摘要：本文首先对软弱围岩浅埋隧道施工进行了简要概述，随后分析了软弱围岩浅埋隧道的结构特征与施工难点，并在此基础上研究探讨了软弱围岩浅埋隧道的施工方法。
关键词：软弱围岩；浅埋隧道；施工方法
1.软弱围岩浅埋隧道施工概述
软弱围岩浅埋隧道施工过程中，容易出现以下问题：软弱围岩的强度较低，容易出现岩体破碎现象；在浅埋隧道开挖施工过程中，振动及开挖施工会对岩体产生一定的扰动，并导致沉降，严重时会引起地表塌陷，从而对地表及附近的建筑产生影响。因此，在软弱围岩浅埋隧道的施工过程中，要结合实际情况，采取有效措施对变形进行控制，从而减小对岩体的扰动，提高施工质量与施工安全。
2.软弱围岩浅埋隧道的结构特征与施工难点
2.1结构特征
软弱围岩浅埋隧道与深埋隧道相比，在承载拱形上面临的难度更大，更多地应用在偏压、风化带、软弱围岩等情况中。隧道开挖作业面具有较大难度，在作业过程中，容易发生拱顶下沉、地表开裂等不良情况，因此需要通过利用掌子面控制地面的下沉情况。地面下沉现象情况主要受埋深影响，如果作业中埋深较大，会有承载拱出现在隧道的横断面上，开挖下沉问题主要集中在隧道周边；若浅埋较小，并没有形成承载拱，开挖下沉将会直接传递到地表面。一般情况，浅埋隧道掌子前方会出现较为严重的下沉现象，因此在具体施工中，要通过液压柱、垂直锚杆的方式进行相应的处理，避免出现严重的地标下沉现象。同时，针对浅埋隧道来说，其在具体施工中受外界因素的影响较大。例如地表荷载、地面构造物等，都会对工程的施工造成影响，因此在施工时，施工方要加强对这些内容的重视，采取相应的措施进行处理。
2.2施工难点
由于地质特征的影响，软弱围岩的结构不够稳定，在进行隧道土方开挖时如果采取的支护方法不科学或操作不当，会对隧道结构性能产生影响。应选择合理的支护技术，努力提高围岩结构的承重能力。在开展软弱围岩浅埋隧道施工时，地下水渗漏会对围岩结构的稳定性产生影响。在施工准备阶段，应完善排水系统以防出现排水问题。为提高作业效率，在施工时要科学地控制支护结构尺寸，提高对有限空间的利用率。
3.软弱围岩浅埋隧道的施工方法
3.1施工方法选择依据
软弱围岩浅埋隧道基本以新奥法为指导原理，采取超前支护、钢架、径向锚杆、网喷混凝土等快速有效的支护。施工方案制定原则可简单概括为“管超前、预注浆、多循环、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。根据现场工程地质条件拟定施工方案，后期对穿越过程进行及时准确的监控量测，依据监测数据进行方案调整。
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3.2施工过程进行模拟
在深入研究软弱围岩浅埋隧道的工程时，可以借助一些特定的电脑数据软件对于隧道施工过程进行模拟，以便于更好地分析其中的数据，得出相应的结论，以此建立隧道工程的预测模型。当前，可以使用台阶法、预留核心土方法以及对应的CD方法来对软弱围岩浅埋隧道的施工过程进行模拟，将整个隧道工程的挖掘过程通过软件的形式模拟出来。可以借助三维有限差分软件进行软弱围岩浅埋隧道工程的施工，如果所采取的施工方法以及具体的施工方案不同，那么相对应的隧道的横向截面也会有所不同。在隧道的开挖过程中，如果所采取的预留核心土的施工方法或者是台阶的施工方法，在隧道开挖后，所得到隧道开挖的横向截面积是对称的。
3.3建立变形预测模型
在软弱围岩浅埋隧道工程的施工时，还需要充分考虑到隧道变形，故需要进行隧道的变形预测。在建立隧道变形预测的具体模型时，需要依据现场施工的具体施工条件而定，在开挖隧道的过程当中，可以采用预留核心土的方法进行挖掘。在建立隧道变形的模型时，可以使用三维仿真模拟的方式来建立相对应的隧道工程的变形预测模型。
3.4隧道开挖过程的数值模拟结果
首先，可以将开挖隧道工程的断面设定为隧道开挖的具体深度，在正式进行隧道开挖后，等待所开挖的横截断面稳定以后，可以明确横断截面的具体位移以及隧道拱顶沉降开挖的变化。在隧道开挖的过程当中，拱顶的沉降为负值，通过这种情况可以表现出隧道的拱顶出现了一定程度上的下沉，那么所对应的收敛位移为正值，通过这种方式可以表明，位移方向正在朝着隧道洞壁的内部进行发展。在软弱围岩浅埋隧道的工程中，尤其是在相应的隧道开挖环节，可以通过预留核心土的施工方法进行隧道工程的挖掘，在这个开挖的过程当中，需要密切关注隧道开挖工程的整体稳定程度，等到软弱围岩浅埋隧道工程的开挖工作稳定以后，并且在隧道顶部的拱顶的沉降值达到一定数值以后，隧道开挖的目标横向断面积则会超前沉降，在隧道工程总体的沉降中所占据的比例也会不一样。
3.5隧道开挖方案择优选择
预留核心土法、台阶法以及CD法存在明显的拱顶沉降差异。具体而言，采用台阶法时，拱顶沉降最大，而由此说明，台阶法的施工过程对围岩产生了较大的扰动，因此，在施工过程中，应采取超前支护或对围岩进行加固等措施；采用CD法时，拱顶沉降最小，但存在超前沉降的情况，究其原因，主要是因为先行导坑开挖以及拱顶区域扰动造成，综合比较发现，预留核心土法的稳定性更突出。采用台阶法和预留核心土法开挖的收敛位移基本保持相同，而CD法开挖的收敛位移相对较大，主要是在施工过程中，在未开挖后行导坑时会受先行导坑开挖的影响，进而导致收敛位移偏大。综合而言，在3种方法中，CD法的拱顶沉降以及开挖面最小，但施工工序较为复杂，与预留核心土法相比，收敛位移较大，且预留核心土法与其开挖面的最大内空位移差别不大，由此可知，预留核心土法更适合软弱围岩浅埋隧道开挖。
4.结语
总而言之，软弱围岩结构还不够稳定，在开展浅埋隧道施工的过程中，由于施工难度系数高，再加上存在许多安全风险，因此在施工过程中必须充分考虑软弱围岩地质特征，采用先进的施工技术，不断提高作业的标准与规范性，提高施工效率。
参考文献
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[2]佘珍泉,王栋.CRD工法在浅埋隧道施工工艺对比的应用[J].北方交通,2017(06):146-150.
论文作者:王文江,王雨晴
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/5/6