浅埋软弱围岩隧道变形控制
隧道超浅埋段暗挖施工控制技术
浅析隧道超浅埋段暗挖施工控制技术陈明 陕西明泰工程建设有限责任公司摘 要：以商界高速公路何家园隧道为工程实例, 介绍了覆土只有2. 8~ 5 m、地层为松散、破碎、强风化软弱围岩的山间暗挖隧道的施工方法, 以及如何控制地表沉降、加强支护和爆破施工等关键技术。
关键词：超浅埋隧道; 暗挖法; 地表沉降; 控制爆破隧道是高速公路的一部分, 隧道按/ 新奥法 0原则进行设计, 采用上下双洞分离式, 为双向 6 车道,采用 3 心圆内轮廓, 隧道净宽 14. 55 m, 净高 7. 9m, 属特大断面隧道, 如图1所示。
图1 隧道建筑界限内轮廓图( 单位: cm)隧道山脉位于低山~中低山丘陵区。
隧道4个洞口442 m, 是隧道穿越浅埋段, 其中, 每个洞口的前 15 m, 共 60 m 为明洞, 其余 382 m 为暗段, 采用暗挖施工。
隧道路段地质复杂, 表层0~ 1 m 为残坡积全风化灰岩碎石及粘性土, 下伏基岩 1~ 8. 9 m 为强风化竹叶状灰岩, 风化节理发育, 每米 5~ 7 条, 层理也较发育,层理约 10~ 20 cm; 水文地质条件为贫水区。
其中浅覆盖层仅 2. 8 m, 厚覆盖层仅 2. 8 m, 厚覆盖层近 15 m, 其余上下坡( 12~ 17°) 段覆土为 2. 8~ 5 m, 如图 2 所示。
根据该段围岩的岩层情况及岩体的物理力学特性可知, 该段围岩级别可划分为V 级[ 1 ] 。
隧道覆盖层岩体松散、破碎且较弱, 自稳及成拱能力差, 属典型的超浅埋大跨度隧道。
隧道上部地表有房屋 2 座( 位于隧道右侧拱腰斜上方) 、多座坟墓。
房屋为土石结构, 尺寸均为 3 m×3. 5 m。
基础持力层为风化碎石土, 基础直接坐落在山体风化竹叶状灰岩上。
因此, 施工期间保证房屋安全及防止冒顶至关重要。
鉴于房屋结构受力较差,地基存在不均匀沉降, 对振动特别敏感, 隧道施工中如何确保地表建筑物及洞内施工安全, 是该段隧道施工的难点[ 3]。
浅埋大跨隧道下穿建筑物时的变形控制标准
为主， 地下水埋深 ２～ 地质条 件差 ， ４ ｍ， 设计 围岩 为Ⅵ
级 。该浅埋暗挖段 隧道工 程要 求下 穿越浦 南工业 区 ， 该 区人 口稠密 ， 业 、 工 民用 建筑林 立 ， 下管 线密如 蛛 地
网， 城市环境极 为复杂 。要实现 密集建 筑物 的安全 下 穿， 其工程难度在国内外很是 罕见 。 毋庸置疑 ， 控制隧道上方地 表建 筑物 的变形 安全 ， 是工程成 败 的核 心 目标 。根 据类 似 城市 隧道工 程 经 验， 控制该 区建筑物变形安全 的主要指标有 ： 建筑 物的 沉 降、 不均匀沉降和开裂。显然首先 必 须 解 决 的一 个
构 ， 高 度 ２ ． 平 面 形 状 呈 矩 形。长 ５ 宽 总 ０ １ｍ， ６ ｍ， １． ０５ｍ。第 １ 层高 ２ １ 其余各层高 ３ｍ ． ｍ， 。该楼始建于 １９ ， ９４年 房屋基 础 为浆 砌毛 条 石 ， 深 １５ ｍ， 体厚 埋 ． 墙
３０ｍｌ 分 隔墙 厚 ２０ｍ ７ ｌ， ｑ ４ ｍ。
风险扩展与施工 过程 的力学 关系研 究是 很不 充分 的。
相 应 建
已得 到 效 果 良 关 键 词
过程控
另一方 面 ， 从隧道安全风险管理 的角度看 【 Ｊ控制标 ¨ ， 准必须 分解到施 工过程 以及 每个施 工关 键部序 中， 这 样才能对建筑物 的变形 风 险进行 有效 的过程 管理 、 控 制和过程恢复 ， 即还需要确立过程控制指标 。
都 快 通・ １ 市 轨交 第２卷第６ ０ 年１月 期２ ８ ２ ０
《 学术探讨
浅埋大跨隧道下穿 建筑物时的变形控制标准
易 小 明 张 顶 立
（ 北京交通大学 北 京
］０４ ０ ０ ４）
关键技术 问题是建立建筑物的安全 变形控制标准 。
芙蓉山隧道浅埋段变形控制的数值分析
Ｈｉ ｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａ ｕ ｏ ｏ ｉ ｅ ｔ ｍ ｔｖ Ａｐｐ ｉａ ｉｎ ｌｃ ｔｏ ｓ
公 路 与 汽 运
２５ ２
芙蓉 山隧道 浅 埋 段 变 形 控 制 的数 值 分 析
王 华 ，邓 涛
（ ． 交 第四 航 务 工程 勘 察 设 计 院 有 限 公 司 ， 东 广 州 ５ ０ ３ ； １中 广 １ ２０
采 用三 维 有 限 差 分 软 件 ， 常 用 的 上 下 台 阶 法 和 对
Ｃ Ｄ法对 掘进 过程 中围 岩 的变 形控 制 效 果 进行 模 拟 计算 ， 究 隧道浅 埋段 安全 可靠 的施 工方 案 ， 研 为类 似 工程 施工 提供 借鉴 与参 考 。
１ 工 程概 况
韶关 芙 蓉 山隧道是 韶关 大道 工程 中的一个重 要 控 制 节点 ， 用独立 双洞 布置 ， 洞三 车道 ＋３ ｍ 宽 采 单
上 下 台阶 法 Ｃ Ｄ法
图 ３ 两 种 工 法 的 施 工 步 骤
数 值模 拟 过 程 中 ， 阶法 施 工工 序 为上 台阶每 台 次开挖 循环进 尺 １ｍ， 然后施 作拱 顶初 期支 护 ； 待上
台 阶开 挖 １ 后进 行 下 台 阶开 挖 ， ０ｍ 之后 施 作边 墙 、 仰拱初 期 支 护 ； 、 台 阶前 后 间 距 控 制 在 １ 上 下 ０ ｍ。 本次模 拟 台阶法 共六 步工序 。
Ｃ Ｄ法施 工 工 序 为 左 侧 上 分 部 先 行 开 挖 ， 次 每 开挖循 环进 尺为 １ｍ， 然后施 作初 期支 护 和 中隔壁 ，
底部未 考虑设 置 临时仰 拱 ； 左侧 上分 部开 挖 １ 待 ０ｍ 后进行 下分 部开 挖 ， 次开 挖循环 进尺 为 １ｍ， 每 然后
某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线隧道施工技术研究
・ ４ ２ ７・
某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线 隧道施工技术集 团桥隧分公 司 ）
【 摘 要】 文章针对某隧道施 工特 点和 失 稳 可 能 。
变形原 因进行 了分析 ，提 出了一 些整 治应急 ３ 、整治措施 浅埋显著偏压段 隧道 发生大变形后 ，根 措施 ，并 对这些问题解决情况进行 了探 讨分 析。 据 现 场 条 件 ，首 先 采 取 了 单 侧 加 长 锚 杆 和 增 【 关键词 】 客 运专线 ；隧道 ；施工技术 设水平钢支撑 的应 急措施 ，然后根据变形控 制情 况进 一 步采 取 了坡顶 减压 坡脚 填 方反 目前 随着铁 路隧道的不断发展 ，施工过 压 ， 以 及 局 部 抗 滑 桩 措 施 。 程 中遇 到的复杂地质条件给施工 带来 越来越 ３ ． １单侧加长锚杆和增设水平钢 支撑 严峻考验 。 如高速铁路 隧道 空气动 力学问题 、 在大变形发生 的最初 阶段针对现场情况 防排水 问题 、消防和防灾救援 问题 、大断面 采取如下应急措施： 和超 大断面 隧道施工设计及施 工技术 等问题 （ １ ） 洞外地表 处理措 施。将地面冲沟填 都需要进 一步研 究和完善 。 平，裂 隙夯填压 实，在隧道顶部进行８ ｃ ｍ 厚 １ 、 工 程 简 介 ｏ６ 钢 筋 网 （ 间 距 ３ ０ ｃ ｍ Ｘ ３ ０ ｃ ｍ） 喷 混 凝 铺砌 范围为中线左｛ ￣ Ｊ ｌ ２ ０ ｍ 至右侧坡 某 隧道属于大跨隧道 ，隧道 附近 无连续 土铺砌 ， 水源 ，主要 由大气 降水补给 ，水位季 节性波 边，铺砌两侧做成斜 坡状 ，设置横 向和环 向 动 比较大 。 施工过程 中围岩 及结构受力复杂， 地表截 、排水沟 ，加 强排水 。 加上 埋深 浅、围岩软弱 ， 如 果施工措施不当， （ ２ ） 洞 内增设水平钢支撑。 在ＤＫ１ ９ ８ ５＋ 势必 引起 隧道变形过大或边坡 失稳，该段施 ３ ４ ０～ ＋３ ７ ０段设置横 向Ｉ ２ ０钢 支撑，间距 １ ．２ ｍ，工字钢上下二排 ，中间等 间距设 三 工方法 的选 择必须慎重 。 ２ 、隧道施 工情况 道竖 向支撑 ，工字钢两侧与型钢钢架焊接 ， 根据隧道沿程地形条 件和 埋深分布，在 并将 所 有工字 钢在 纵 向用０２ ２ 的钢筋 连 接 实际施工过程 中，洞顶在 洞内变形后 出现裂 成 一 体 。 缝 ，裂缝纵 向有主裂缝３ ～４ 条 ，小裂缝密布 ， （ ３ ）在 ＤＫ１ ９ ８ ５＋ ３ ４ ０ ～ ＋３ ７ ５段 左侧 最大缝宽 １ ５ ～２ Ｏ ｃ ｍ，并拌有 明显坍 陷台阶 。 隧道边 墙采 用１ ０ ｍ 长０５ ２ 自进式注浆 预应 ｍ，竖 向布置３排 。 靠 左侧较大 ，至右侧悬 空处依次减弱 。根据 力锚杆 ，水平 间距 ｌ （ ４ ） ＤＫ１ ９ ８ ５＋３ ２ ０～ ＋３ ７ ０ 段衬 砌采 现 场施工情况 以及 施工过程中对地表 的调查 分析结果 ， 经多次专家组现场讨论研究认 为， 用“ 武广 隧参０ １ ． ２ ６ ＂ Ｖ 级 偏 压 式 衬 砌 加 强 支 该段发生显 著大 变形的主要原 因体现在 以下 护，ｆ ｌ ｇ Ｃ ２ ５ 喷射混凝土全环２ ８ ｃ ｍ 厚， Ｉ ２ ２ ａ 几方面： 型钢钢 架，间距０ ． ５ ｍ／ 榀 ，二次衬砌钢筋 ５ ｃ ｍ， 仰 拱 厚 ６ ０ ｃ ｍ。 （ １ ）浅埋 、偏压 、软弱地层是大变形发 混凝 土 拱墙 厚 ５ 生的 内在 原因。根据地质勘察结果 ，该段 隧 道埋深仅２ ０ ｍ２ ￣右，约为 １ ． ５倍洞跨 ，属于典 型浅埋 隧道，隧道上覆地层主要 为粉 质粘 土 和全风化泥 岩、页岩 。经现场取样和 室内试 验 ，岩样 性质接近粘土 。该 区段地 表横坡明 显 ，隧道一侧 山体覆盖厚度过 薄， 属显著偏 压地 层，因此 ，施工 中坡体 向山体外侧发生 水平位移 不可避免。 （ ２ ） 连续大 雨的天气情 况是大变形发生 的客观原 因。在施工过 程中，从２ ０ ０ ７年２ 月 ｌ ４日开始 ， 施工现场连 降大雨 ，持续时间达１ 个 月之久 。 此时 ，正值隧道偏压段开挖施工 ， 由于隧道埋深相对较 浅，加之上覆泥岩 、页 岩地层风化严重 、裂 隙发育并彼此连通 ，为 地 表 水 的 渗 入 提 供 了 有 利 条 件 ，这 种 岩 性 地 层 遇 水 后 软 化 势 必 导 致 隧 道 开 挖 变 形 加 剧 和 影响边坡稳定 。 （ ３ ） 隧道开挖施工效应是造成大变形现 象发生的直接原 因。隧道开挖施工破坏 了围 岩的初始应力平衡 ，由于偏压存在 ，拱顶位 移发生偏移 ，地表 位移方向指 向坡 向一侧 ， 并存在 明显 向坡 向侧 滑动趋势 ，隧道两拱脚 斜上方岩体 以及 边坡 坡脚围岩屈服 ，边坡有 弱 ，为确保 换拱过程洞室稳定和作业 安全 ， 在换拱作业 前应 进行小导管注浆加 固地层 ， 小导 管采 用０４ ２钢 管，边墙长度１ ． ５ ｍ， 拱部长度３ ． ０ ｍ， 环 向间 距 ３ ０ ｃ ｍ。 （ ２ ） 爆除原有混凝土结构。 爆破采用密 眼 、少药 的原则 ，减 小对 围岩 的扰 动。 （ ３ ）架设拱架 。钢 架工字钢 采用 Ｉ ２ ２ ， 拱架 间距６ ０ Ｃ ｍｏ 钢架长度视具体需要拆换支 护长度及 原钢架接头位置具体加工 。当拱墙 支护均 需要拆换时，先换拱 圈再换边墙 ，为 避 免掉拱现 象发生，在拱脚接头处施作６根 锁 脚锚杆进行 稳定拱 圈，锁 脚锚杆采用 ０ ４ ２ 钢 管 ，长 度 ４ｍ。 （ ４ ）锚 喷混凝 土施 工待拱架架 立完成 后 ，施作 锚喷支护，支护参数 同原设计 ，新 喷混凝土应与原混凝土面保持平顺 。经过以 上 措施的综合处理 ，隧道变形和坡 面稳定得 到了极大的改善和较好 的控制效果 ，确保 了 工程 施 工 安 全 和 施 工 质 量 。处 理 后 围 岩变 形 控制在４ ０ ｍｉ Ｔ ｌ以内。
某隧道软弱围岩变形控制及特殊断面形式无轨运输组织
行装碴作业 ， 其余 自卸汽 车在洞 外等 候 ， 待洞 内 自卸 汽车装 满开 出隧道后 ， 另一台 自卸汽车才能进 人继 续装 碴作 业。
这种方案存在 突 出缺 点 ， 一 是装 碴不 能连续作 业 ， 且自
卸汽车全部要倒行 至作业 面 ， 若 隧道 掘进 较长 时 ， 出碴工序
每５ ０ ０ ｍ设置一处扩大段 ， 供运输 车辆在洞 内掉头 。根据该
Ａ
Ａ — Ａ 剖面图
图 ５ 扩 大段 设 计 示 意
隧道装运碴作业 运输 组织方 式为 ： 上下 台阶同时 爆破 ， 人工找顶清除危岩并初喷混凝土后 ， 利用挖掘机将 上 台岩碴 翻至下 台阶 ， 并将有关钢架 、 锚杆 、 钢筋网片等材料 和机具运
辆混凝土罐车再开进 洞 内 ， 循 环往 复 ， 直至本 次衬砌 灌 注
１ ７ ６
四Ｊ Ｉ ｌ 建筑
第３ ４卷 １期
２ ０ １ ４ ． ０ ２
通行 ， 成功地解决了灌 注二衬 混凝 土时 ， 由于混凝 土测压 力 作用 ， 导致台车下部 向内收敛变形的问题 ， 如图 ６所示 。
送至上 台阶， 为上台阶及 早进 行初期 支护作业创造 工作 面和
条件 。完成上述工作后撤 出挖掘机 ， 装载机及 自卸汽车装运 设备进 至作业面开始装运碴作业 。
３ ． １ ． ３ 装运碴组织方 式
隧道所选用施工机械外形尺 寸 ， 扩 大段长度 为 １ ２ ｍ， 在原来 断面宽度基础上加宽度 ２ ． ４ ８ ｍ， 扩 大段 均设 置在 隧道 的同一 侧， 以便 隧道 各种 管线 的布置管线 ， 如 图 ５所示 。
为避免 自卸汽车 长距离倒 车行 驶 ， 实施过 程 中， 在 洞 内
浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道施工技术
Ｒ ｓａ ｃ ｏ ｃｕｉｎ ： １ ｈ ａ ｏａ ｓｐ ｏ ａａ ｅ ｒ ｓｏｌ ｅｃ ｏｅ ｏ ｏ ｓ ｃｉ ｆ ｈ ｌ ｗ ｄ ｕ ｌ ｅｅ ｒｈｃ ｎ ｌｓ ｓ （ ）Ｔ ｅｒｔ ｎｌ ｕ ｐ ａ ｐ ｒｍ ｔ ｓ ｈ ｕｄｂ ｈｓｎｆ ｃｎｔ ｔ ｎｏ ｓａｌ ｏ ｂｅ—ｃ ｏ ｉ ｅ ｒ ｕ ｒ ｏ ｏ ｒｈ
（ ）Ｔ ｅｒａｏ ａ ｌ ｃ ａ ｇ ｆ ｏ ｓ ｃ ｏ ｒｃｓ ｃｎｅｓｒ ｅｓｆｔ ｏ ｅｔｎ ｅ ｃｎｔ ｃ ｏ ．（ ）Ｔ ｅａ ｔ—ｓｄ ３ ｈ ｅｓｎ ｂｅ ｈ ｎｅｏ ｎｔ ｔ ｎｐｏｅｓ ａ ｎｕｅ ｈ ａ ｙ ｆｈ ｎｌ ｏ ｓ ｔ ｎ ４ ｈ ｎｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｉ ｕ ｔ ｅ ｔ ｕ ｕ ｒ ｉ ｉ
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Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ Ｓ ｌ ｗ ｕ ｅ — ｒ ｈ Ｔｕ ｎ ｌ ｗｉｈ Ｂｉ ｓ Ｗ ｅ ｋ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｈａ ｌ ｏ Ｄｏ ｌ —ａ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ａ
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Ｌ Ｊａ —ｙ ｎ Ｕ ｉｎ ｕ
大跨浅埋软弱围岩隧道施工技术
大跨浅埋软弱围岩隧道施工技术摘要：大跨浅埋软弱围岩隧道在施工过程中需要表层软弱堆积物以及风化带等，在开挖的过程中可能存在着拱顶急剧下沉以及地表开裂等问题。
因此，在施工中需要施工人员根据施工现场的情况采取一些措施确保施工质量和安全。
本文就某大跨浅埋软弱围岩隧道进洞施工为例介绍了在大跨浅埋软弱围岩隧道的施工方法和技术。
关键词：浅埋偏压；软弱围岩；施工技术；施工工艺1 工程概况隧道城市地铁工程在我国的蓬勃发展，预计21世纪初至中叶将是我国大规模建设地铁的年代，与此相关，也会涌现出大量的岩土工程技术问题需要解决。
三线大跨度车站隧道跨度大，围岩应力重分布情况复杂，围岩变形难控制，设计施工技术较复杂，并且在国内外没有可供借鉴的系统性的成熟资料，所以进行大跨度隧道围岩施工过程和最终状态研究是非常重要的，特别是在软土等不良地质条件下的大跨度隧道施工。
由于软土特有的性质使其工程特性在很大程度上有别于其他类土。
特别是随着近些年来北京上海这些城市中地铁的大量修建，学者们对软弱地层地铁隧道掘进力学特性和空间效应已进行了大量的研究，可以将这些研究数据更好地应用在地铁建设过程中，为软土地基建设更好的服务。
但是实际上对于大断面的软弱地层施工中地层隧道施工方法以及施工技术要点还需要进一步的研究。
2 浅埋偏压软弱围岩隧道施工工艺2.1开挖工序开挖工序施工的先决条件应为隧道超前支护注浆强度为85%。
针对隧道中的偏压地区以及浅埋地区进行处理，最好采用预留核心土开挖方法，操作步骤是顺着隧道开挖，并以单位循环的方式进行挖进，在外轮郭型开挖的过程中，常使用到的施工方法为人工开挖和风镐开挖模式。
就边墙周边及拱部弧形开挖，风镐分台阶开挖法为最佳；就中槽及核心土开挖，挖掘机开挖法为最佳，其开挖进尺应以围岩稳定性为依据，并最终设定为1-2棍钢格栅间距。
2.2偏压地段开挖工序该地隧道进洞方向存在较大偏压，采用三台阶临时仰拱法施工3～5m后对隧道断面量测发现，初期支护向线路右侧方向偏移，左侧山体出现裂纹，在施工现场中增加中隔壁支护，这时候变形率依然处在变化的过程中。
某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线隧道施工技术研究
某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线隧道施工技术研究【摘要】文章针对某隧道施工特点和变形原因进行了分析，提出了一些整治应急措施，并对这些问题解决情况进行了探讨分析。
【关键词】客运专线；隧道；施工技术目前随着铁路隧道的不断发展，施工过程中遇到的复杂地质条件给施工带来越来越严峻考验。
如高速铁路隧道空气动力学问题、防排水问题、消防和防灾救援问题、大断面和超大断面隧道施工设计及施工技术等问题都需要进一步研究和完善。
1、工程简介某隧道属于大跨隧道，隧道附近无连续水源，主要由大气降水补给，水位季节性波动比较大。
施工过程中围岩及结构受力复杂，加上埋深浅、围岩软弱，如果施工措施不当，势必引起隧道变形过大或边坡失稳，该段施工方法的选择必须慎重。
2、隧道施工情况根据隧道沿程地形条件和埋深分布，在实际施工过程中，洞顶在洞内变形后出现裂缝，裂缝纵向有主裂缝3～4条，小裂缝密布，最大缝宽15～20 cm，并拌有明显坍陷台阶。
靠左侧较大，至右侧悬空处依次减弱。
根据现场施工情况以及施工过程中对地表的调查分析结果，经多次专家组现场讨论研究认为，该段发生显著大变形的主要原因体现在以下几方面：（1）浅埋、偏压、软弱地层是大变形发生的内在原因。
根据地质勘察结果，该段隧道埋深仅20m左右，约为1.5 倍洞跨，属于典型浅埋隧道，隧道上覆地层主要为粉质粘土和全风化泥岩、页岩。
经现场取样和室内试验，岩样性质接近粘土。
该区段地表横坡明显，隧道一侧山体覆盖厚度过薄，属显著偏压地层，因此，施工中坡体向山体外侧发生水平位移不可避免。
（2）连续大雨的天气情况是大变形发生的客观原因。
在施工过程中，从2007 年2月14日开始，施工现场连降大雨，持续时间达1 个月之久。
此时，正值隧道偏压段开挖施工，由于隧道埋深相对较浅，加之上覆泥岩、页岩地层风化严重、裂隙发育并彼此连通，为地表水的渗入提供了有利条件，这种岩性地层遇水后软化势必导致隧道开挖变形加剧和影响边坡稳定。
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浅埋软弱围岩隧道变形控制摘要：本文以宁安铁路钟鸣2#隧道为例，重点阐述在浅埋软弱围岩隧道施工，通过各种技术措施对围岩变形进行控制的方法。
关键词：隧道，浅埋，软弱围岩，变形控制abstract: this article to ning an railway chiming 2 # tunnel as an example, focuses on the shallow buried tunnel in weak rock construction, through various technical measures to control surrounding rock deformation method.key words: tunnel, shallow buried and weak surrounding rock, deformation control.中图分类号：u452.1+2 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）引言在高铁建设过程中，出现了越来越多的地质条件复杂，浅埋软弱围岩的高风险隧道。
由于这些浅埋地层的埋藏比较浅，大多是强风化破碎的围岩，地质条件变化较大，围岩应力分布复杂，且开挖断面大，造成了隧道施工过程中，施工难度增大，初支变形复杂和隧道整体稳定难以控制的情况，隐含着很多坍塌等安全隐患。
本文以钟鸣2#隧道为研究对象，阐述在浅埋软弱围岩隧道施工过程中如何采取对策减小初支变形，确保施工安全的方法。
1 工程概况钟鸣2#隧道位于宁安铁路铜陵境内，双线全长798m，施工里程为dk140+830～dk141+628。
隧道穿越地层主要为含砾粉质黏土及泥质粉砂岩，围岩较破碎全风化，进出口均为偏压地段，全隧道属ⅴ级围岩。
地表水不发育，地下水主要为孔隙水和基岩风化层空隙水，隧道洞身位于地下水位以下，地质条件非常复杂，属宁安铁路高风险隧道。
钟鸣2#隧道采用中隔壁（crd）法开挖施工，全隧道为复合式衬砌支护结构，初期支护使用钢筋网、锚杆、钢架、喷射混凝土联合支护，二衬采用整体式移动台车一次施工完成。
2 地质条件2.1地质条件复杂开挖过程中实际揭示围岩，上台阶为含砾粉质黏土与泥质粉砂岩，两者分层明显，并且左侧泥质粉砂岩较高；中台阶为泥质粉砂岩，黄色，强风化，粉砂质结构，节理裂隙发育，岩质软，岩体破碎；下台阶为泥质粉砂岩，且部分呈紫红色，部分呈黄色，两者交错分层，dk141+465～dk141+534一条断层从下台阶位置斜穿过隧道。
钟鸣2号隧道属浅埋隧道，覆盖层厚度最大约20m，最浅处仅4m，隧道洞身位于地下水水位以下，受地下水的影响，粉质黏土和全风化层易变形，向洞室临空面挤出，粗圆粒土（夹有漂石）组成的围岩很不稳定，易渗漏，易造成围岩内细颗粒的大量流失，极易突然发生坍塌，引起洞壁失稳、冒顶和地表沉陷。
2.2其他特殊地质隧道进出口段均为偏压地段，对进洞影响较大，在进洞时洞口边坡及仰坡出现裂缝，采取地表注浆的措施得到有效控制。
出口端施工至dk141+512处时，出现左侧的收敛速率明显大于右侧的收敛及拱顶的沉降速率，在对隧道两侧分别进行地基承载力试验，左侧为270mpa，右侧为330mpa，两侧的地基承载力不平衡。
3 施工中变形表现3.1拱顶沉降隧道出口端施工过程中，开挖上台阶当天会出现10～15mm/d的变形量，持续5天后变形速率会出现显著的下降，也有所缓和。
中台阶施工时，变形量又变大，在5mm～10mm/d，之后会稳定一段时间至仰拱开挖。
下台阶及仰拱开挖会使整个初期支护未封闭成环部位变形量增大，在仰拱成环后趋于稳定。
现场变形的主要特征：待上台阶围岩趋于稳定后，再开挖中台阶，这样一来上台阶就会发生二次变形；如果上台阶围岩的变形得不到解决，就开始开挖中台阶，则上台阶的变形速率就会加剧；开挖仰拱时，最明显的初期支护变形表现在衬砌仰拱端头部位初期支护出现环向裂缝。
3.2水平收敛前期施工过程中水平收敛的速率很小，二衬施工时预留变形量还剩余10cm左右。
中台阶施工至dk141+512之后，线路左侧水平收敛突然增大，超过线路右侧收敛及拱顶沉降速率，在加强锁脚钢管之后仍无法得到有效控制，部分初期支护侵入二衬。
进行地基承载力试验后，发现两侧的地基承载力相差较大，线路左侧地基承载力要相对较小，线路左侧地基承载力不足是左侧收敛较大的主要原因。
3.3中台阶小塌方对隧道变形的影响中台阶围岩为泥质粉砂岩，结构破碎松散，岩体间的粘结力差开挖后仅靠颗粒间的摩擦和微弱胶结作用自稳，且中台阶达到4.5米，多次发生小范围坍塌。
中台阶坍塌不仅容易造成上台阶拱架悬空，隐患较大，而且对隧道的整体稳定性影响很大，中台阶发生小坍塌时，隧道的拱顶沉降会突然变大。
4 施工中变形控制措施4.1增加预留变形量设计上预留变形量按照10～15cm考虑，实际施工时预留变形量根据量测的数据随时进行调整，在发现变形速率较大导致累计沉降量增加后将预留变形量加大，防止初支侵入二衬的现象发生。
4.2针对掌子面不稳定采取的措施上台阶开挖过程中，由于围岩破碎，极易出现掌子面顶部坍塌及掌子面滑塌，设计上采取超前双层小导管进行超前支护。
超前双层小导管3米每环，由于超前双层小导管角度大，施工完成后，前几榀在开挖时能起到很好的效果，但在尾部时仍然会出现拱顶坍塌。
面对这种情况，我们在两环超前双层小导管之间视地质情况增加超前小导管，对于顶部的坍塌起到了很好的预防效果。
除此之外，在开挖时预留核心土，对掌子面进行支撑，使掌子面不至于过于陡峭发生滑塌，同时每开挖循环对掌子面喷锚封闭，避免暴露时间过长，通过以上措施有效的保证了掌子面的稳定。
4.3加强临时支护中隔壁和临时仰拱共同构成了crd法施工的整个临时支护系统。
主拱架、中隔壁及临时仰拱使隧道的各部能够及时的封闭成环，减小隧道变形。
如果施工过程中临时仰拱及中隔壁的拆除时间过早，将使隧道施工沉降过大。
下台阶施工时每开挖两榀，拆除两榀临时仰拱，中隔壁在仰拱浇筑完成后拆除，使临时支护与二次衬砌形成一个整体。
设计上临时仰拱纵向采用钢筋连接，喷锚厚度10cm，实际施工时发现临时仰拱变形严重，且纵向之间会裂开，不能有效的遏制沉降，鉴于此，将临时仰拱之间的连接改为i18工字钢进行连接，喷锚厚度改为18cm，使临时仰拱形成一个有效整体，对隧道的沉降变形起到了明显的效果。
4.4初期支护加强1．拱架加密、锁脚加强施工过程中日沉降速率超过5mm/d时，将初期支护钢拱架间距又设计的60cm/榀改为50cm/榀，并将锁脚钢管数量又设计的每榀2根增加至每榀6根，除此之外还在主拱架拱脚位置采用i18工字钢纵向连接，使初支拱架形成一个整体，采取上述措施后，沉降速率明显改善。
2．中台阶施工措施对于中台阶易发生坍塌的情况，将中台阶分成两部施工，降低中台阶施工的高度，不仅减少了坍塌的发生，而且使工人施工时的危险性降低。
超前小导管设计在中台阶上部2米范围内，中下部的塌方无法得到有效遏制，根据此情况，在整个中台阶增加超前小导管，防止塌方的发生，使小塌方对隧道变形的影响降低。
4.5缩短仰拱开挖时间针对仰拱开挖时对隧道整体的沉降速率增大的情况，将仰拱开挖长度由原来的6m减小为每次开挖长度3m，并且增加人员设备的投入，尽量缩短仰拱开挖至封闭成环的时间，使仰拱开挖对隧道的变形影响减小。
4.6增加径向小导管注浆加固在线路左侧围岩相对薄弱地段，增加径向小导管，采用φ50*5mm 钢花管，长度l=5m，小导管上钻注浆孔，孔径10mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部不钻孔长度不小于30cm，作为止浆段。
注浆管在两榀钢架之间垂直于岩面打设，呈环向布置，间距1m，钢花管安设后，用锚固剂封闭孔口及周围裂隙，视情况在钢花管附近喷射混凝土。
注浆材料采用水灰比为1：1水泥浆液（重量比），注浆压力为0.5～1.0mpa。
注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆。
经加固后收敛变形明显变缓。
新作初期支护继续坚持注浆加固，以增强初期支护的整体性。
4.7红线控制铁道部120号文明确规定了ⅴ级围岩隧道施工的安全红线，仰拱距离掌子面距离不超过35米，二衬距离掌子面距离不超过70米。
在施工过程中不仅严格按照要求施工，并且将仰拱距离掌子面距离尽量控制在30米左右，二衬距掌子面距离控制在60米左右。
5监控量测及超前地质预报监控量测作为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，指导日常施工管理，确保施工安全和质量的重要措施，在浅埋软弱围岩隧道施工显得尤为重要。
结合隧道施工时变形的实际情况，将监测频率又原来的1d/次改为6～8h/次。
监测后及时根据监测数据绘制拱顶下沉、水平位移等随时间及工作面距离变化的时态曲线, 了解其变化趋势，并对初期的时态曲线进行回归分析，综合判断围岩和支护结构的稳定性，并根据变位等级管理标准及时反馈施工。
超前地质预报是对隧道掌子面前方的地质情况进行预测预报的有效手段，根据钟鸣2号隧道的工程地质、水文地质特征，并结合国内其它浅埋偏压地质预报的经验，本隧道超前地质预测预报措施主要为施工地质素描及30米超前地质钻探。
根据超前地质预报结果，及时增加超前小导管及径向小导管对围岩进行加固，增加围岩的稳定性。
6结束语钟鸣二号隧道只是众多浅埋软弱围岩隧道中的一个，在对其施工过程中，及时进行超前地质预报，随时掌握掌子面前方围岩变化情况，及时调整支护措施。
同时以监控量测为指导，通过以上技术措施严格控制隧道拱顶沉降与变形。
不急不躁，稳扎稳打，从而顺利安全的使隧道贯通。
参考文献：1、《高速铁路隧道施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；2、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（tb10753-2010）；3、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（tb10340-2009）；4、《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）；5、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）；6、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设[2010]120号）7、吴成山、王梦恕。
软岩隧道的修建方法[j].世界隧道，1997（3）8、王新浅、牟亚洲。
软弱围岩浅埋暗挖大跨度隧道施工技术[j].铁道标准设计，2002（2）.9、李继宏、张梅。
大跨度超浅埋暗挖施工技术[j].世界隧道，1996（2）。