簡述隧道軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性控制與快速施工

孫登峰

摘 要 隨著社會的發(fā)展以及我國公路施工技術的成熟與完善，公路交通在我國的普及面越來越廣。而隨著公路交通工程在我國的大面積鋪設，涉及在云、貴、川等復雜山嶺地區(qū)的公路工程越來越多，在公路施工過程中面對的穿越破碎帶的情況也越來越普遍。所以，對于公路施工來說隧道軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性控制與快速施工的問題研究是具有很大的實際意義的。這一技術能夠有效提高在多山嶺地帶的公路施工的效率。下面本文將針對公路施工過程中隧道軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性的控制以及快速施工的有效措施進行介紹。

關鍵詞 隧道;軟弱破碎;圍巖穩(wěn)定性;控制;快速施工

引言

隨著我國的公路交通模式發(fā)展越來越成熟以及公路交通技術的發(fā)展與進步，公路交通模式在我國的范圍越來越廣。然而，相應的公路在多山嶺地帶的建設工程也越來越多，工程中遇到的隧道穿越破碎帶的情況越來越普遍。所以，如何保證在隧道施工過程中保證軟弱破碎圍巖的穩(wěn)定性，以及在此基礎之上如何提高施工效率是很有必要的。接下來，本文將對軟弱圍巖的穩(wěn)定性控制方法以及如何快速施工的手段進行剖析。

1軟弱圍巖介紹

軟弱圍巖是指強度較低、巖石之間的孔隙較大、膠結程度差以及受構造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性黏土礦物的松、散、軟、弱巖層。而工程之中對這種類型的軟巖進行施工時，巖石在工程作用力的作用影響下會產生十分顯著的變形或者是損壞等等。各種巖石因為裂隙發(fā)育，所以巖石的結構面會相互交織且隨機分布沒有十分明顯的方向性。所以說，可以看作是各項均質連續(xù)體軟弱破碎圍巖整體抗壓強度較低。也就是說，在施工過程中洞室開挖后圍巖的穩(wěn)定性將會極差，很容易造成施工問題。在遇到有軟弱圍巖的施工工程時，一般需要采取特殊的手段來保證施工過程中巖層的穩(wěn)定性，并以此保證工程的安全和效率。而在公路工程的隧道施工過程當中，時常會碰隧道穿越破碎帶的情況。所以，在公路隧道施工過程中，如何保持破碎圍巖的穩(wěn)定性對于隧道施工工程來說具有十分重大的現(xiàn)實意義[1]。

2軟弱破碎圍巖加固

由于在隧道開挖之后，軟弱破碎圍巖的穩(wěn)定性極差，所以，我們必須要在隧道開挖之前對周圍的軟弱破碎圍巖首先做好加固的工作。隧道開挖工程前的圍巖加固工作，能夠改變軟弱破碎圍巖的物理學特性，并且能夠有效提升隧道開挖之后軟弱破碎圍巖的穩(wěn)定性。現(xiàn)目前，我國在隧道施工過程中對于軟弱破碎圍巖的預先加固工作主要有地層改良法以及預支護法兩種。其中，地層改良法主要是在施工之前采取有效手段來提升施工過程中開挖面周圍的歷程的力學特性。現(xiàn)在地層改良法主要是包括各種類型的靜壓注漿加固法以及排水固結法這兩種，而預支護法主要是在隧道開挖之前，沿著預先安放好預支護拱棚，這樣在施工過程中拱棚就能夠提供支撐力，保證軟弱破碎圍巖的穩(wěn)定性。在隧道開挖之前做好對于隧道開挖面的軟弱破碎圍巖加固工程，能夠有效保證施工過程中軟弱破碎圍巖的穩(wěn)定性，是十分重要的預處理工作[2]。

3軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性分析

一直以來，在隧道施工過程中對于軟弱破碎圍巖的維護一直是一項比較困難而且較為重要的工作。一般來說，在隧道施工過程中，隧道會受到較大側壓力的影響，而軟弱破碎圍巖裂隙發(fā)育。所以，圍巖的強度受到的軟弱結構面的控制性是比較低的，這樣就會表現(xiàn)為彈塑性變形。而且還會伴隨著存在黏土類軟弱物質的時候，它的受力還會受到變形的速度的影響而且還會具有十分強烈時間的依賴性。在隧道開挖以后，這種平衡的狀態(tài)就會受到破壞，隧道開挖面的軟弱破碎圍巖會發(fā)生應力重分布，并且會產生很大的形變。這就會導致原來的軟弱破碎圍巖的弱面進一步擴展，在這一過程之中就會出現(xiàn)很多新的裂縫，就有可能會造成塌方等嚴重的施工安全問題。所以，必須保證對于開完面的軟弱破碎圍巖的即時支護架的搭建。

而在目前隧道工程中許多科研人員都認為，軟弱破碎圍巖的隧道結構的二次襯砌不應該看作是安全儲備的。而應該把軟弱破碎圍巖的隧道結構的二次襯砌當作是隧道施工過程中十分重要的承載結構之一。這樣，在施工過程當中我們可以把軟弱破碎圍巖的隧道結構的二次襯砌結構和圍巖共同作用，這樣就不能夠保證在施工過程中軟弱破碎圍巖具有較高的穩(wěn)定性，保證隧道洞室的穩(wěn)固。而更根據(jù)現(xiàn)在新奧法的理念，我們要想保證施工過程中軟弱破碎圍的穩(wěn)定性的話，除了要加強隧道襯砌結構的強度之外，還必須要重視施工過程中對于隧道開挖面的軟弱破碎圍巖力學性質的改善工作。這樣就能夠有效提高圍巖的自穩(wěn)能力，充分發(fā)揮出圍巖潛在的承受能力。而這樣的手段才是有效提高隧道施工過程中軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性的重要手段之一，也是對于隧道圍巖維護的最有效、最根本的途徑[3]。

4隧道的快速施工

在時間就是金錢的現(xiàn)代社會，隧道的施工工程如何做到在保證工程質量到位以及施工安全的前提下，提高施工效率實現(xiàn)隧道的快速施工是很有必要的。那么，究竟如何做到隧道的快速施工呢？首先，要建立嚴格的管理團隊以及專業(yè)的施工團隊。只有保證管理工作的嚴格無誤以及施工人員的專業(yè)性，才能保證隧道施工過程中合理以及執(zhí)行任務到位。其次，還要保證個個工序部門之前的有效溝通，并以此來保證各個工序之間的快速銜接以及各個部門之間的緊密配合。最后，還要善于在施工過程中運用現(xiàn)代化先進技術。比如說，工程的信息化管理技術以及信息化云計算系統(tǒng)等等。在工程管理中對于這些現(xiàn)代化技術的有效使用將會大大提高隧道施工的工作效率，實現(xiàn)隧道的快速施工[4]。

5結束語

本文對隧道施工過程中面對的軟弱破碎圍巖的力學特點以及施工過程中保證圍巖穩(wěn)定性方法和隧道快速施工的方法的簡單介紹。就目前情況看來，我國隧道施工過程遇到的軟弱破碎圍巖已經逐漸成為我國隧道建設需要解決的主要問題之一。在未來，隨著隧道施工的各項標準與技術的不斷提升，通過培養(yǎng)專業(yè)的管理與施工團隊，制定科學合理的施工方案等，就能實現(xiàn)對隧道施工中軟弱破碎圍巖穩(wěn)定性的進一步控制與提升以及對于隧道施工效率的極大改善。

參考文獻

[1] 陳小雄.現(xiàn)代隧道工程理論與隧道施工[M].成都：西南交通大學出版社，2006：51.

[2] 易萍麗.現(xiàn)代隧道設計與施工[M].北京：中國鐵道出版社，1997：101.

[3] 周太全，華淵.軟弱圍巖隧道施工全過程非線性有限元分析[J].巖土力學，2004，11（25）：338-342.

[4] 朱漢華，王迎超，祝江鴻，等.隧道預支護原理與施工技術[M].北京：人民交通出版社，2008：215.