浅析小隧道软弱围岩施工对策
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【摘 要】在我国的公路、市政以及铁路等工程建设中经常会遇到软弱围岩隧道，是施工组织者和技术人员感到持久压力和伤脑筋的一件事，由于小隧道软弱围岩自承能力比较低，因此软弱围岩的施工方法对于隧道工程施工顺利与否起着十分关键的作用。因此施工组织者与技术人员必须要根据软弱围岩隧道工程的实际情况，分析当前软弱围岩的施工方法与施工特点，在积极借鉴隧道软弱围岩每道工序的成功施工经验的基础上，设计出符合隧道软弱围岩实际情况的施工方案，这对保证隧道软弱围岩的施工进度、施工安全与施工质量有着十分重要的意义。本文首先分析了小隧道软弱围岩的的特点，然后针对隧道软弱围岩的实际情况设计了一套具体的施工方案，以此保证隧道的施工进度与施工质量。
【关键词】小隧道；软弱围岩；施工
小隧道软弱围岩的施工受软弱围岩所在地的地质条件影响比较大，施工工艺一般比较大，施工难度也比较大，常常出现因软弱围岩施工技术与施工方案选择不合适或者施工工艺控制不到位而造成隧道的变形与塌方事故的现象，因此根据实际情况设计出最合理的施工方案，完善软弱围岩各个工序的施工，是小隧道软弱围岩施工的关键与前提，只有这样才能在最大程度上保证软弱围岩的施工质量与施工进度，才能在最大程度上避免因施工技术不合理而造成隧道变形或者塌方等事故的出现。
1、软弱围岩的工程特征
1.1软弱围岩的物质成分及结构构造
软弱围岩的外观比较细，硬度也比较低，刚好可以用刮刀划伤，伤痕连续性较好，并且有些软弱围岩一旦遇水就会出现比较明显的软化和一定的膨胀性。软弱围岩的主要矿物成分是粘土矿，其次是石英、长石、云母等碎屑矿物，有的软弱围岩还含有铁质胶结构或游离氧化物，也就是说软弱围岩主要是由粘土矿物组成的岩类，并且随着软弱围岩中粘土矿物含量的增加，软弱围岩的长期强度和蠕变强度的差值、软化性、膨胀性都会变得更加明显，其变形随时间也会随着增长。软弱围岩主要有泥质结构、粉砂泥质结构、砂泥质结构和残余结构等几种结构，具有一定的成岩结构强度，但是由于软弱围岩中的主要物质成分和地学环境形成的结构特征，软岩的构造多发育结构面构造或不连续面如层理、板理、千枚理、片理、微细节理及多孔洞构造。
1.2软弱围岩主要工程地质特征
软弱围岩的稳定性比较差，同时也比较容易发生崩塌滑溜等事故，这就会在施工过程中由于软弱围岩的承载能力不足而导致隧道支护结构下沉收敛，进一步增大了隧道施工的危险性。此外当隧道软弱围岩被扰动之后，软弱围岩自身的稳定能力就会进一步下降，软弱围岩的松动圈进一步扩大，进而在很大程度上造成软弱围岩的压力逐步增大，软弱围岩的在此稳定时间就会变得更加漫长，同时还会在一定程度上引起支护结构的变形，进一步增大隧道施工的危险性。
1.3软弱围岩的施工特征
由于软弱围岩自身的一些特性，很多隧道的软弱围岩都采用分步施工的方法，因此施工工序就变得比较发杂繁多，进一步突出了施工进度与施工质量、施工安全之间的矛盾。还有就是由于软弱围岩所处的地质经常比较复杂多变，因此在设计施工方案时必须要根据实际情况，必须要做到施工方法与标准要随着软弱围岩的变化及时作出必要的调整，不能局限于固定模式。最后就是隧道施工风险比较大，会给施工人员带来很大的精神压力，而软弱围岩的施工又是隧道施工中危险性比较大的一个施工项目，因此在设计隧道软弱围岩施工方案时必须要充分考虑施工的安全性，在最大程度上保证施工人员的安全。
1.4软弱围岩变形破坏特征
由于软弱围岩有强烈的流变性和低强度，因此软弱围岩隧道掘进后，软弱围岩的应力重分布持续时间长，软弱围岩隧道变形破坏持续时间很长，往往长达2-3年。同时由于软弱围岩隧道中软弱围岩的强度与地应力的比值很小，因此软弱围岩隧道围岩的破坏范围大，特别是当支护不及时或不当时，围岩破坏区的范围可达2.5倍洞径，甚至更大。
2、软弱围岩施工原则
由于软弱围岩裂隙构造多、构造节理交错密布，个别地段地下水极为丰富、岩体稳定性差，因此在软弱围岩施工中必须要遵循一定的施工原则，只有这样才能保证软弱围岩的施工质量。
2.1紧跟掘进过程， 做好超前地质预报
软弱围岩施工组织人员必须要根据预报所示的前方工程地质及水文地质变化情况及时调整施工方法及施工组织，在最大程度上避免因情况发生突变而造成措手不及。
2.2初期支护紧跟
因为大部分地层为软弱围岩，地应力增长速度比较快，软弱围岩自稳时间比较短，因此软弱围岩施工中的锚、喷、挂网及格栅架设工作必须要在爆破、排险后马上进行施作， 尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。
2.3把握时机， 及时设置二衬
在软弱围岩施工中，二衬不能紧跟初期支护，也就是说在设置初期支护以后，还需要对软弱围岩以及初期支护变形进行不间断量测，如果需要补强初期支护，不能用加厚二衬的办法作为结构加强手段。只有软弱围岩及初期支护变形基本稳定以后才能施作二衬。
2.4采用合适爆破法开挖
为维护软弱围岩开挖周边稳定，一般情况下Ⅱ～Ⅳ类软弱围岩开挖中都应该采用光爆开挖法，这样爆破后形成平顺的开挖轮廓， 不但对维护围岩稳定有利， 也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超挖， 也是提高企业经济效益的有效途径。
3、小隧道软弱围岩的施工方法
3.1施工准备
小隧道软弱围岩施工之前的准备工作是小隧道软弱围岩施工的基础，只有有了比较充分的准备才能保证软弱围岩的顺利施工，因此在施工之前必须要设计好施工用水、电及通讯线路，在现状路面上空有架空高压电网，并且根据施工情况为，施工场地配置4台400KVA变压器供施工使用。最后就是施工材料的准备，这是比较重要的一个环节，在这个过程中出了要准备施工所用的钢材、水泥等建筑材料外，还要准备充足的护具材料，并且必须要保证这些进入施工现场的材料质量要达到相关的标准，严禁不合格的材料进入施工场地。
3.2小隧道软弱围岩开挖支护施工措施
小隧道软弱围岩的开挖支护是比较重要的一个环节，于是选择合适的开挖支护方式对于保证施工施工进度与施工安全有着十分重要的意义。因此在开挖时必须要选择合理的开挖方法来保护围岩，避免过度破坏和损伤围岩的强度，合理的确定支护结构的类型和时机，加强重点部位的支护，防止隧道开挖后从某一薄弱部位坍塌。由于杭州彩虹快速路隧道软弱围岩为Ⅲ类围岩，因此采用短台阶分步开挖法施工，分步平行开挖，分步平行施工拱墙初期支护，混凝土仰拱超前施工及时闭合，构成稳固的初期支护体系，保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩变形。还有在开挖过程中必须要保证左右两隧道工作面必须要错开1-2倍隧道直径的距离，还必须要严格控制断面间的距离。还有在开挖册导坑时为满足机械正常作业，下断面待上断面开挖5-10米后开始开挖。然后在开挖之后还必须要及时做好支护工作，在众多支护形式中钢拱、锚杆、喷层和网筋通常共同工作，起着稳定围岩的作用。因此在支护过程中为了防止收缩裂缝出现，或减少裂缝数量和限制裂缝宽度，提高支护的抗动载能力必须要挂钢筋网，同时还应该采用超前管棚或锚杆，在隧道开挖前，沿隧道轴向支护，对开挖后产生的松动圈提供支护力，防止松动块塌落。
3.3衬砌防排水施工措施
在隧道施工的初期衬砌之后就需要采取防排水措施，设置弹簧透水盲管，将水过