原则，堵水措施主要采用注浆止水技术。防水技术主要采用结构自?防水和在初期支护与二次衬砌之间铺设防水层。选择原则材料多选择防水膜等卷材，为工业定型产品，具有质量可靠、施工方便、对环境无污染等特点。要求是可承受一定的机械撞击而不受损伤具有较好的延展性，适应不太平顺的岩壁具有耐久性和耐腐蚀性防水膜接缝严密可靠施工方便，接缝少良好的经济性等。防水层的施工中需要注意基面的处理和接缝的处理。
结束语
综上所述，浅埋隧道与深埋隧道相比，主要是难以形成承载拱。浅埋隧道多数有地形偏压、表层软弱堆积物、风化带、软弱围岩等对隧道开挖有很大影响的特殊地形、地质问题。在开挖过程中和开挖完成后会出现拱顶下沉急剧增大、隧道净空收缩、地表开裂等，有时也会出现掌子面失稳，为了使施工更加安全、快速、优质，提高经济效益本文系统性地对这类隧道的关键技术超前支护及预加固、隧道开挖、监控量测及隧道防排水等进行了研究，为整个隧道的安全施工提供了可靠的理论依据。
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论文作者:姜南
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/9
标签：围岩论文; 隧道论文; 偏压论文; 软弱论文; 工程论文; 量测论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;