浅埋软弱围岩隧道施工工艺要点及应用注意事项

浅埋软弱围岩隧道施工工艺要点及应用注意事项

陆红

云南省公路工程监理咨询有限公司 昆明650000

摘要：在浅埋软弱围岩环境下开展隧道施工，存在诸多安全隐患，对施工工艺也提出了较高的要求。为此工程单位需要提高重视程度，掌握工艺要点和注意事项，加强施工管理，有效控制各类影响因素，提高工程质量，满足隧道建设的需求。而在本文的研究工作中，主要分析浅埋软弱围岩隧道的特点和相关施工工艺要点，提出进行有效的管理措施，以期为隧道工程提供一定的参考。

关键词：浅埋软弱围岩；隧道施工工艺；注意事项

浅埋软弱围岩环境截断面积相对小，对施工空间起到一定的限制作用，在选择工艺时要考虑到施工的特殊性，制定完善方案，提高安全水平，与此同时还需要认识到其中存在的安全隐患，加强风险防控工作和施工质量控制，避免对施工作业造成严重影响。为此建设单位需要制定出适合的支护措施，完善防排水施工，还需要掌握注意事项，细化规章制度，加强整个施工过程中的动态监控，提高软弱围岩隧道施工质量。

1.浅埋软弱围岩隧道特点

围岩是发生应力状态改变的隧道，围岩土体，它的强度会受到本体结构，岩石强度，水结构，面强度等多种因素的影响，根据相关规范，划分为不同的等级，而软弱围岩指的是结构破碎、承载力低、裂隙发育的围岩。一，软弱围岩的强度低，稳定性差，一般为软质岩地层。例如页岩片岩，开挖后受到风化影响，和内应力效应影响，出现塑性变形。二，软弱围岩受施工扰动的敏感度较高，在施工过程中，施工操作，对软弱围岩产生影响，有可能导致坍塌。三，软弱围岩的结构面软，粘结强度低，如果结构面受到切割破坏，很容易出现坠落滑移的现象。四，软弱围岩的结构破碎粘结力比较差，开挖后并不稳定，在胶结作用和摩擦效应的影响下，很容易出现坍塌冒顶。此外围岩的变形时间长，在施工过程中辅助措施不恰当，很有可能造成较大的变形。

2.浅埋软弱围岩隧道施工工艺要点

2.1超前加固

超前加固技术主要应用于断层破碎区域，能够提升破碎区域稳定性，确保隧道施工安全。可采取超前锚杆加固法，对周围山体产生作用力，将原本的软弱围岩向后层围岩进行叠加，避免产生裂缝或者位移的情况，提高隧道内壁的荷载能力，有效控制坍塌事件的发生。也可采取灌浆法进行加固，在富水断层区域进行灌浆，控制好浆液的配比和拌合质量，缓慢注浆，注浆结束后及时密封处理，来提高内部结构的密实度。进行超前支护工作，需要结合地质地貌的情况，进一步优化设计分析隧道的受力情况，制定完善方案确保能够对隧道起到一定的保护作用。例如为了确保围岩的稳定性，在施工前可以采用地表垂直锚杆工法，设置锚杆并挂钢筋网，通过喷射法形成结构层，进行钢筋网挂设，以此起到一定的加固作用。

2.2注浆与开挖

注浆也是浅埋软弱围岩隧道施工的一项重要环节，通过加强质量控制，掌握工艺要点，提高该环节的施工质量，可以利用注浆方式完善开挖轮廓外的部位，有效阻断地表水。可以采取填空注浆和水平旋喷注浆等方式。对开挖段进行止水，加固出现松散情况的岩石，有效改善内部结构。

在开发工作中要以珠江强度作为判断指标，如果达到设计强度的85%以上，可组织开发工作。浅埋软弱围岩，地质条件比较特殊，虽然进行了超前支护，但是存在一定的安全隐患，因此需要采取预留核心土开挖方法。首先，进行轮廓施工，采用人工和风镐组合方式。在施工期间会发生超欠挖情况，因此在边墙和拱部弧形处开挖时，均采用风镐分台阶的方式。然后和挖掘机配套使用，对核心图段和中间沟槽段进行施工。其次采取喷射锚杆前期支护工作，利用钢架搭设施工方法喷射混凝土，使结构层次达到预期的厚度。最后进行核心土开挖工作，在遇到坚石时可采用弱爆破的方式，等坚石被震裂后，采取挖掘机进行开挖。我在这一环节需要严格控制爆破工艺，遵循浅孔、密眼、多循环的原则，避免出现塌方事故。此外还需要重视防排水工作，避免工作面出现积水情况，保障施工质量。

2.3围岩变形监控量测

开展监控量测工作，编制专项方案，根据方案严格开展这项工作，获取全面的数据信息，绘制围岩变形动态曲线有效评估变形趋势和变形量为工程提供一定参考，从而优化施工方案和支护参数。首先在初期支护成型后，在拱顶拱角和边墙内轨顶面标高处设置测点，在初期每隔6小时观测一次，变形量逐步缩小后，可以适当的延长观测时间。获取数据后，做好分析选择恰当的工艺参数，保障现场施工的安全性。其次，获取观测数据后，要对断层破碎带采取恰当的处理措施，有效解决围岩掉块情况，消除现场存在的安全隐患。

图1 隧道围岩变形测点布置示意

2.4防排水施工

在以往的施工过程中，隧道中出现渗水、涌水等现象影响现场施工的安全性，也会出现质量隐患，防排水施工技术是保障现场施工质量的关键，优化该工程的设计，遵循因地制宜和综合治理相结合的原则。在防水方面以喷射混凝土为基础铺设复合防水板，然后可以设置工作缝配置止水带，在趁机工作中选择S6防水混凝土。而在排水施工中，施工人员沿隧道纵向布设数个软式透水管，铺设好管道后，再进行排水板的敷设工作，完成初期排水系统的施工。然后在边墙底部布设软式纵向透水管连接三通管，便于将洞内积水快速排至洞外。在防排水工程设计中，要遵循以堵为主、排堵结合的原则，尽可能的降低地下水带来的负面影响。

2.5渗漏岩溶水处理

在浅埋软弱围岩隧道施工中出现大面积渗漏和局部渗漏情况，可采用局部注浆径向注浆的方式有效处理这一问题。在实际生活中要综合考虑岩石走向炎性，裂隙位置等诸多因素判断来水的方向，然后制定合理方案，在周边钻孔。在钻孔操作时要加强质量控制，大多数钻孔需要钻进至内部出水位置，确定口内出水点和隧道开挖轮廓线的距离记录数据，为注浆工作提供一定的参考。在现场操作时配套装机将注浆管顶置指定位置，然后使用水泥对钢管与孔口之间的间隙进行封堵处理。然后进行止浆墙的施工，可采取挂网喷射混凝土的方式。通过这一操作有效处理渗漏岩溶水的问题，提高隧道施工质量。

2.6衬砌施工

根据拱墙和仰拱衬砌施工需求可选择双层钢筋的构造，在具体施工时使用C30混凝土的材料，设备使用行走式全液压衬砌台车完成整个衬砌操作。在进行二次衬砌时，需要确保位移速率十分稳定，不会对围岩稳定性造成影响。各项位移已经开始收敛，达到总量位移的80%~90%，然后进行浇筑工作。

3.浅埋软弱围岩隧道施工注意事项

3.1隧道洞顶危石处理

在隧道施工过程中需要格外注意隧道洞顶危石这一情况，可采取爆破施工或人工敲除的方法有效清理。人工无法撬动采用专机爆破后，辅助人工恰当的形式进行清除，也需要清楚好施工范围内的树木，通过这一操作，有效减少后期维持滚落的安全隐患，保障现场施工的安全性。

3.2石块地质

在具体的工程施工中还需要考虑到现场地质情况，尤其是隧道施工时会出现严实不稳的地质问题。浅埋区主要为粉质粘土，顶板薄，侧壁不稳，容易出现坍塌的事故，因此施工前需要做好深入的研究和勘查工作，通过提高内部结构稳定性来提高整个工程的稳定性。

3.3地形问题

地形问题也是施工重点，需要在施工过程中充分考虑地形地貌的实际情况，在穿山时会遇到各种类型的地貌，例如山谷、山顶、山峰等等，根据实际情况采取恰当的技术。在前期设计工作中，也需要根据地形情况优化隧道施工，加强质量控制工作，做好因地制宜，有效控制地形所带来的影响。

3.4浅埋偏压，隧道横向位移

浅埋软弱围岩隧道施工中受到了地形和设计路线等多方面的影响，在进口穿越山坡等高线，左右两侧土体厚度差异比较大，侧压大出现偏压情况。尤其是在进口部分，隧道的覆盖层比较薄，都是坡积土，在开挖的过程中存在侧向挤压滑移变形的问题。针对这一情况在进行施工时，还需要增加横向变形观测工作设置观测点，使用全站仪开展监测，获得数据进行对比分析，采取恰当措施改善这一问题，提高隧道施工的安全性。

4.浅埋软弱围岩隧道施工管理措施

4.1做好前期准备工作

为了有效控制浅埋软弱围岩隧道施工质量，实现预期的建设目标，工程单位需要具备全过程监管理念，从前期工作入手做好前期准备，加强现场勘查工作，收集全面的数据资料，进一步优化工程方案的设计。首先进行现场勘查，应用各项先进技术，获取更为精确的数据信息更新资料库。其次选择恰当施工工艺，掌握各项要点难点，考虑以往施工中存在的安全隐患和质量通病，进一步调整施工方案。例如要结合浅埋软弱围岩的具体特点分析施工工艺的科学性和合理性，掌握各项注意事项，制定恰当的安全防护措施。

4.2加强现场施工管理

现场施工质量控制工作是工程管理的重点，尤其在浅埋软弱围岩隧道施工中存在诸多不稳定的因素，加强现场管控，做好安全隐患的排查，尤为重要。首先施工人员做好技术交底，了解现场实际情况，能够掌握各项施工工艺要点。而管控人员则需要提前开展现场排查工作，了解隧道内部的具体情况，判断是否存在安全隐患，及时排除，确保隧道内部的稳定性和安全性。其次在施工过程中，管理人员要督促各项工艺的有效落实，规范施工人员的具体操作。要求他们严格遵守各项规章制度，排除人为因素的影响，减少施工的失误操作。第三，可充分借助信息技术开展智慧管理，有效落实软弱围岩隧道施工工艺的各项要点。做好对现场施工的动态监管，及时发现现场中的不稳定因素，保障施工安全和施工人员的说明安全。

4.3提高人员综合素质

工作人员的综合素质也关系到隧道施工的具体情况，为此，工程单位还需要做好人员培训，选拔高素质的人才提高整个团队的综合素质。在正式施工前开展安全教育和相关培训工作，提高施工人员的安全防护意识和质量控制意识。能够严格遵守各项制度，合理应用隧道施工中的各项设备，加强质量控制工作。在施工过程中遇到问题也能及时上报，有效解决安全隐患，确保隧道内部的安全性。

5.结束语

综上所述，浅埋软弱围岩的地质特性比较特殊，在施工中存在诸多安全隐患，为此开展隧道施工需要做好现场调查工作，收集全面的数据资料，优化施工方案。根据工程具体特点，选择恰当工艺做好超前支护、注浆、隧道开挖、防排水等工作，掌握工艺要点加强现场质量控制工作，实现预期的建设目标。而通过合理把控，能够营造一个安全的施工环境，提高隧道建设水平。

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