袁野
中铁二十五局集团第五工程有限公司 266061
摘要：由于大部分地区的隧道都建立在特殊地形中，具有非常多干扰因素，比如地形险峻因素、地表面有软弱残留物、软弱围岩等。因为许多干扰的因素，从而影响了隧道工程施工的质量以及隧道使用的安全性。根据隧道所处地区地质的影响，在进行隧道开挖工程施工中，要采用适当的开挖支护方法，保证隧道的质量和安全性。岩石力学学会把强度低、风化、破碎的岩层通称为软弱围岩，在这种岩层中的隧道开挖称为软弱围岩隧道。
关键词：软弱围岩；隧道；开挖支护施工
跟随隧道建设工程规模的渐渐扩大，在城乡建设、水电、交通矿山等等领域都会出现软弱围岩问题，尤其是我国西部大开发的策略实施开始，大量的交通、能源在国家西部慢慢建设起来，软弱围岩隧道开挖的支护施工越来越引起重视，是当前急迫要解决的问题。软弱围岩施工过程中，要以岩石力学作为施工的原理基础，再与围岩承载力进行科学的结合利用，在隧道开挖的过程中最大限度的保护围岩不受到扰动破坏，最后就是让围岩称为支护体系的一部分。
一、软弱围岩隧道施工的现状和发展方向
（一）软弱围岩施工的现状
隧道是存在于复杂地形下的建设工程，是结合了天然的地质形态和人工开挖技术而形成的，因为隧道所处的环境不同，围岩的种类和稳定性也不相同，所以采用的开挖支护方法也不一样。
常用的软弱围岩隧道开挖方法基本有五种，有台阶法、台阶分布部开挖法、导坑法、单侧和双侧壁导坑法。台阶开挖方法适合IV~II类围岩，能够对软弱围岩的施工更加完善从而降低翻渣量。台阶分部开挖方法适合III~II类围岩，环形开挖进尺的距离大概在0.5~1.5m之间最佳[1]。导坑法适用于围岩质量较差从而隧道需要控制支撑的工程，支护的方式一般采用锚网喷、锚喷架、钢架支护和钢筋混凝土支护等方法。
（二）软弱围岩隧道施工的发展方向
根据目前我国的围岩施工工程存在的问题，要采取积极的措施进行完善。对围岩进行改善是隧道施工的基础，因此要坚持爱护围岩和动态施工的理念。因为围岩是隧道的主要组成部分，所以要爱护围岩，在隧道施工过程中最大能力的保护围岩。所谓动态施工就是说索道施工方法因为不断变化的地质和力学变化进行同步的改变。在软弱围岩隧道开挖支护工程中，从原来单一的支护方式转变为多层次的、联合支护方式，发展一系列支护技术，尤其是近几年发展的预应力锚索技术，如今预应力锚索技术已经是软弱围岩隧道开挖支护技术中重要的技术之一，预应力锚索技术能够把深程度围岩的强度和浅部支护岩体结合共同发挥作用，以此来保证隧道的稳定性，该技术将是未来支护技术中的主导技术[2]。
二、影响围岩隧道稳定性的因素
（一）地质因素对软弱围岩的影响
1、岩性。在进行软弱围岩隧道施工的时候，要先对该地区的围岩类型和岩石类型进行勘察分析，有一个准确的了解，对岩性的判断可以直接了解面临的是什么样岩石力学的问题，从而采取正确的措施。同时，通过对岩性的认识可知性还能判断出一些与自然特征相关的因素。
2、岩性结构和裂隙。岩石强度一般情况下，是受地质结构不断运动形成的结构面所控制，裂隙部位分部均不同，因为裂隙的分布不均从而会对围岩带来不稳定的危害，当裂隙角大于30°的时候，走向与隧道轴线交角小于45°的时候，就会出现危险。岩石在裂隙不断增加的情况下，因为裂隙而形成的结构块是影响地下工程不稳定的重要因素[3]。
3、特殊地质。隧道建设经常会建立在险峻的地形上，所处位置可能会穿过破碎带、强化风带、岩溶等地方，为施工带来困难同时隧道的稳定性受到极大的影响，很难尽心隧道维护，这种地形下的地下水的活动剧烈，有明显的低压现象，周围的围岩结构都属于松软易破碎型。
（二）地应力对软弱围岩的影响
软弱围岩隧道失去稳定性，主要原因就因为隧道在开挖施工中应力重超过了围岩强度，从而围岩变形引起的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是不是所有的应力重都会产生危险因素，要根据应力场的方向和量值以及其性质判断。地应力主要包括自重应力和构建运动中产生的残留应力两种，对隧道稳定性的影响，主要辨别方式就是调查其最大主应力和最小主应力之间的差值，主应力的大小方向和构成特征等因素决定的。
（三）岩体力学性质的影响
岩体的稳定性，是通过岩体强度和变形特征与围岩二次应力相互作用决定的，如果岩体强度和变形特征强于围岩二次应力，那么岩体就稳定，如果岩体强度和变形若愚围岩二次应力，那么岩体就会不稳定。
（四）工程因素影响
1、隧道方位的影响。当隧道纵轴线接近最大的主应力方向的时候，动力受到的垂直压力就会增大，从而对围岩产生影响使其失去稳定性。当隧道的纵轴线平行与主应力方向的时候，就会使围岩巩固其稳定性增强[4]。
2、隧道断面形状的影响。隧道断面为矩形的时候易促进应力集中，隧道断面为圆形的时候却不会促进应力集中，隧道断面呈现矩形或者椭圆形时，有长短轴保证能适应应力场两个主应力值之间的比例。
3、隧道开挖的影响。如果对软岩大断面隧道采取全断面的开挖工作，会造成还来不及进行支护施工，隧道就出现坍塌现象，所以一般面对这种情况采取的方法是分部开挖。在软弱围岩隧道工程中使用机械开挖比爆破的方法不易影响到围岩，能够帮助围岩维持稳定性。
（五）地下水对软弱围岩的影响
地下水对软弱围岩也有一定的影响和作用，其带来的作用有两个方面，一个是力学作用，一个是物理化学作用，其中力学作用又分为两个方面，一个是静水压力作用，另一个是动水压力作用[5]。在对含水层的土地进行开挖施工的时候，第一个受到影响的就是软弱围岩。地下水流出增加了与泥质软弱围岩的接触，是围岩中的易膨胀物发生严重膨胀，从而导致软岩进入粘流状态。
三、软弱围岩隧道开挖支护施工
（一）对隧道地表水的处理
首先组织现场的测量和勘察，把设计图纸与现场的实际情况合理结合，做好隧道地表横纵断面的测量工作，了解隧道的实际深度，科学的提出相应的工作方案。其次就要做好隧道地表的排水工作，在边坡外围建立排水沟，把隧道地表的水通过拦截汇流到槽后排出洞口。
（二）做好隧道防坍塌工作
1、开挖措施。在进行隧道开挖工作的时候一般使用小型的机械，能够保证不对围岩造成过大的影响，循环进尺要严格的控制按照要求进行，隧道的断面过大，可以通过分段开挖的方式，把大断面变为小跨断面，保证围岩的安全和稳定性，减少隧道坍塌几率[6]。
2、支护措施。隧道开挖基本成形后，要进行初步支护，为后来的工作打好基础，然后再有序的一步步做好后续工作。尤其是特殊的地段，要采取一些特殊的措施，强化支护保证岩体的稳定性。然后就要加强对地面和隧道洞内的监测，采取数字化管理的手段，初步支护完成以后，要测量拱顶下沉以及拱腰的收敛情况，通过一系列的检查和分析，发现异常要立即采取加强支护措施，避免隧道局部出现坍塌现象。
结语
在隧道施工过程中，要探查该地区的围岩性质，积极的进行测量工作，进行严密的理论分析，设计科学的施工方案，并且根据设计图纸进行现场复查，及时修改支护参数，能有效的防止隧道坍塌的情况。有利于施工的进度和质量。所以对软弱围岩隧道开挖支护施工进行合理的优化，注意在施工中常出现的问题，能够较高的控制隧道工程质量。
参考文献：
[1]杜彬.长梁山隧道水平软弱围岩地段施工效应分析[J].岩石力学与工程学报，2005，24（13）：2357-2361.
[1]高兴隆.软弱围岩大断面小净距隧道施工技术[J].山西建筑，2012，38（2）：182-183.
[3]杨帆.隧道浅埋偏压段地表回填注浆及开挖支护施工技术[J].铁道标准设计，2007，（5）：74-77.
[4]吴君.大断面软弱围岩隧道开挖支护模拟分析[J].铁道建筑技术，2014，（2）：40-42.
[5]王恒伟.软弱围岩隧道长管棚超前支护施工技术研究[J].建材与装饰，2013，（24）：305-306.
[6]王先平.高速铁路富水浅埋软弱围岩综合施工技术[J].中国新技术新产品，2011，（17）：95-97.
论文作者:袁野
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/10/8
标签：围岩论文; 隧道论文; 软弱论文; 应力论文; 断面论文; 稳定性论文; 裂隙论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;