摘要:在软弱围岩施工的过程中塌方现象较为常见，主要原因在于围岩的稳固性较差。因此当前必须先明确施工常见问题的特点及原因，并在此基础上合理应用地表注浆、超前支护、开挖及围岩测量等各项施工技术。同时还要做好防排水环节的处理，否则就可能使隧道施工质量受到严重影响。本文就对这一问题进行了详细的探讨。
关键词:浅埋偏压；软弱围岩；高铁隧道；施工技术
0 引言
软弱围岩的施工难度较大，一旦处理不当就会引发严重的塌方事故，这除了与地质因素有一定的关联性之外，也与施工技术应用不合理直接相关，因此在对地质情况进行详细勘察的基础上还需要选择合适的施工技术，并严格按照各项技术的要求进行操作，进而确保套拱、超前支护等技术措施能够充分发挥其作用。
1 常见问题与原因
软弱围岩隧道施工过程中会出现许多不同类型的问题，主要包括以下几个方面。第一是地面断裂与塌方，主要原因在于围岩地质的承载能力十分有限，如果加固不到位就容易出现断裂与塌方现象[1]。第二是浅埋偏压，主要原因在于施工过程中未能将地质条件与各施工环节对应起来。另外，围岩覆盖不均匀也会导致偏压问题。第三是施工作业较为困难，主要原因在于围岩区条件较差，在开挖与支护的过程中难度较高。这些问题除了受到地质因素的影响之外，也与施工技术使用不当有着一定关联，因此还需要在此方面进行调整。
2浅埋偏压软弱围岩隧道在国内的实际情况
在上世纪70年代之前，我国解决片偏压隧道的技术方法较为传统，多采用导坑分布的方式进行开挖，并且支护手段为木支撑。该方法存在较多缺陷，容易出现下沉和开裂问题。到了80年代之后，出现了新奥法，进而逐步开始应用超前支护等支护措施，进而使得围岩的稳定性得到保障，同时也加快了施工速度。另外，我国目前在进行浅埋偏压软弱围岩隧道的施工时所采用的施工技术明显有所提升，勘查方法也在持续更新，并且钻孔技术与物探方法已逐渐得到广泛应用。另外，声波反射等地质预测预报法为浅埋、偏压及软弱围岩的施工的提供了有力支持，同时也使得隧道施工的安全性得到有效保障。
3工程实例
本次工程处于严重浅埋、偏压段，最小埋深仅为0.8米，岩石类型包括片岩与页岩，并且存在较多裂缝，风化现象较为严重，导致围岩的稳定性较差。如果不加以处理，就容易出现坍塌问题，因此在施工时风险较大，需要采用一些性能较好的施工技术。
4浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术
4.1 地表注浆
在注浆过程中所使用的工具是小导管、潜孔钻机与地质钻机。在完成钻孔操作之后需要对孔内进行全面检查，以免存在探头石，之后需要将麻丝绳绕成纺锤形柱塞，并在孔内插入管子，应控制好插入深度。另外，必须确保麻丝栓塞与孔壁的压实度达标，之后可在孔口其他部位进行塑胶泥的填充，起到固定注浆管的作用[2]。另外，应严格控制注浆管的外露长度，确保不小于30厘米，以免影响阀门与管路的连接效果；需要在管口配置孔口盖，避免其他杂物进入管道中。
4.2 超前支护
首先，在隧道洞口采用直径为108毫米的热轧无缝钢管，并在长管棚中注入水泥单浆液。导管长为20米，节长为4米，在两节之间需要进行对焊。其次，在洞身Ⅱ类围岩地段需要采用直径为42毫米的无缝钢管短管棚进行支护，在管棚内需要注射水泥和水玻璃浆液，导管长度约为4米，环向间距为40厘米，呈梅花形布置。另外，在利用超前小导管进行支护时，首先需要完成小导管的安设。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在注浆前需要封闭掌子面，形成注浆面。持续注浆十分钟且进浆量达到设计进浆量的80%时视为注浆合格，浆液初凝时间为一到两分钟左右。另外，超前锚杆能够改变围岩的力学特性，提高围岩的承受能力，并且可有效控制围岩的变形问题，进而使隧道围岩更加稳定。另外，针对偏压软弱围岩隧道，可采用非对称锚杆，其加固效果更好。
4.3 套拱施工技术
在应用套拱施工技术的过程中应将暗洞设置于洞外，并采取逐步靠近洞内的方式，直至与山体完全相融和。在此过程中需要用到工字钢架，用于支撑内膜。另外，在正式进行浇筑之前首先需要完成钢管的埋设，钢管的直径应控制在150毫米左右，最后需要在套拱两侧进行回填处理。
4.4 开挖
在整个开挖过程中应当始终遵循预留核心土的基本原则，之后需要明确隧道的轮廓线，进而以此为依据采取循环开挖的方式，在开挖过程中还需要时刻观察锚喷强度，在强度达标之后可正式开挖核心土。在开挖核心土的过程中需要从上台阶开始，长度应在3到5米之间，并且应采取循环开挖的方式。在完成上台阶的开挖之后应立刻进行中下台阶的开挖，并且需要与上台阶的尾部相连，之后用锚喷网做支护处理[3]。三个台阶在开挖过程中都需要从两侧拱脚入手，并且拱架底部必须进行反压处理。
4.5 围岩测量
围岩测量的目的主要包括以下几个方面。第一，了解围岩的动态，并以此为依据对围岩做出科学合理的评价。第二，明确支护的形式、参数及具体时间。第三，掌握支护的具体结构及特点、受力情况及应力的具体分布。第四，在了解围岩稳定性之后就能够对支护结构是否安全与合理进行综合性的评估。
4.6 初期支护
在初期支护过程中所采用的方式是锚喷支护，在此过程中需要将钢架与钢筋环进行连接，并且间距需要控制在50厘米左右。另外，不同钢筋间的距离应控制在1米左右；刚架的型号为Ⅰ16，钢筋环的直径应控制在20毫米左右；锚杆钢筋直径与长度分别为20毫米与350毫米。另外，在连接钢筋网时钢筋的直径与间距应分别控制在8毫米与2 0厘米×20厘米左右。之后可用混凝土进行喷射，混凝土的型号与喷射的厚度分别为C25与24厘米。另外，在隧道施工时通常会出现围岩变形的状况，因此需要增加支护的强度，并且将靠近变形区域的锚杆用系统导管替换。另外，导管长度应为400毫米左右，之后需要向导管中分别注入水泥及水玻璃两种不同的浆液。为了使支护效果更好，需要严格控制注浆压力，确保压力介于0.5mMPA与0.8MPA之间[4]。
4.7 防排水
在隧道施工的过程中防排水是十分关键的一个环节，为了使该环节的施工效果更好，需要沿隧道环向设计盲管，盲管的直径应控制在6cm-8cm之间，并且设置间距约为6m-8m；盲管须用土工布包裹；距离水沟电缆槽沟底以上30cm处同样需要设置盲管，纵向盲管为独立排水，通过100PVC管直接引入至中心水沟。另外，为了使排水效果更好，在完成混凝土喷射处理的基础上还需要进行复合防水板的铺设，并完成止水带的设置，止水带位置处于施工缝中心，且应设置背贴式止水带。另外，在施工过程中不同地段地下水的活跃程度存在一定的差异，较为为活跃的地段容易使隧道受到影响，因此需要遵循排堵相结合的施工原则，进而有效提高防排水施工的质量。
5 结语
总而言之，软弱围岩的施工具有较大的难度，为了避免在施工过程中出现塌方及地面断裂的问题，首先必须对施工所在地的地质及地形等各项因素进行详细勘察，并了解围岩的具体特点，并选择一些性能较好的施工技术，有效提高施工的效率。
参考文献:
[1]吕剑云.浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道施工技术的应用[J].铁道工程学报,2013,28(3):72-76.
[2]张大利.浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术解析[J].江西建材,2017，(13):143-147.
[3]臧福.浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术分析[J].门窗,2014，(4):145-147.
[4]崔清.浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用研究[J].住宅与房地产,2016，(3):188-190.
论文作者:宋洪超
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/13
标签：围岩论文; 偏压论文; 隧道论文; 施工技术论文; 软弱论文; 过程中论文; 导管论文; 《防护工程》2017年第35期论文;