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摘要：随着我国经济的发展，处于大山地区的经济也需要提高，山区内的物产要运出来，产生流通这就要求对当地交通的建设与完善。工程遇到山体就会考虑挖隧道，由于不同山体它的岩层不同，每个地方地质环境也有差异，所以一个隧道工程是一套非常复杂缜密的工程。隧道挖掘过程中又往往遇到这样那样的困难，例如山体滑坡，岩层变化，软弱围岩等等。由于隧道挖掘工程整体变数很大，软弱围岩又是一种常见现象，解决软弱围岩的支护变形的技术手段就成了解决问题的关键。本文从概述软弱围岩隧道施工初期起，产生支护变形的特点和应对措施一一做出论述，为日后隧道工程软弱围岩支护变形的问题作出分析，为隧道工程的安全有序完工提供依据。
关键词：隧道；软弱围岩；支护大变形；对策
当今时代，我国的经济水平发展极快，对道路桥梁等基础施工建设的需求越来越高，尤其是交通运输方面道路铺设尤为重要，在道路桥隧施工过程中，铁路的铺设会遇到隧道工程，公的建设也会有隧道路段，而 软弱围岩隧道施工经常遇到支护变形的安全隐患阻碍工期。因此做好软弱围岩隧道施工初期支护变形的工程分析和处理预案也就成了隧道围岩建设施工工作的重中之重。
一、隧道软弱围岩变形分析
（一）软弱围岩变形的定义
软弱围岩变形，实践研究表明，在隧道施工实践中，围岩往往会出现一些问题，如弹性变形、塑性变形，断裂和损伤随之而来。相较于坚硬围岩，软弱围岩具有差异化的变形特点；首先是具有较大变形量，开挖隧道之后，具有显著的塑性变形；具有较快的变形速度，软弱围岩形变后，变形随之出现；且有较长变形时间，隧道开挖中，软弱围岩除了变化较快之外，持续时间也比较长，且具有明显的蠕变特性；软弱围岩具有更大的扰动范围，扩大了软弱围岩隧道周围塑性区之后，如果不及时的支护，或者结构强度不符合要求，就会进一步扩大扰动范围。软弱围岩具有更低的强度和较差的自稳能力，隧道开挖过程中破坏到地应力分布，会有一圈松动圈形成于隧道周围。如果采取了不正当的施工工艺及工程措施，将会导致工程事故的发生。因此，在软弱围岩隧道施工中，需要严格控制变形，预防塌方的出现，合理确定开挖方法，控制变形，保证顺利掘进隧道。
（二）常见的软弱围岩段变形的原因
第一，当隧道工程施工扰动岩体之后，在流变性质的片岩中，岩体产生的构造应力逐渐释放出来从而导致塑性变形的发生。第二，隧道软弱围岩段多炭质片岩片理、云母片岩以及节理发育等，岩层之间的联结力较弱，从而使得隧道开挖时产生的振动甚至地下水位的变化都会导致片岩之间凝聚力的消失。第三，隧道工程施工初期的支护措施提供的支抗阻力不够，软弱围岩段的变形区逐渐扩大导致围岩松弛圈的出现和持续扩展，最终会导致灾难性的塌方事故。
软弱隧道围岩如出现变形会有几大特点：第一，拱顶、拱脚以及拱线这都是常见的多发软弱隧道支护变形的部分，这种变形大多向左侧右侧变形或者产生不均匀的位移迹象，而且大多出现水平位移并不是下沉。第二，有一定阶段性，软弱围岩支护变形一般体现为阻尼、加速变形和匀速变形，一般在整个工程开挖半个月至20天左右会表现明显。第三，持续连接性 ，如果软弱围岩一旦发生变形，他会持续的产生，而且变形的程度会持续产生，不会自行收敛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第四，塑性，软弱围岩的变化会持续的塑性流变，这种变化受到发生时间和空间影响很大。第五，工序配合性，隧道挖掘施工的每一步工序的先后都互相影响，这些工序在实施过程中产生的变化对岩层很有影响。
二、隧道软弱围岩段变形的处理措施
（一）隧道软弱围岩段变形的处理原则
高标准动态施工是保证隧道软弱围岩段施工过程中变形控制的基础。这需要做好监控量测工作，及时布点，跟踪对围岩的变形状态进行监控量测，其数据和资料一方面可以显示围岩的稳定性状态，同时也可对变形处理提供一定的评价指标，监测项目主要有：拱顶下沉，周边收敛，应力应变监测。
施工过程中出现变形情况要迅速采取应变措施，必须严格控制各道工序的施工质量，保证整个施工过程快速、均衡。在最短的时间内使隧道断面闭合成环可以有效控制软弱围岩的变形，所以要缩短各道工序的作业时间，保证在岩层加速变形之前完成初期支护或二次衬砌。
（二）隧道软弱围岩段变形的支护措施
隧道软弱围岩段的岩层稳定性非常差，开挖后极易被破坏引发失稳坍塌。针对这种情况，三台阶法是一种比较适用的支护措施。三台阶法由以下施工顺序组成。首先在拱顶超前小导管的支护下采用弧形导坑，循环进尺0.6m，结束开挖工作后打径向锚杆并网喷3~5cm的混凝土，这样就可以形成比较稳定的承载拱。其次，在有了稳定可靠的拱顶承载拱支撑后分段开挖隧道边墙，根据同样的方法不断进行支护，并且保持同一断面的钢拱架暴露在拱脚处的开挖面限于同一侧。再次，在完成边墙支护措施之后再分段开挖边墙下部，并根据计算好的时间差进行边墙下部的支护。最后，开挖仰拱以及下台阶核心土时，做好仰拱的初期支护。总之在初期支护措施中，锚杆的钻孔方向要与支护面相垂直。喷射混凝土时要是用钢纤维混凝土，由下向上分片、分段、分层进行，从无水、少水的地段逐渐向有水、多水的地段集中。
（三）隧道软弱围岩段变形的封闭措施
隧道洞身开挖之后要立即喷厚度超过3~5cm的C20混凝土封闭裸露的岩体，并且在钢拱架的拱部以及拱脚等部位出现支护结构变形以及变形速率过快等情况时要及时地设置不小于I16型钢对口撑，从内部施压来约束软弱围岩的变形。仰拱浇注前要开挖下台阶落底，在仰拱开挖3～5 m之后要及时浇注混凝土，仰拱滞后下台阶的距离要小于8m。在那些地质构造有着强烈作用的地段应当在仰拱中增加钢拱架以增强支护体系的刚度控制软弱围岩的变形。
综上所述，隧道施工建设有很多难点需要突破，同时也有很大难度和危险性，我们不通过科学的分析和研究，结合山体岩层的多样变化性制定出一套完整的工艺流程，如果出现马虎大意那么后果将会是惨重的。选择一套合理的施工方案，严格监督施工的每一道工序，控制好现场信息的测量和记录，提高了施工质量同时也可保证施工人员的安全，从而也提高了工程单位的经济效益，促进道路工程的建设。在日后的发展中，科学力量日新月异，我国隧道工程软弱围岩施工的支护变形处理技术将更加成熟，并得到持续的发展和改良。
参考文献：
[1]韩学诠,董云鹏.软弱围岩隧道施工中大变形的产生及对策[J].铁道技术监督.2009.
[2]张洋.隧道工程软弱围岩大变形控制体系研究[D].西南交通大学.2006.
论文作者:邓伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/5
标签：围岩论文; 隧道论文; 软弱论文; 工程论文; 岩层论文; 塑性论文; 措施论文; 《基层建设》2016年23期论文;