摘要：对于我国来说，黄土等软弱地质相对较多，并且分布区域也较为广泛，在对软弱土质的土地进行开挖的时候，经常会面临一定的困难，很难进行开挖支护。针对这一现象本文进行了研究，很大一部分软弱地质的周围都会有地表水的积累，正是因为地表水的作用，从而在很大程度上降低了土地的承受能力。本文对软弱地质围岩隧道施工工艺进行了研究以及分析，希望我国行业内的相关工作展开起到一定的帮助。
关键词：软弱地质；围岩隧道；施工工艺
通常情况下，在对软弱地质进行隧道开挖的时候，往往都会受到一定的阻碍，由于黄土自身的强度以及凝聚力相对较低，开挖完成之后很容易在短时间内形成局部塌陷的情况，并且其整体的自稳能力相对较差，这些原因都会在一定程度上影响到整体施工的进行。这时候就要求相关的设计人员根据现场施工的实际情况，对图纸进行准确的更改，在必要的时候应该做出取舍，例如可以将“上下导坑法开挖”转变为“双侧壁导坑开挖法施工”，这样的整体施工效果可能会更加符合要求，同时也在一定程度上减小了发生塌陷的概率。除此之外，隧道当中的黄土通常会含有较高的水分以及氧分，并且整体的透水性相对较差，采用普通的注浆方式来进行施工很难渠道理想的效果。这时候，可以根据现场施工的实际情况对其采用压力注浆的方式来进行施工，同时，还需要对注浆的材料以及原理进行准确的把握。
一、施工方案的阐述
首先，在进行双侧壁导坑法施工的时候，可以同时采用大管棚加小导管注浆的辅助方法来进行施工，这种方法在我国已经有了较为广泛的应用，主要是沿初期支护的外轮廓线打入钢管来进行注浆，这样更加方便对隧道进行加固，可以使隧道掌子面的涌土以及隧道周围的固定性状更加牢固，然后再在管棚处进行加固拱圈的开挖[1]。通常情况下，在完成一次支护以后，应该将其进行封闭成环的处理，在背后进行回填以及注浆的工作。在使用该方法的时候，经常会引起施工小范围内的土质松动，在很多时候这都是不可避免的，小导管的主要作用是在施工完成之后进行加强和补遗，这是非常有必要的，可以有效的防治再次发生洞内局部坍塌的情况，这样不仅仅会给施工单位带来经济上的损失，同时还很有可能会对工期造成延误。在对掌子面进行灌注的时候，应该注意对灌注的顺序进行精准的把握，要从四周向中间进行灌注，并且要不断对其进行挤压，这样会起到更加量的灌注效果，要根据灌注的实际情况来确定第二次灌注的时间以及灌注的量[2]。
二、注浆加固机理（如图1）
图1
注浆的加固工作也是隧道支护施工当中非常重要的组成部分之一，通常劈裂注浆都会采用高压注浆的工艺来进行操作，这样往往会起到更加理想的效果。要将水泥或者是化学浆液等注入到土层，以此来对土壤的性质进行改善，但是这样往往不能够取得明显的效果，只能是稍加改善。在进行注浆的时候，应该先对加固范围之内的空洞以及空隙等等进行填充处理，保证其表面的平整以及光滑。随着注浆压力的不断增高，土体会受到多方面压力的影响，可能会出现劈裂或者是挤压两边土体的情况。土体中通常都会分布着一定的结石体，它们在土体中的分布是不均匀并且没有规律的，经常会呈现出错综复杂的树枝形状，这也在无形中起到了隧道施工支护的作用，使得整体的稳定性有所提高。与此同时，当浆液通过劈裂压力将土体当中小部分的水分挤出来的时候，可以在一定程度上降低土体的水含量，从而起到了加固的目的。
三、注浆的材料选择与应用
注浆材料的选择是非常重要的工作，由于隧道施工通常会通过地层的饱和黄土来进行，这样的黄土其自身的含水量相对较大，在利用劈裂注浆法对其进行注浆的时候，应该从多方面进行考虑，这样才能够保证整体的注浆质量，一般情况下，注浆都会花去好长时间，这与施工的实际情况有关，纯水泥浆的固化过程时间较长，并且等待其完全硬化往往会当误工期。因此，要对浆液自身固结的问题几下就凝考虑，对于水泥浆液来说，更加容易出现跑浆以及漏浆的情况，所以，通常会选择水泥与水玻璃的混合液来当做材料，并且这种材料具有析水率高以及结石率低的特点，在实际应用的过程中往往会理起到较为理想的效果。当浆液凝聚一段时间之后会更加容易对其进行控制，这也会使得可注性有明显的提高[3]。
笔者通以自身的工作经验为基础，对水泥与水玻璃浆液的性能进行了分析，并且给出了笔者自己的看法。首先，对于凝胶的时间来说，水玻璃能够在较短的时间之内起到凝胶的作用，并且遏制其流动性。通常情况下，随着凝胶的时间在不断的缩减，流动性会变得越来越差，并且两者会呈现出直线的关系，通常是水灰比越小，水泥与水玻璃之间的反应速度就越快。其次，对于抗压强度来说，通常决定水泥抗压强度的主要是结石体的含量以及水泥浆的浓度，当水泥浆的浓度达到较高的值之后，就会随着水玻璃浓度的增大而增大，并且其整体的抗压能力开业会不断的提高。当水泥浆的浓度较小的师傅，会随着水玻璃的浓度增加而降低整体的抗压强度。
水泥和水玻璃在进行反应的时候，其反应机理较为简单，水玻璃可以显著的提升水泥浆的反应速度会使水泥很快的进行凝结以及硬化。所以对于水泥与水玻璃浆液来说，所生成的胶体体质越多，结石体的整体强度也就会变得越高，这是显而易见的。同时，因为水泥水化会生成氢氧化钙，并且氢氧化钙的量是固定的，通常不会发生较大的改变，反应之后的水玻璃的梁也是固定的，这时候水玻璃的增加反而会在一定程度上导致其整体的固结体强度下降，所以水泥与水玻璃之间应该有一个较为合适的比例分配[4]。
四、现场试验
一般情况下，注浆的工程还是较为隐蔽的，为了保证整体的注浆效果，不仅要确定合适的配比方案，同时还要对注浆的效果进行试验观察。可以通过开挖浆加固土体的方式来查看浆脉的整体分布情况，并且对其进行精准的记录，以此来方便试验的展开，要从其中选择出最为适合的施工工艺来进行实验。在进行注浆之前，应该注意先铺设一层防水土工膜，然后对其进行固定。在进行注浆的时候，要由外向里进行，先注外圈，然后再进行内圈土体的注浆，这样会有更加理想的效果。要反复循环，在此过程中避免施工时的浆液流到外面。还要不断的对注浆增加压力，根据土体吸浆力量以及注浆压力的大小可以随时对浆液的粘稠度进行调节。通过对地面的沉降幅度进行观察，可以了解到复合土体的抗剪强度是否有所增加。
结束语
现阶段，我国的软弱地质围岩隧道施工工艺研究已经进入到了一个新的阶段，并且已经取得了阶段性的技术成果，但是在实际工作展开的时间后还是有许多问题需要去解决，这需要相关技术研究人员不断的对其进行深入的探究，从而扩大行业的发展空间。
参考文献：
[1]梁栓民.软弱地质围岩隧道施工工艺研究[J].甘肃科技，2014，27（12）：110-112.
[2]项志敏.浅埋隧道围岩稳定性分析与施工关键技术研究[D].中南大学，2014.
[3]严宗雪.大断面隧道施工的应力路径与空间效应研究[D].华南理工大学，2013.
[4]杨绪烽.软弱围岩隧道施工力学与稳定性的数值模拟研究[D].重庆交通大学，2013.
论文作者:吴官钦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签：水玻璃论文; 注浆论文; 隧道论文; 浆液论文; 围岩论文; 软弱论文; 水泥论文; 《基层建设》2018年第29期论文;