隧道軟弱圍巖的施工技術

【摘要】在隧道施工項目中，軟弱圍巖技術的運用為提高整
個過程的施工質量具有重大作用。不僅減少道路線長作業，而且
便于運輸，為隧道工程的建設提高使用效率。但由于各地區的地
形地貌的特性會影響軟弱圍巖的施工難度和用途，所以提高隧道
軟弱施工技術對提高運輸效率的提高，方便人們的生活。
【關鍵詞】隧道施工；運輸；軟弱圍巖

1 引言
軟弱圍巖作為一種常見的隧道施工阻礙，它的形態和一般巖
石沒有區別，但是施工過程中由于各種外界強加力的情況下，性
質就會發生改變，且含水量時是影響巖石狀態的主要因素，所以
必須的軟弱圍巖技術來克服由于受力不均而帶來的不便，所以其
施工技術主要還是為了降低地形和它本身特性帶來不利影響。軟
弱圍巖影響范圍廣，降低整個施工過程的穩定性進而帶來危險的
可能。
2 受力后軟弱圍巖的變化
在施工過程中，由于軟弱圍巖的承受力比普通巖石硬度低的
多，容易發生很多變形，變形的種類有塑性變形彈性變形等的柔
性變形，在變形中可能由于水分的變化引起塌陷和碎裂，發生交
通事故或人員傷亡。
2.1 軟弱圍巖變形相關認識
變形的形式，變形量，變形的周期，變形的快慢，以及變形
的延伸的面積都會對給隧道施工帶來困難[1]。如變形眼神的范圍無
法測量和估計而使得一些噴錨支護無法產生預想的結果。
（1）變形形式：塑性和彈性變形
（2）變形時段：較長
（3）變形量：較顯著
（4）變形：較快
（5）變形引起硬性面積：較大
2.2 地形地質的影響
我國是個空間極其廣闊的大國，地域不同導致施工隊伍要面
對不同特點的土質，在挖隧道和一些地下工事中軟弱圍巖的硬度
較小，在一些多水的地方較易儲存，而硬度低也導致了許多施工
過程中的塌方事故。
2.3 施工中的不足
施工形式一般都會分布進行，延長了危險期。施加外力的繁
瑣性和長期性給隧道施工帶來難度，不穩定受力也考驗了巖石的
強度，而在這之中最擔憂就是安全問題，因為由于軟弱圍巖引起
的施工人員的安全問題是亟待解決的。
3 隧道軟弱圍巖的施工技術分析
在正確的認識當前地形地貌和地質的基礎上，選擇合理的施
工方案，對施工技術要求要嚴格應對各種突發情況的發生。對軟
弱圍巖特性的掌握，使得在施工中，減少它的危害，提高安全因
數[2]。
3.1 施工實例
某施工工藝：超前支護、強鎖角、墊塊和槽鋼、臨時仰拱、
均衡推進上下臺階等方式取得了不錯的成效。
3.2 提高施工技術的方案
（1）作業面的選擇：施工前應先對該施工項目進行初測，通
過選擇具有平導，橫洞等具有輔助作業面避開軟弱圍巖重新選擇
進口。在經由鋪底襯砌成環的結構來使后端穩固。
（2）通過回填反壓法，虛擬洞門，改善圍巖等方法進行正面
進洞。接長明洞預防較陡坡的滑動面，長度范圍借助正面推力進
行測算
（3）地基可通過減少軟土來進行硬化。
3.3 技術的掌握
（1）由軟弱圍巖引起的事故中最顯著的是塌方，塌方的影響
很大，不但對工程的進度設備的安全有危害，甚至會傷害到施工
人員，所以施工前期早好調查，并做好塌方防護措施。
（2）爆破超欠壓影響軟弱圍巖隧道技術的施工質量，進度。
而隧道的開始是施工的關鍵性因素，會出現超挖和欠挖等現象，
他們分別影響工程的質量和進度，對于超挖可能會增加襯砌量和
出渣量，使工程造價上升；而欠壓影響襯砌厚度，造成費時費力，
這些問題都會影響整個施工過程的穩定性，所以對爆破的關注是
為了避免超欠壓現象的發生，控制好，超欠壓水平，降低造價水
平，提高穩定性，提高安全性。
（3）對軟弱圍巖性質的掌握，挖掘技術的運用影響了隧道施
工的穩定性，一般采用鉆機鉆眼技術，在挖掘過程中，減少變形，
增加穩定性。
（4）輔助設備的利用，對于一些施工難度大的地區如高原地
區可能會用到超前支護技術，用剛度硬度較大的設備撐起整片軟
弱圍巖結構。對鋼價等裝置的尺寸設置要按具體工程而定，但一
般控制在超前管棚3 到5 米主要有超前管棚和超前小導管主要注
射粘液給軟弱圍巖，增加支撐和膠固作用，提高穩定性。
3.4 水等液體的控制
（1）主要以工藝性方式，控制水量的保持，避免由于水量的
減少引起圍巖的性質變化。排水的流程大致包含：防，堵，排，
截四步同時進行，根據季節，氣候和地區，地質，重點突出，綜
合考慮的方針。在施工初期就要做出排水計劃，引用彈簧透水盲
管和溝槽；期間，保證防水板的鋪設，在其鋪設過程中減少板材
材質和施工人員的影響；之后，保證各項工作準確的進行。為了
避免一些意外的發生一定在過程中反復檢測，如發現一些漏洞如
水板破壞影響防水層的嚴密性[3]。
（2）當發生一些破壞后，應及時補救比如用雙層補丁補救水
板，用石棉擋住焊接散出的火花，等石棉冷卻后在放置他處，為
了減小變形，在施工過程中一定注意振動棒的應用，來隔開混凝
土與防水層，防止它們的接觸，避免由于混凝土的不平整破壞到
防水層。
3.5 各部門之間合作
前期調查報告，合理的設計計劃和在施工過程中的監督的情
況進行定期整合，對于各個過程都要有準確的掌握和好的交涉，
確保每個步驟的連續性，并在施工過程中不斷總結，反饋，不斷
更新方案，提出更加優質的創新點，方便在以后的學習中形成一
種指導性的報告。這樣最大限度的發揮人和設備的合理化運用，
提高設計，監督，知道等部門的緊密性[4]。防止在發生一些突發狀
況時一些部門的脫節而影響到施工的質量和進度。
4 結論
隧道軟弱圍巖技術的運用和提高為隧道施工解決了巨大的難
題，因為軟弱圍巖的性質是人類無法完全克服的，對于各項技術
的運用是在認識到它的巨大危害的情況下，了解它的影響源頭是
穩定的改變，借助于一些物理的知識，改變圍巖的表現形態。并
且考慮到安全性和經濟性的出發點后采用一些輔助設備改變軟弱
圍巖的性質，和早期準備來預防像塌方和爆破等現象帶來的不良
影響。雖然現在對于改善各種不利狀況的方法很多但是依然要加
快技術的更新和設備的更新，加強對施工人員的技術基礎知識和
安全保護意識以及危險識別的能力來保證施工人員和施工設備的
安全性，保證施工項目的順利進行，提高經濟性，提高收益，便
民利民。
參考文獻：
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通出版社，2010.
[3]關寶樹，趙勇.軟弱圍巖隧道施工技術[M].北京：人民交
通出版社，2011.
[4]崔紅利，王海彥，滿帥.軟弱圍巖隧道“三臺階斜角同步
開挖”快速施工技術[J].石家莊鐵路職業技術學院學報，2013（3）：
1-6.