简述隧道软弱破碎围岩稳定性控制与快速施工

孙登峰

摘 要 随着社会的发展以及我国公路施工技术的成熟与完善，公路交通在我国的普及面越来越广。而随着公路交通工程在我国的大面积铺设，涉及在云、贵、川等复杂山岭地区的公路工程越来越多，在公路施工过程中面对的穿越破碎带的情况也越来越普遍。所以，对于公路施工来说隧道软弱破碎围岩稳定性控制与快速施工的问题研究是具有很大的实际意义的。这一技术能够有效提高在多山岭地带的公路施工的效率。下面本文将针对公路施工过程中隧道软弱破碎围岩稳定性的控制以及快速施工的有效措施进行介绍。

关键词 隧道;软弱破碎;围岩稳定性;控制;快速施工

引言

随着我国的公路交通模式发展越来越成熟以及公路交通技术的发展与进步，公路交通模式在我国的范围越来越广。然而，相应的公路在多山岭地带的建设工程也越来越多，工程中遇到的隧道穿越破碎带的情况越来越普遍。所以，如何保证在隧道施工过程中保证软弱破碎围岩的稳定性，以及在此基础之上如何提高施工效率是很有必要的。接下来，本文将对软弱围岩的稳定性控制方法以及如何快速施工的手段进行剖析。

1软弱围岩介绍

软弱围岩是指强度较低、岩石之间的孔隙较大、胶结程度差以及受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性黏土矿物的松、散、软、弱岩层。而工程之中对这种类型的软岩进行施工时，岩石在工程作用力的作用影响下会产生十分显著的变形或者是损坏等等。各种岩石因为裂隙发育，所以岩石的结构面会相互交织且随机分布没有十分明显的方向性。所以说，可以看作是各项均质连续体软弱破碎围岩整体抗压强度较低。也就是说，在施工过程中洞室开挖后围岩的稳定性将会极差，很容易造成施工问题。在遇到有软弱围岩的施工工程时，一般需要采取特殊的手段来保证施工过程中岩层的稳定性，并以此保证工程的安全和效率。而在公路工程的隧道施工过程当中，时常会碰隧道穿越破碎带的情况。所以，在公路隧道施工过程中，如何保持破碎围岩的稳定性对于隧道施工工程来说具有十分重大的现实意义[1]。

2软弱破碎围岩加固

由于在隧道开挖之后，软弱破碎围岩的稳定性极差，所以，我们必须要在隧道开挖之前对周围的软弱破碎围岩首先做好加固的工作。隧道开挖工程前的围岩加固工作，能够改变软弱破碎围岩的物理学特性，并且能够有效提升隧道开挖之后软弱破碎围岩的稳定性。现目前，我国在隧道施工过程中对于软弱破碎围岩的预先加固工作主要有地层改良法以及预支护法两种。其中，地层改良法主要是在施工之前采取有效手段来提升施工过程中开挖面周围的历程的力学特性。现在地层改良法主要是包括各种类型的静压注浆加固法以及排水固结法这两种，而预支护法主要是在隧道开挖之前，沿着预先安放好预支护拱棚，这样在施工过程中拱棚就能够提供支撑力，保证软弱破碎围岩的稳定性。在隧道开挖之前做好对于隧道开挖面的软弱破碎围岩加固工程，能够有效保证施工过程中软弱破碎围岩的稳定性，是十分重要的预处理工作[2]。

3软弱破碎围岩稳定性分析

一直以来，在隧道施工过程中对于软弱破碎围岩的维护一直是一项比较困难而且较为重要的工作。一般来说，在隧道施工过程中，隧道会受到较大侧压力的影响，而软弱破碎围岩裂隙发育。所以，围岩的强度受到的软弱结构面的控制性是比较低的，这样就会表现为弹塑性变形。而且还会伴随着存在黏土类软弱物质的时候，它的受力还会受到变形的速度的影响而且还会具有十分强烈时间的依赖性。在隧道开挖以后，这种平衡的状态就会受到破坏，隧道开挖面的软弱破碎围岩会发生应力重分布，并且会产生很大的形变。这就会导致原来的软弱破碎围岩的弱面进一步扩展，在这一过程之中就会出现很多新的裂缝，就有可能会造成塌方等严重的施工安全问题。所以，必须保证对于开完面的软弱破碎围岩的即时支护架的搭建。

而在目前隧道工程中许多科研人员都认为，软弱破碎围岩的隧道结构的二次衬砌不应该看作是安全储备的。而应该把软弱破碎围岩的隧道结构的二次衬砌当作是隧道施工过程中十分重要的承载结构之一。这样，在施工过程当中我们可以把软弱破碎围岩的隧道结构的二次衬砌结构和围岩共同作用，这样就不能够保证在施工过程中软弱破碎围岩具有较高的稳定性，保证隧道洞室的稳固。而更根据现在新奥法的理念，我们要想保证施工过程中软弱破碎围的稳定性的话，除了要加强隧道衬砌结构的强度之外，还必须要重视施工过程中对于隧道开挖面的软弱破碎围岩力学性质的改善工作。这样就能够有效提高围岩的自稳能力，充分发挥出围岩潜在的承受能力。而这样的手段才是有效提高隧道施工过程中软弱破碎围岩稳定性的重要手段之一，也是对于隧道围岩维护的最有效、最根本的途径[3]。

4隧道的快速施工

在时间就是金钱的现代社会，隧道的施工工程如何做到在保证工程质量到位以及施工安全的前提下，提高施工效率实现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，要建立严格的管理团队以及专业的施工团队。只有保证管理工作的严格无误以及施工人员的专业性，才能保证隧道施工过程中合理以及执行任务到位。其次，还要保证个个工序部门之前的有效沟通，并以此来保证各个工序之间的快速衔接以及各个部门之间的紧密配合。最后，还要善于在施工过程中运用现代化先进技术。比如说，工程的信息化管理技术以及信息化云计算系统等等。在工程管理中对于这些现代化技术的有效使用将会大大提高隧道施工的工作效率，实现隧道的快速施工[4]。

5结束语

本文对隧道施工过程中面对的软弱破碎围岩的力学特点以及施工过程中保证围岩稳定性方法和隧道快速施工的方法的简单介绍。就目前情况看来，我国隧道施工过程遇到的软弱破碎围岩已经逐渐成为我国隧道建设需要解决的主要问题之一。在未来，随着隧道施工的各项标准與技术的不断提升，通过培养专业的管理与施工团队，制定科学合理的施工方案等，就能实现对隧道施工中软弱破碎围岩稳定性的进一步控制与提升以及对于隧道施工效率的极大改善。

参考文献

[1] 陈小雄.现代隧道工程理论与隧道施工[M].成都：西南交通大学出版社，2006：51.

[2] 易萍丽.现代隧道设计与施工[M].北京：中国铁道出版社，1997：101.

[3] 周太全，华渊.软弱围岩隧道施工全过程非线性有限元分析[J].岩土力学，2004，11（25）：338-342.

[4] 朱汉华，王迎超，祝江鸿，等.隧道预支护原理与施工技术[M].北京：人民交通出版社，2008：215.