淺析軟弱圍巖公路隧道施工方法

王瑩

（新疆鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆哈密市 839000）

我國公路網(wǎng)絡(luò)不斷完善的同時，提高建設(shè)的要求，促進(jìn)公路隧道建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。但由于經(jīng)常發(fā)生軟弱圍巖公路隧道塌方的問題，導(dǎo)致當(dāng)前公路隧道建設(shè)安全管理制度，不能夠滿足現(xiàn)階段發(fā)展需求。

1 公路隧道軟弱圍巖施工控制工藝的重要性

我國在近幾年的發(fā)展過程中，經(jīng)常會在公路隧道中出現(xiàn)相關(guān)問題，在2010年就連續(xù)發(fā)生三場事故，主要包括貴州公路隧道出現(xiàn)塌方事故和張集公路隧道初期支護(hù)出現(xiàn)變形，導(dǎo)致巖體破碎，以及集包公路隧道出現(xiàn)塌方問題等等。由此可見，提高對軟弱破碎圍巖重要性認(rèn)識程度的同時，還需要提升施工設(shè)計整體水平，才可以有效避免工程施工和問題的發(fā)生。

2 公路隧道中常見的軟弱圍巖類型存在的問題

2.1 軟弱圍巖淺埋地段

在開展公路隧道施工過程中，比較困難的一項工作就是成拱，在沒有采取相關(guān)措施的情況下，軟弱圍巖隧道內(nèi)就會很容易出現(xiàn)塌方問題。另外，在軟弱圍巖偏壓的位置，由于其內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)不對稱，就會導(dǎo)致初期支護(hù)出現(xiàn)裂縫問題，如果變形問題較嚴(yán)重的情況下，就會導(dǎo)致其出現(xiàn)塌方問題。

2.2 土質(zhì)隧道

如果公路隧道強度低和承受壓力較大，且初期支護(hù)的強度不達(dá)標(biāo)，不僅會導(dǎo)致其出現(xiàn)變形問題，還會造成隧道塌方，最終對人身安全造成威脅。

2.3 大埋深軟巖隧道

在大埋深軟巖地段，經(jīng)常會出現(xiàn)較高的地應(yīng)力，但由于軟巖抗壓強度不夠，導(dǎo)致在開挖過程中，會出現(xiàn)比較明顯的位移現(xiàn)象，造成變形問題愈加嚴(yán)重。另外，在完成這個階段的施工之后，如果初期支護(hù)的強度不夠，最終就會導(dǎo)致公路隧道出現(xiàn)塌方問題。

2.4 斷層破碎帶

在隧道斷層的位置，由于上下兩個部位經(jīng)常相對運動，造成周圍的巖石都會轉(zhuǎn)化為粉末狀，從而形成斷層破碎帶，而如果巖體自身的穩(wěn)定性較差，不僅會出現(xiàn)地下水的問題，還會存在塌方的風(fēng)險。

2.5 結(jié)構(gòu)發(fā)育的塊狀巖體地段

塊狀圍巖力學(xué)自身主要具備強度高和承載力高的特點，但由于其結(jié)構(gòu)自身發(fā)育受到嚴(yán)重限制，尤其是在存有地下水的條件下，在加上巖體自身穩(wěn)定性較差，最終就會導(dǎo)致大面積巖石出現(xiàn)塌方問題。

2.6 不同巖層接觸帶地段

因為不同巖層之間的差異性較大，并且經(jīng)常出現(xiàn)地下水的現(xiàn)象，就會在接觸的位置，出現(xiàn)風(fēng)化問題，而巖體也會出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。而公路隧道在正常使用過程中，也會存在塌方等一些安全風(fēng)險。

3 軟弱圍巖開挖方法和支護(hù)作業(yè)控制的要點

3.1 軟弱圍巖公路隧道設(shè)計的理念

在開展公路隧道施工和設(shè)計過程中，軟弱巖石不僅具備自穩(wěn)差和易塌方的特點，還具備以下幾個方面的特點。①公路隧道主要由圍巖和多種支護(hù)結(jié)構(gòu)組成。而圍巖和結(jié)構(gòu)可以共同承擔(dān)全部壓力。②公路隧道自身具備不確定性的特點。③支護(hù)結(jié)構(gòu)可以對圍巖變形問題嚴(yán)格控制。由此可見，為了能夠避免公路隧道出現(xiàn)安全問題，避免塌方事故的發(fā)生，需要充分發(fā)揮圍巖自身的能力和水平，祖自宏對圍巖變形現(xiàn)象嚴(yán)格控制。

3.2 公路隧道支護(hù)設(shè)計

依照相關(guān)施工理念和原則，在軟弱圍巖公路隧道支護(hù)過程中，經(jīng)常會使用復(fù)合襯砌的方法，復(fù)合襯砌主要由初期支護(hù)和二次襯砌組合而成。在完成公路隧道開挖工作后，就需要嚴(yán)格控制圍巖變形的問題，最終依照變形檢測的數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行二次襯砌。由此可見，在對公路隧道支護(hù)設(shè)計過程中，只有采取復(fù)合襯砌的方法，對圍巖變形現(xiàn)象實時監(jiān)測，然后依照相關(guān)數(shù)據(jù)，采取相關(guān)措施，對其適當(dāng)維護(hù)和控制，在確保公路隧道支護(hù)設(shè)計的方案科學(xué)合理的同時，確保其內(nèi)容的完整性。

3.3 初期支護(hù)

初期支護(hù)主要是由噴射混凝土和瞄桿以及鋼架組合而成，在開展復(fù)合襯砌隧道施工過程中，其具有重要作用和意義。①噴射混凝土。在采取噴射混凝土施工方法過程中，可以有效預(yù)防隧道出現(xiàn)薄層和掉渣問題，能夠有效維護(hù)圍巖。另外，將噴射混凝土和圍巖粘附結(jié)構(gòu)結(jié)合，可以充分確保噴射混凝土支護(hù)的效果。除此之外，還需要確保噴射混凝土自身具備早期強度的特點，能夠盡快承擔(dān)圍巖的壓力。由此可見，在軟弱圍巖施工過程中，通過噴射混凝土技術(shù)，可以確保完成的效果，避免后期使用中存在安全隱患。②在初期支護(hù)過程中，瞄桿具有重要作用，在施工設(shè)計中，也可以發(fā)揮自身優(yōu)勢，尤其在軟弱圍巖中，可以進(jìn)一步對其加固。另外，在開展軟弱圍巖施工過程中，如果只是單一依靠噴射混凝土技術(shù)，就會導(dǎo)致圍巖出現(xiàn)嚴(yán)重的變形問題，不能夠確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所以，在這樣的環(huán)境下，就需要噴射混凝土和瞄桿技術(shù)全面結(jié)合，將瞄桿作為主要維護(hù)措施，從而進(jìn)一步加強軟弱圍巖的穩(wěn)定性。③鋼架主要包括分型鋼架和前支撐圍巖，需要與瞄桿和噴射混凝土技術(shù)共同使用。由于鋼架自身具備剛度大的特點，可以承擔(dān)大部分的壓力，所以，在軟弱圍巖和土質(zhì)圍巖施工過程中，可以適當(dāng)應(yīng)用，最終嚴(yán)格控制圍巖變形的問題。

4 結(jié)論

綜合上文所述，我國當(dāng)前對于軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)要求較高，但施工質(zhì)量和成本控制問題，是施工中一項較難的問題。而如果在實際施工過程中，對施工地質(zhì)環(huán)境全面了解，采取先進(jìn)的施工方法，在強化施工技術(shù)指導(dǎo)工作的同時，可以確保工程完成質(zhì)量，最終有效避免施工中出現(xiàn)的問題。

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