浅谈软弱围岩隧道施工技术
浅谈软弱围岩隧道施工技术
1 工程概况
洛栾高速玉皇庙隧道为山岭区高速公路上下行分离四车道双洞
小净距隧道+独立双洞隧道;设计行车速度为100km/h;隧道限界净
宽：10.75m，限界净高：5.0m;隧道最小间距为15.2m，左线长815m，
右线长809m。左右线位于直线、缓和曲线和R=1000m的圆曲线上。
路线纵坡采用单向坡，右线设计纵坡为-2.5%、-2.99%，左线设计纵
坡为-2.7%、-3.0%。
其中大里程端400m为Ⅴ级围岩，占隧道总长的49%，围岩主
要为强风化~全风化安山岩，节理发育，呈碎块状，岩体强度低，手
可掰断;且施工时正值雨季，围岩富含水，岩体遇水软化严重;岩体有
构造痕迹，夹绿色泥状夹层。开挖时掌子面掉块、塌方严重，且初期
支护变形较大。
本工程采用三台阶法开挖。主要支护参数为：拱部140°范围长
4.5mΦ42×4超前导管，环向间距0.3m，纵向间距2.4m，外插角5～
10度;26cm厚C25喷射混凝土，Φ25中空锚杆，间距100(环)×
60(纵)cm，L=3.5～4.5m,梅花形布置;工20a钢拱架纵向间距0.6m;
二次衬砌为P6级C35模筑防水钢筋砼，双层配筋，主筋采用Φ22
钢筋，间距为20cm。因有地下水渗流，二次衬砌采用防水混凝土，
抗渗等级不小于P6。初期支护与二次衬砌间设置分离式EVA防水板，
厚度1.5mm，土工布重量≥350g/m2;防水混凝土结构的衬砌厚度不应小于45cm;环向施工缝设置中埋式橡胶止水条，沉降缝处设置橡胶
止水带等多道防水措施。
2施工方法
台阶法视台阶长度大体分为长台阶法、短台阶法和超短台阶法三
种，三种方式中的台阶长度是依初次支护形成闭合断面的时间决定
的，围岩越差，闭合时间要求越短。对于一般的隧道断面，适当的选
择台阶长度，能适应从土到岩质比较广泛的地质。长台阶法是将断面
分成上半断面和下半断面两部分进行开挖，一般上台阶超前50m以
上或大于5倍洞径，上端面和下端面相距100～150m左右，可采取
循环开挖，也可采取平行开挖。短台阶法的台阶长度在20—50m左
右，一般台阶长度小于5倍但大于1—1.5倍洞径，两个断面比较接
近，作业之间会有干扰。由于短台阶法可缩短支护结构闭合时间，改
善初次护的受力条件，有利于控制隧道收敛速度和量值，所以使用范
围很广，Ⅱ一Ⅴ级围岩都能采用，尤其适用于Ⅳ一Ⅴ级围岩，是新奥
法施工中的主要方法。超短台阶法的台阶长度一般都小于坑道跨度，
约在3—5m左右，由于超短台阶法初次支护全断面闭合时间更短，
更有利于控制围岩变形和控制地表沉降，所以，更加适用于膨胀围岩
及土质围岩等要求及早闭合断面的场合。这种方法的缺点是上下断面
施工干扰大，生产效率低，施工速度慢。采用超短台阶法施工时应注
意以下问题，在软弱围岩施工时，应特别注意开挖工作面的稳定性，
必要时采取辅助施工措施，如向围岩中注浆或打入超前水平小钢管，对开挖面进行预加固或预支护，为减少变形，采用临时仰拱法进行初
期支护临时封闭等。
本工程经研究确定采用三台阶预留核心土法施工+预留核心土
法：各部开挖及支护自上而下分成三个小单元进行开挖缩小开挖断
面，步步成环，及时封闭。各分部封闭成环时间短，有效发挥初期支
护整体受力效果，临时仰拱能有效阻止支护结构变形，减少隧道围岩
变形。
3三台阶临时仰拱法施工工序
采用分部开挖法开挖，如图所示，施工工序如下：
第一步：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前小导管;
第二步、第三步：开挖上部台阶，上台阶核心土高度离已初期支
护钢架不得大于1.8米，长度不得小于5米，每循环进尺控制在0.6
米左右;施作②部洞身结构的初期支护，即初喷4cm~10cm厚混凝
土，架立20a钢架，并设锁脚锚管，为了防止初期支护变形，在拱
架两侧离设计锁脚锚管以上60~100cm处各增设锁脚锚管1组，以
替代该处的中空锚杆;钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，如为
注浆环节，则在掌子面喷10cm混凝土封闭
第四步、第五步：上台阶领先中台阶3.6米时，开挖中部左侧台
阶，每循环进尺控制在1.2米左右;架立20a钢架，并设锁脚锚(管)
杆，为了防止初期支护变形，在拱架两侧离设计锁脚锚管以上
60~100cm处各增设锁脚锚管1组，以替代该处的中空锚杆;钻设系
统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，完成中部左侧台阶初期支护; 第六步、第七步：中部左侧台阶领先右侧台阶3.6米时，开挖中
部右侧台阶，每循环进尺控制在1.2米左右;架立20a钢架，并设锁
脚锚(管)杆;钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，完成中部右侧台
阶初期支护;
第八步：开挖中部核心土，施作中台阶临时仰拱;
第九步、第十步：开挖下台阶，每循环进尺不大于1.2米，完成
下台阶初期支护及仰拱初期支护;
第十一步：浇筑仰拱混凝土及仰拱填充;
第十二步：根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模
板台车一次性灌筑二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
3 施工技术
3.1 超前地质预测预报
隧道施工中要加强超前地质预测预报工作，特别是断层破碎带。
若探明的工程地质条件与设计不符，要立即停止施工，把相关的情况
上报给建设单位、设计单位及监理单位，以便根据具体的情况采取相
应的处理措施。超前地质预测预报采取的措施有全断面地质素描、探
地雷达探测、水平钻孔探测。
3.2套拱
该隧道进洞施工时采用了2m套拱，即在明、暗洞交接处首先施
作一个类似明洞的暗洞，逐步向洞内方向推进，直到完全嵌入山体。
该隧道采用I20a工字钢作为内模支撑，再浇注80cm厚C25#钢筋
混凝土，将I20a工字钢一起浇注在混凝土中，并在浇注前预埋Ф150mm钢管作为超前长管棚施工的定位、定向套管。在套拱砼两侧
回填贫混凝土至套拱外拱顶标高，然后回填土。这样，洞口的边仰坡
几乎不会受到破坏，而且，套拱与回填的贫混凝土形成整体支护作用，
有效地保证了洞口段及边仰坡施工的安全
3.3 超前支护
在软弱围岩隧道施工中，一般须进行超前大管棚支护。本隧道洞
口采用Ф108mm热扎无缝钢管长管棚注水泥单浆液进行超前支护，
导管长32米，节长4米，两节之间用“V”型对焊，环向间距40cm，
注浆终压为2Mpa(注浆孔孔径为16mm，间距为20cm，呈梅花型
布置)。。
3.4开挖
待超前支护注浆强度达85%后，方可开挖。考虑处于偏压、浅
埋及软弱围岩段，虽已进行超前支护，但也不能大意，因此,采用预
留核心土开挖方法，即先沿隧道轮廓线开挖，每循环进尺0.6~1.2m，
待锚喷支护达到一定强度后，再开挖核心土。开挖外轮廓时，采用风
镐配合人工开挖，局部遇到坚石时，为减少对周边围岩的扰动，采用
弱爆破将坚石震裂后用风镐开挖。核心土采用挖掘机开挖，局部坚石
采用弱爆破将坚石震裂后用挖掘机开挖。
3.5初期支护
3.5.1开挖成型并经过人工修整无欠挖后立即初喷4cm厚混凝土
封闭岩面。3.5.2施设锚杆，挂设钢筋网。锚杆呈梅花型布置，径向施作，
个台阶初期支护连接处左右两侧均需设不少于2根锁脚锚杆，确保初
期支护稳定。钢筋网为φ8的钢筋焊接而成，网格间距为20cm，钢
筋网应随受喷面的起伏铺设，并与锚杆连接牢固。
3.5.3安装钢拱架。钢架必须落到原状土上，并用I20槽钢垫起，
钢架垂直隧道中线，并与纵向连接筋和锚杆焊接牢固。
3.5.4拱部按设计参数施作下一循环超前小导管支护，并把该支
护的尾端焊接在钢架上。分层喷射混凝土，每层厚度为5——6cm，
先喷拱架与轮廓之间的间隙，再喷刚拱架周围，最后是拱架之间。钢
架保护层不小于2cm，整个喷射混凝土要平顺。
3.6 衬砌
隧道拱墙及仰拱均设置双层钢筋，混凝土为C35泵送混凝土，
采用行走式全液压衬砌台车衬。
4施工控制要点
4.1 软弱围岩采用工字钢支护，当初期支护结束后，如发生初支
侵线，换拱处理非常困难，特别是在围岩变形还未稳定的情况下，其
安全风险大。所以为确保初支不侵线，必须对拱架进行放大，放大量
考虑施工误差5cm，围岩沉降(Ⅴ级12cm、Ⅳ级10cm)，及二衬台
车放大的5cm，并在每榀拱架安装时加强测量放样。
4.2加强监控量测
施工时务必做好明洞段边仰坡、地表及暗洞内的监控量测工作，
密切注意边仰坡变形情况，对可能产生滑移的边仰坡及时加强喷锚支护或加大边坡坡率，保证边仰坡稳定;对于已经产生滑移的边仰坡先
清除掉开裂部分的岩层，调整边坡坡率，重新对边坡加强防护。对暗
洞内监控量测反馈数据显示变形过大、可能产生坍方地段，先暂时停
止掌子面的施工，及时疏散施工人员，并组织专业技术人员结合工程
地质情况、地下水情况、施工因素等具体分析病害发生的原因;同时
采取径向注浆加固围岩、加密加强初期支护钢架支护、加密系统锚杆
的间距、加长系统锚杆长度、补喷钢纤维混凝土等措施对初期支护进
行补强，减小意外发生的可能性，待分析出具体原因后，针对不同情
况，采取切实有效的措施。
4.3支护作业中的安全控制
软弱围岩地段的支护作用中立柱应加设垫板或垫梁，并加木楔塞
紧;对小裂隙在四周应加密锚杆，加多层钢筋网片，进行喷射混凝土
回填。当发现已喷锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时，应立即在
该区段增设加强锚杆，其长度应不小于原锚杆长度的1.5 倍。如喷锚
后发现围岩突变或围岩变形量超过设计允许值时，宜用钢支架支护。
当发现测量数据有不正常变化或突变，洞内位移值大于允许位移值，
洞内或地面出现裂缝以及喷锚层出现异常裂缝时，均应视为危险信
号，必须立即通知作业人员撤离现场，待制定处理措施后才能继续施
工。
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术
隧道开挖是铁路建设中的重要环节，而软弱围岩对隧道开挖的安全施工造成了一定的挑战。软弱围岩的特点是岩体强度低、渗透性大、易塌方等，因此在软弱围岩中进行隧道开挖需要采取一系列的安全施工技术措施。
一、软弱围岩特性分析
软弱围岩是指岩土体强度较低，易发生破坏和变形的岩土体。软弱围岩的特点主要有以下几个方面：
1.强度低：软弱围岩的抗压强度和抗拉强度很低，岩体容易发生破裂和变形。
2.渗透性大：软弱围岩中的孔隙和裂缝比较发育，渗透性大，地下水迅速渗透，容易引起地下水涌入和地表沉陷。
3.易塌方：软弱围岩的岩层结构相对疏松，容易发生塌方和滑坡，严重危害施工现场的安全。
软弱围岩对隧道开挖的安全施工提出了严峻的挑战，施工单位在实际工程中需要根据软弱围岩的特性，采取有效的安全施工技术措施，确保隧道开挖的安全和顺利进行。
1.岩体勘察与预测
在软弱围岩的隧道开挖前，需要对岩体进行详细的勘察和预测，了解软弱围岩的具体情况和特性。通过岩体钻探、岩芯取样、地质雷达、地下水位监测等手段，获取软弱围岩的地质信息、构造特征、水文地质条件等，为隧道开挖的施工方案设计提供科学依据。
2.合理的开挖工艺
针对软弱围岩的特性，需要采用合理的隧道开挖工艺。可以采用分段开挖、切坡开挖、钻爆掘进等方式，减小开挖面积，降低软弱围岩的应力，减少岩体破坏和变形发生的可能性。
3.支护结构设计
软弱围岩的隧道开挖需要进行严密的支护设计。支护结构主要包括锚杆、钢架、注浆固化、喷锚等，可以通过加固岩体、加强隧道结构的稳定性，防止塌方和滑坡的发生。
4.监测预警系统 在软弱围岩的隧道开挖施工过程中，需要建立完善的岩体监测预警系统，对软弱围岩的变形、位移、渗水、应力等进行实时监测和预警。一旦发现岩体出现异常变化，能够及时采取措施，并对施工人员进行预警和疏散，确保施工现场的安全。
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术 2
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术
软弱围岩是指地层较薄、破碎、脆弱或比较湿软的岩石，其在铁路隧道中的开挖施工中容易造成灾害和安全隐患。在软弱围岩铁路隧道开挖施工中，需要采用一系列的安全施工技术来确保施工过程的安全。
一、前期调查与分析
软弱围岩的特点是地层薄且易塌方，在开挖隧道之前，需要进行详细的前期调查与分析，确定围岩的物理力学性质、坚硬程度、稳定性和富水性等。通过对围岩性质的分析，可以选择合适的施工方法和工艺来应对软弱围岩的挑战。
二、地表支护技术
软弱围岩的开挖容易造成地表塌陷和沉降，所以需要采取合适的地表支护技术来保护地表的稳定。常用的地表支护技术包括地表钢支撑、挠性支撑材料和注浆加固等。地表钢支撑通过设置钢板、钢架等支撑物来加固地表，挠性支撑材料则具有柔韧性能，能够适应地质变形并消除应力集中。注浆加固则通过注入固化材料使软弱围岩形成一个坚固的固体进行支护。
三、围岩加固技术
软弱围岩的开挖容易导致围岩破碎、塌方和失稳，因此需要采取围岩加固技术来提高围岩的稳定性。常用的围岩加固技术包括冻结法、围岩锚杆支护和预应力锚索支护等。冻结法是将冷却剂注入软弱围岩中，使其形成一层坚硬的冻结围岩，提高围岩的抗压和抗剪强度。围岩锚杆支护则通过在软弱围岩中设置锚杆，进行固结和支撑，增加围岩的承载能力。预应力锚索支护则通过设置预应力锚杆来控制围岩的变形，提高围岩的稳定性。
四、隧道施工方法与工艺
在软弱围岩的铁路隧道开挖施工中，需要选择合适的施工方法和工艺来确保施工的连续性和安全性。常用的施工方法包括全断面爆破法、局部断面爆破法和盾构法等。全断面爆破法适用于较厚的软弱围岩，通过连续爆破来进行挖掘。局部断面爆破法适用于软弱围岩交替出现的情况，通过局部爆破来形成隧道断面。盾构法适用于较稳定的软弱围岩，通过盾构机的掘进来进行挖掘。工艺方面，需要合理安排施工顺序，减小地层的变形和应力集中。
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术 3
谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术
随着隧道工程的不断发展，软弱围岩铁路隧道的开挖施工技术得到了日益广泛的应用。然而，软弱围岩的存在也给隧道开挖带来了很多安全隐患，比如塌方、冒顶等问题。因此，针对这些问题，软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术显得尤为重要。
软弱围岩指的是在开挖隧道时，对于硬度不足、致密度不高的地质体进行开挖施工，隧道围岩的稳定性受到影响的情况。软弱围岩的存在给隧道开挖带来危害主要表现为以下几个方面：
1. 塌方风险：软弱围岩通常是用边坡斜率过陡、采用开挖过浅的方法，也就是说，多为易塌、易发生坍塌意外的岩层，对隧道开挖带来了安全隐患。
2. 冒顶风险：软弱围岩的稳定性差，在隧道开挖中，容易发生突泥、突涌现象，严重影响隧道的开挖进度和施工效率。
3. 地面沉降风险：隧道开挖过程中，由于软弱围岩自身的强度不足，破坏了围岩的连续性，会导致上方地面沉降。
面对上述软弱围岩铁路隧道开挖的安全隐患，开挖施工技术也需要做出调整。下面，我们将从几个方面介绍此类隧道施工的安全技术：
1. 正确选择开挖方法和支护体系
对于软弱围岩的开挖过程，需要合理地选择切削方法和支护体系。针对该类隧道施工，一般采用拆分法、分段法、埋穴法等方法，以及衬砌、锚杆、钢支撑、注浆等支护体系，可以有效减少隧道安全风险。
2. 加强围岩预处理工作
软弱围岩隧道的预处理工作非常重要。目前，广泛采用的预处理方法有注浆加固、压实、冻结、松动注浆等等。这些预处理工作可以在开挖前就将软弱围岩的强度提高，减少塌方、冒顶的风险，同时对后续的隧道施工工序也有着积极的作用。
3. 加强监测
在软弱围岩的铁路隧道开挖中，监测工作是必不可少的。在隧道开工前建立周全的监测系统，监测施工过程中的围岩稳定性、地表沉降、竖向变形等现象，及时进行控制和处理，确保施工安全。
软弱围岩隧道快速施工方法
浅析软弱围岩隧道快速施工方法
摘要：随着科学技术和生产管理水平的进步，我国修筑长大软弱围岩隧道的能力不断提高。这不但表现在克服各种软弱围岩复杂工程地质技术手段上，以及在施工软弱围岩的成洞速度和工程质量上。现总
结一下本人对隧道的施工经验，仅供同行参考。
关键词：软弱围岩快速施工
一、洞口段施工
一般来讲，洞口段围岩破碎松散，开挖后，围岩不能形成自然拱，易导致坍塌。洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖，施工机械以挖掘机为主，尽量少采用爆破，保证不扰动原地层。洞口段开挖及填筑将充分考虑洞内施工需要，修建供风、供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地，合理布置。
二、洞身开挖
1、围岩开挖方法
在开挖过程中坚持“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则，上部环形采用弱爆破施工，核心土采用弱爆破配合挖掘机开挖。（1）部开挖非常重要，直接影响其它步骤的正常实施，开挖每次进尺不宜超过1.5m，开挖范围以同时满足人工开挖（1）部、施作初期支护（2）部、并正确使用挖掘机开挖核心土（3）的最小尺寸要求，最大限度发挥机械施工效率，减少人工开挖作业量，加快施工速度。（1）部施工时要保留核心土（3）部，（3）部的作业即可作为（1）、（2）的作业平台，从力学角度讲，它可以对（2）部拱脚形成反压，稳定拱脚，减小拱部下沉。
2.钢架（格栅）
根据围岩的工程地质特征，为施工安全，开挖后及时初喷砼5cm尽早封闭岩面，并保证钢架（格栅）的砼保护层厚度。 安装时为尽量减少拱顶下沉，严禁基脚处超挖，且将该处进行适当夯实处理，围岩承载力较小时，加大钢板或木板，增加承压面积，钢架两基脚处加锁脚锚杆。钢架（格栅）不仅是作为初期支护之前的施工支护，而且是复合式衬砌结构的一部分，应严格按设计实施。
3、开挖核心土（3）及中槽（4）
为了（1）、（2）部的施工方便，（3）部的长度不宜超过3m。为加快施工速度，采用反铲挖掘机开挖（3）部时，挖掘机大臂及挖斗严禁碰撞ii部；中槽（4）部可用挖掘机或装载机开挖，开挖长度控制在6m以内。
浅谈软弱围岩隧道进洞施工技术
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浅谈软弱围岩隧道进洞施工技术
作者：刘洋
来源：《中国科技纵横》2014年第03期
【摘 要】 结合重庆渝湘高速公路曾家湾隧道等施工实践，论述在隧道施工过程中，洞口加固、双侧壁开挖进洞过程等几个关键环节的控制，保证顺利进洞，为今后隧道进洞施工积累经验。
【关键词】 软弱围岩 洞口加固 隧道开挖 进洞
1 前言
在隧道施工中，能否顺利进洞，是下步正洞施工的关键。隧道进洞主要考虑洞口的稳定，为正洞的安全有序的施工创造条件。由于隧道洞口段山体岩层通常为软弱且覆盖较薄，在进洞前必须做好洞口段的岩体调查来初步确定加固方法及进洞的开挖方法。
重庆渝湘高速公路曾家湾隧道进口段山体围岩破碎、大多为坡积土，有100余延长米全风化泥岩，围岩富含水、地下水位较高。若不采用特殊的加固方法对洞口进行加固，在下一步的正洞施工中将面临较大的安全威胁。经反复的方案比选与论证，确定了拱脚设钻孔桩基础的大管棚强支护施工方案。作者结合重庆渝湘高速公路曾家湾隧道进洞施工，根据隧道进洞施工时所采用的施工方法谈些认识。
2 进洞方案设计
隧道入口段100m埋置于全风化泥岩，为避免发生暗挖塌方事故，提高隧道暗挖安全系数和可靠性，参考以往类似施工经验，在管棚支护设计方案的基础上，加大管棚的支护能力，实际施工采用大管棚（钢管帷幕）强支护施工防护方案。
本方案以大直径钢管、延长管棚支护长度，扩大管棚的防护范围，提高管棚支护能力为主。采用直径φ108mm钢管、间距30cm、长度50m管棚，管棚支护范围增加管棚至拱脚以下最宽处，管棚布置范围180度，管内压注水泥砂浆。为了保证管棚钻机钻孔位置准确和提高洞门支撑能力、抗倾覆稳定性，加大型钢混凝土导向墙截面积和长度。管棚导向墙长度增加至3米，导向墙向下延伸，拱脚增加直径1.5m钢筋混凝土桩基础。钢筋混凝土桩置于管棚导向墙下，支撑桩与导向墙连接成一体，钢筋混凝土桩对导向墙起支撑作用，管棚的土壤握裹力对导向墙起到抗拔锚固作用。洞口端部侧壁围岩得到支挡，提高了进洞安全性。
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谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术
隧道开挖是铁路建设中不可或缺的一环，但由于地质条件的不同，有些隧道需要面对软弱围岩，给开挖带来了一定的困难和风险。为了保证隧道开挖安全并提高施工效率，必须采用合理的安全施工技术。
软弱围岩属于一种难以控制的地质环境，因此在隧道开挖前必须针对具体情况进行全面的勘察和分析，了解围岩的性质和特点，确定安全施工方案。基于此，以下从隧道开挖前期的勘察、现场施工管理、防护措施三个方面谈一谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术。
一、隧道开挖前期勘察
软弱围岩的开挖需要采用更多的预备措施，因此，隧道开挖前期勘察显得尤为重要，既能够充分认识围岩施工性能，又能为隧道开挖提供科学的技术方式。
1、地质环境勘察。开挖前必须对隧道的地质环境进行细致的勘察，包括测量地下水位、掌握地质构造和岩层分布、了解地质背景和地下岩体等情况。
2、地质灾害评估。开挖前还需要对历史地质灾害进行评估，对可能造成危害的地质因素进行分析，确保施工现场的安全和可靠性。
3、岩土勘察。开挖前需要对围岩进行细致的岩土勘察，了解软弱地层物理力学性质、岩石稳定性、岩体的变形和破坏特点等方面，从而确定合理的施工方案。
二、现场施工管理
软弱围岩施工过程中存在较高的风险，必须进行不断的监督和管理，确保安全施工。
1、施工计划安排。在施工前需要制定科学合理的施工计划，依据地质条件、施工时间和隧道开挖进度等方面因素，制定稳妥的施工计划，明确施工的目标和任务。
2、员工培训。在施工队伍中，必须为所有工人和技术人员提供必要的安全培训，使其了解施工的危害性和防护措施，增强安全意识，提高安全防护能力。
3、严格的检测监测。在隧道开挖过程中需要配备专业的人员，根据不同的地质条件和技术要求，进行严格的检测监测工作，发现问题及时解决，确保隧道开挖过程的安全与稳定。
浅谈软弱围岩隧道塌方机理及处理技术措施
第３Ｏ卷第３期 ２０１４年２月 甘肃科技 Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ ｌｆ．３０Ⅳ０．３ Ｆｅｂ． ２０１４
浅谈软弱围岩隧道塌方机理及处理技术措施
张 铂
（庆阳能源化工集团有限公司，甘肃庆阳７４５０００）
摘要：软弱围岩大变形是隧道塌方的重要因素。通过对软弱围岩隧道大变形及塌方机理的分析，总结研究了软弱 围岩隧道施工防坍塌技术措施及隧道塌方处理技术措施，为以后软弱围岩隧道施工防坍塌以及坍塌处理提供了技 术支持和经验支持。 关键词：软弱围岩；隧道；塌方机理；技术措施 中图分类号：Ｕ４５５．７
近些年来，在我国铁路隧道施工过程中，因复杂
的地质条件和施工工况或爆破扰动等因素均引起隧
道塌方，而软弱围岩大变形引起隧道塌方居多。造 成了严重的安全事故和巨大的财产损失。
岩体作为一种经历了地质构造运动的变形与破
坏，包含各种结构面的复杂地质体，在初始应力状态 下处于平衡稳定状态。隧道的开挖打破了上述平衡
状态，使围岩发生卸荷回弹和引力重分布，如果围岩
足够坚强，不会因为卸荷回弹和应力状态的变化而
发生显著地变形和破坏，但是有时因隧道围岩引力
状态变化大，或因岩体强度低，围岩适应不了回弹应 力和重分布应力作用而丧失稳定性。当隧道的掘进
面向前推进时，隧道围岩的破坏会因隧道开挖卸荷
而产生围岩应力的重新分布和岩体的应变软化，这
时会在软弱围岩内部产生裂缝和破坏或因围岩内部
已有的层理和节理等松弛剥离，岩体将会发生坍落 进而发展为塌方。通过对实际隧道工程塌方过程的
分析并结合已有关于隧道坍塌机制的研究文献。进
一步总结软弱围岩塌方的机理及治理技术措施。
１ 软弱隧道塌方机理分析
１．１软弱围岩的含义
围岩是指受隧道开挖影响而发生应力状态改变
的周围岩土体。根据岩土体的强度，可将围岩分为 坚硬围岩和软弱围岩两大类。这里所指围岩强度是
指包含结构面岩土体的强度。对于岩体来说，其强
度不同于岩石的强度也不同结构面的强度，岩体强
浅析软弱围岩小净距隧道施工技术
浅析软弱围岩小净距隧道施工技术
【摘 要】随着高等级公路建设的迅猛发展，小净距隧道结构形式被越来越多的应用在公路中，同时该结构形式的施工特点、难点也慢慢的呈现出来。本文简要的论述了在软弱围岩中小净距隧道的设计、施工关键技术，并总结相关技术经验，为今后类似工程设计与施工提供参考。
【关键词】软弱围岩；小净距；中间岩柱；施工技术
1 引言
近年来，工程建设领域的环保问题受到各级政府部门的日益重视，道路建设特别是高速公路项目越来越多的采用隧道方案，但山区高速公路上、下行隧道的选线往往受地形限制 ,使得两相邻隧道的最小净间距不能满足设计规范的要求。在此情况下 ,近年来普遍选用单线双洞连拱的隧道结构形式。由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多 ,为此 ,在工程实践中衍生出一种新的结构形式——小净距隧道。小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间 ,一般小于 1. 5倍隧道开挖断面的宽度。国内小净距隧道的建设历史不长，其理论研究远落后于工程实践，尤其是在各种复杂地质条件下施工方法还处于研究发展阶段，因此对小净距隧道特别是在软弱围岩段的施工技术进行深入研究具有重要意义。
2 工程概况
某隧道为济南－广州高速公路安徽段重要工程，地处大别山腹
地，山区地形起伏剧烈，所经区域属淮河水系。隧址地貌属褶断侵蚀低山，海拔200.8－330.4m，相对高差约130m，山顶浑圆，山势较缓，地表植被发育；进口段地形坡角25°－35°，出口段地形坡角20°－30°；山脊走向北北西，隧道轴线与山脊近正交，穿过山脊高程最大为310m。隧道穿越f3断层，断层破碎带内节理裂隙明显，进出洞口冲沟较发育，地下水集中，围岩稳定性极差，出口端边仰坡坡面垂直度较大，山体左侧偏压。
浅析隧道软弱围岩变形处理施工技术
睫村嗣蒜晦 交通建设 【文章编号】１６７３－００３８（２０１３）０９－０２３９—０２ 浅析隧道软弱围岩变形处理施工技术 游翔宇 （中铁二局第二工程有限公司） 摘 要：铁路隧道在穿越软弱围岩时，往往会出现围岩变形问题，如何将拱顶下沉、水平收敛位移以及围岩变形控制在 合理的范围之内，是目前隧道软弱围岩施工的重要问题。如果隧道软弱围岩施工处理不当，往往会出现围岩结构开裂、变 形以及塌方等病害。新时期新背景下，加强对于隧道软弱围岩变形处理施工技术的研究有着重要的现实意义。本文旨在以 六盘山隧道变形处理施工为例，分析隧道软弱围岩变形处理施工现状，针对出现的问题提出相应的解决策略，为我国在隧 道软弱围岩变形处理施工方面的进一步发展提供一些可行性的思路。 关键词：隧道；软弱围岩；变形处理；施工技术 在山区铁路建设中为了克服高程对线路的制约，隧道作 为特殊的工程构筑物被广为采用。在山岭地区修建铁路隧道， 难免会遇到各种各样的工程地质灾害。在软弱岩层地质条件 下修建隧道，围岩很容易出现大的变形。隧道软弱围岩的变形 具有初期变形量值大、速度快的特征，若不加以控制或控制不 及时，造成隧道断面缩小拱脚下沉、拱部开裂、基底鼓起、建筑 限界受侵等，很容易诱发隧道大变形甚至建筑限界被侵、塌方 等事故，既延误工期又威胁施工人员的安全。本文主要以六盘 山隧道变形处理施工为例，探析隧道软弱围岩变形处理施工 技术，为我国在隧道软弱围岩变形处理施工方面的进一步发 展提供借鉴。 １六盘山隧道工程简介 六盘山隧道ＤＫ７８０＋９７７～ＤＫ７８１＋０６８段设计表层为坡残积 粉质粘土，灰黄色，硬塑，局部含有少量碎石；下伏为侏罗纪南 园组Ｊ３ｎ熔结凝灰岩，全风化呈土状，强风化碎块状，弱风化 层，灰白色，凝灰结构，块状构造，节理裂隙发育，岩质坚硬；地 下水为孔隙水及基岩裂隙水，较发育。洞身围岩为Ⅳ级，衬砌 类型为Ⅳａ型，拱墙采用＋２２＠１６０格栅钢架加强支护，间距 ｌｍ／榀，单层小导管超前预支护（环向间距０．５ｍ），建议工法为 三台阶法。 ２０１２年８月ｌ７日ＤＫ７８０＋９９４～＋９９９拱部发生坍塌，５榀钢 拱架拱部破坏，坍塌堆体长度约１２ｍ，坍塌体为凝灰岩，全风化呈 土状，有股状水流出；塌体呈漏斗状，山顶地表形成一个２６ｍ￣２４ｍ 的陷坑，深２～６ｍ。 ２原因分析 隧道软弱围岩变形的主要体现是水平收敛位移、地表沉降、 拱顶下沉、边墙下沉以及仰拱隆起等现象，另外，如果隧道软弱 围岩支护不足，还会出现初期支护变形的问题。隧道软弱围岩出 现变形，主要由以下几个方面的原因：①围岩向隧道内部空间变 化。在对六盘山隧道进行开挖之前，六盘山隧道岩体处于相对静 止状态，开挖之后，原始应力遭到破坏，岩体开始进入二次应力 状态，围岩开始向隧道内部进行变形，如果变形超过了一定的数 值，就会造成坍塌以及失稳问题。②施工不当，控制沉降不到位。 在对六盘山隧道软弱围岩进行施工时，施工人员往往忽略了地 质特点、沉降控制以及隧道跨度等实际具体情况。加上施工人员 片面追求施工进度，追求施工效益，采取不适当的隧道软弱围岩 施工方法，最终使得隧道软弱围岩变形更加严重。③支护或者封 闭成环不及时。及时支护或者封闭成环，可以有效的防止围岩变 形过大以及支护施工困难或者侵限的问题。但是若果没有及时 支护或者封闭成环，就无法充分的发挥初期支护的承载力，使得 隧道软弱围岩变形无法得到有效控制。④支护刚度不足。围岩压 力分为形变压力以及松动压力两种，形变压力指的是围岩变形 在一定程度上受到支护的约束而形成的压力，松动压力则是垮 塌的岩体以重力的形式作用在支护上的压力。支护刚度不足，围 岩变形不能得到有效的压制，支护刚度过足，围岩变形由于受到 围岩大变形而遭到破坏，进而出现初期支护结构无法发挥支撑 作用。 ３坍方处理方案 （１）对地表陷坑采用１０％的水泥稳定碎石土回填、夯实，上 部覆盖０．５ｍ厚的粘土隔水层，并沿陷坑四周做好排水措施，修筑 截水天沟，减少地表水下渗。 （２）对塌方体采用洞砟进行反压，喷射２０ｅｒａ厚Ｃ２５混凝土 封闭塌方体和反压体。采用６ｍ长＋４２小导管对塌方体和塌腔进 行注浆固结，间距１．５ｍ￣１．５ｍ。 （３）ＤＫ７８１＋００５～ＤＫ７８０＋９９９段在初期支护内侧加设Ｉ１８工字 钢钢架临时支护，间距１．０ｍ／榀，钢架间采用＋２２连接钢筋焊接 牢固，并喷射１５ｃｍ厚Ｃ２５混凝土封闭。塌方处理完毕，开挖通过 监控量测稳定后拆除临时加固钢架。 （４）ＤＫ７８１＋００５～ＤＫ７８０＋９７７段施作＋１ｏ８超前长管棚注浆加 固，管棚间距４０ｃｍ，前端进入稳定岩层不小于５ｍ。 （５）将ＤＫ７８０＋９９９ ＤＫ７８０＋９７７段围岩等级变更为Ｖ级， 衬砌类型由原设计的ＩＶａ调整为Ｖｂ型，增设＋５０双层小导 管超前支护，拱墙和仰拱采用Ｉ２２ａ型钢钢架加强支护，间距 ０．６ｍ／榀，待监控量测稳定后，采用三台阶预留核心土法开挖通 过。（见图１） （６）开挖后，对ＤＫ７８１＋００５～ＤＫ７８０＋９９０塌方及影响段拱部 ・２３９・
软弱围岩隧道施工技术论文
浅析软弱围岩隧道施工技术
摘要：本文介绍了软弱围岩的特点及软弱围岩隧道工程的特性，分析了软弱围岩隧道施工方法，并探讨了软弱围岩隧道施工技术的重点控制，供大家参考借鉴。
关键词：软弱围岩；隧道；施工技术；防水
中图分类号：u455 文献标识码：a文章编号：
软弱围岩隧道施工对技术的要求比较高，而且会影响整体施工的质量，成本也比较难控制，时施工过程中的一大难题。但是，如果在施工过程中，充分了解地质情况，采用灵活的施工方法，加强各阶段的技术指导，严抓质量，问题也会慢慢的得以解决。施工的过程中，最重要的就是安全和质量，要在确保施工人员安全的前提下，尽可能发挥机械的作用，保证过程的质量，同时还要兼顾工程的经济效益。
1 软弱围岩隧道地质工程特点
软弱围岩隧道是一项重难点控制工程，影响着施工的安全、质量、进度以及效益。隧道围岩的划分，无论是铁路隧道、水工隧洞，还是公路隧道的围岩类别划分主要是根据围岩结构完整状态及其稳定性为基本因素，结合考虑围岩岩石强度、地下水作用及风化程度等因素，将围岩划分成不同的等级，编制成具有定性定量指标的隧道围岩分类表。实际施工中，通过各种地质勘探手段取得的资料，与围岩分类表比较以确定围岩类别。
1.1地质特点。软弱围岩，主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层，人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。软弱围堰的特点有：内磨擦角小粘聚力弱；容易产生不稳定情况，比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同，北方地区的软岩含水量比较小，浸水后饱，失水后呈固态状流动，所以很容易崩塌，失去应有的承载力；而南方软土的含水量比较大，扰动后容易液化，呈液态状流动。
1.2工程特性。根据软弱围岩的特点，相应的隧道工程也比较特别，容易出现问题，这类工程的特性主要表现在四个方面：第一方面，由于软岩的稳定性比较差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牵连性的滑动，很难接近仰坡，所以进洞比较困难；由于软岩地区的承载力比较弱，在洞内施工时支护结构容易下沉收敛，很容易发生危险；第二，由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差，需要采取分步施工和化大为小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封闭环的时间长，可能会影响工程的进度；第三方面，由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地带，很难一次就摸清地质，导致施工的方法和设计参数也会随之改变，增加了施工的困难；第四方面，施工时遇到了软弱围岩，施工的危险系数就会增加，这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力，考验着施工的技术和施工的质量。