软岩大变形隧道施工技术

姚龙

摘 要：多山地区修建隧道铁路时，经常会遇到各种各样的问题，其中由软岩引发的大变形是隧道铁路工程施工中的重点难题之一，要想切实的解决软岩大变形隧道施工问题，那么就需要了解软岩大变形的形成经过，从而制定相应的施工技术，有效的解决软岩大变形隧道施工难题。

关键词：软岩大变形;隧道工程;施工技术

在新的社会发展环境下，交通条件在社会经济的发展以及人们生活当中所占据的地位越来越高，要想切实的促进我国社会经济的发展，提高人们的出行便利性，就需要修建大量的隧道铁路工程。而在修建隧道铁路工程时，会遇到软岩大变形等隧道施工问题，从而为工程的开发造成阻碍。软岩大变形通常见于多山地区，由于多山地区的地质条件情况较差，在挖掘地下隧道时，经常会遇见软弱破碎或者是断裂带地质，而在这样的地质环境下施工，很有可能会导致修建的隧道出现变形，从而影响工程的正常开展，严重时甚至是会导致工程被迫停止，延长工期，并可能伴随一系列安全事故的出现。

1软岩大变形隧道施工发展历程

在隧道铁路工程施工期间，如果遇到的软岩大变形等施工问题，可能是因为在施工前期，相关工作人员没有对施工地区的水文地质以及工程地质情况进行全面的分析与掌握，因此为了能够解决软岩大变形问题，就需要解决施工问题，采取相关的施工技术来消除软岩大变形所带来的施工影响。

早在上个世纪，我国就对软岩大变形隧道问题进行了研究，因为在当时的隧道铁路工程修建过程中，经常会遇到软岩大变形施工问题而导致工程建设受到影响。而当时我国急需修建能源基地，开采地下能源来促进国家经济的发展，在建设能源基地的前后，都出现了频繁的软岩大变形施工问题，使得我国能源的开发工作受阻，由于受到当时科技手段的限制，面对很多软岩大变形问题，都无法得到实际的解决，因此针对于软岩大变形隧道问题的研究进度也相对缓慢。伴随着国家科技水平的进步，我国掌握了更多的先进隧道铁路工程施工技术，同时也拥有了大量的先进施工设备，培养了一批可靠的专业人才，这使得我国开始逐渐出现了许多解决软岩大变形隧道工程问题的实际案例，为后续解决软岩大变形隧道问题提供了参考经验。软岩大变形问题是困扰全世界隧道铁路工程的难题之一，是世界建筑学界所讨论的难点话题，发展至今，虽然已经具备了较为成熟的针对于软岩大变形隧道问题的技术手段，但是在实际的施工时也仍然会受到其阻扰，很难真正的实现完全避免软岩大变形对工程施工的影响，因此要想有效的解决软岩大变形问题，就需要合理的设定施工计划，完善隧道支护结构，改善软岩变形的形态，实现对软岩变形的控制。

2隧道工程软岩大变形的特点

在隧道工程施工当中，软岩大变形的特点非常明显，通常表现为发生变形的幅度较大，且发生变形的速度也较快。尤其是在隧道工程的施工阶段，由于挖掘开采工作破坏了岩层的内部结构，岩石变形非常的明显，这使得隧道拱顶的沉降幅度大幅增加，同时地下水位移动的速度也会持续加快，对隧道工程所带来的积压情况严重。并且，在隧道工程的施工过程中，还可能会导致岩石变形不均匀情况的出现，而一旦出现这样的问题，就会导致不对称区域的挖掘部分局部受到牵连，加重了岩石变形的程度以及范围，如隧道受到岩石变形的影响，出现明显的左右不对称的现象，该现象这在完成隧道支护工作的初期，对隧道不同段落的检查过程中，会表现得非常明显。再者，岩石变形所持续的周期以及时间是较长的，并且岩石变形的程度会随着工程进度的推进而变得严重，通常表现为随着工程的推进，岩石的变形程度以及范围也会大幅度增加，对工程施工所造成的影响会越大。经过大量的实际工程监测数据表示，隧道拱顶的沉降现象都是随着时间而逐渐增长的，如果在这样的情况下继续对隧道进行施工，很有可能会加剧这种沉降现象，如果没有及时的采取合理的解决方案，隧道拱顶的沉降幅度会超过极限值，最终导致隧道的拱顶塌方。

3隧道工程软岩变形原因分析

3.1地质因素

软岩大变形在很大程度上会受到地质因素的影响，在一些降雨量较大的地区，其地下水含量会比较丰富，地下水位也会较高，岩石在接触到地下水之后就会发生膨胀，在降低其自身硬度的同时还会产生膨胀力，如果是一些岩石质地较为松软的地区，那么就将会很容易导致软岩变形。在这个变形过程中，支护结构所承受的压力会随着软岩形变程度的变化而增加，从而导致支护结构逐渐失去作用。

3.2设计因素

除了地质因素影响以外，软岩大变形还可能是因为工程设计不足而导致的，在工程施工过程中，会对岩石进行不断的挖掘，因此岩石的结构会改变，使得岩石出现了塑性变形，这就是在施工设计当中忽略了对岩石变形的影响，部分工程施工中甚至是让岩石产生的形变超出了预期估计。面对这样的情况，隧道的支护结构就会因为无法承受住岩石形变所带来的压力而崩溃，在此期间，岩石变形的速度也将会因此而得不到控制。

4隧道工程软岩变形的控制技术

4.1控制施工损毁情况

对于隧道工程来说，其在施工过程中必定是会对原本的地理环境造成破坏，如果破坏的程度过大，那么就有可能会强行的改变岩石的形状，从而引发软岩大变形，因此为了能够避免这种情况的出现，就需要在隧道工程施工期间，去控制施工损毁情况，以此来尽可能的避免因为工程施工过度而导致岩石发生变形。而要想达到这样的目的，首先需要在施工开始之前对软岩部位进行超前的支护工作，针对隧道软岩部位进行加固处理，强化软岩区域在施工过程当中的稳定性。除此之外，也需要控制好爆破碎岩的力度，避免因为爆破威力过大而对周边岩石的稳定造成影响，并需要使用铁锨对爆破后的碎岩进行清理。

4.2管理开挖行为

开挖环节往往是最容易出现软岩变形的施工环节，因此在隧道挖掘的过程中需要做好全面且充分的管理，在开挖过程中，首先需要做的就是减少单循环的开挖长度，而要实现这样的目标，要确保初步的支护能够形成闭环，以此来降低单循环开发给支护结构所带来的压力影响。其次，是要注意隧道挖掘的时间，尤其是需要注意单循环作业的施工时间，因为在挖掘过程中，软岩变形就已经开始，因此要根据实际的情况去对单循环作业时间进行控制，尽可能的缩短软岩变形的时间，在短时间内形成岩面闭环，以此来减小软岩变形所带来的各种负面影响。

4.3注意临时支护

在進行隧道挖掘的时候，通常需要利用到隧道周围岩石的自承载能力，在开挖过程中，会对隧道周围岩石的形状进行改变，这破坏了岩石原本的稳定性，因此就需要对隧道周围岩石进行应力释放，通过让岩石发生一定程度上的变形来再次达到相对平衡稳定的状态，实现通过利用岩石的自承载能力来降低隧道支护结构所承受的压力。而这些都是在普通围岩地段才能够使用的方法，如果施工场所出现软弱围岩地段，那么这些岩石自身自承载能力就无法起到有效的承载效果，这时候就需要对这部分地段进行临时支护，通常是采用径向注浆的方式对软岩松动区域进行不断的加固，从而起到临时支护的作用。

5结束语

进一步加强松软岩大变形隧道施工技术的研究是有效推动我国隧道铁路工程有效发展的关键所在。相关工作人员要加强对该方面的关注程度，积极的学习并掌握与软岩变形隧道有关的施工技术，同时也要对现阶段已经出现的施工问题进行深入的研究，分析问题并制定出具有针对性的解决方案，通过采取合理的施工技术手段来解决软岩变形问题。

参考文献：

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[2]张文新，孙韶峰，刘虹.木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工技术[J].现代隧道技术，2018（2）：78-82.