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摘要：软弱围岩一般指结构面切割、胶结程度差、强度低、围岩孔隙度大、围岩胶结不良、风化等复杂变化形成的岩土层。在软弱围岩环境中开展施工工作非常困难。施工结束后，隧道仍可能变形，对隧道后期安全运营的隐患影响很大。在施工阶段，软弱地质条件下，当隧道变形达到一定值时，可能会发生隧道失稳和支护结构严重损坏。软弱围岩隧道大变形的防治已成为当前隧道工程界最重要的问题之一。基于此，本文对软弱围岩隧道变形特性及控制措施进行研究，以供参考。
关键词：软弱围岩；隧道支护；变形控制
引言
在有些地区开展软弱围岩隧道施工具有较大的难度，对施工人员水平要求相对较高。相关人员在实际施工前要先了解周围的地质特点和自然条件，结合实际情况有针对性地制定施工方案，选用施工技术，提出优化对策。同时还要在实践中加强学习，汲取经验教训，以保证工程质量和效益的提升。
1隧道软弱围岩变形破坏的原因
(1)隧道工程的进口处于黄土陡坡的位置，出口处的岩石完全暴露，研究其岩石学主要是白垩系下通洛江成分砂岩，基层形成的自然倾斜角约为78，其中153∠80°和250∞60组的关节对隧道洞新岩板的稳定性产生不利影响，并会继续发展到卸货结构不稳定的面，或者会出现崩塌的落石等安全问题。白垩质砂岩风化特性大，施工时应充分考虑对其边坡的加固支撑，尤其应防止暗半球长期暴露在空气中。(2)特殊地面的影响，砂质新黄土等特殊地面大部分位于隧道入口和洞穴天花板上，呈浅黄色，稍微密集~密集，表现出相对较强的沙感，气孔大，处于可折叠的优秀位置；隧道入口处沙子的新黄土湿陷系数δs属于0 . 015至0 . 043之间的中间湿陷黄土，平均湿陷深度达10米，是ⅱ级中间重叠的结构。
2软弱围岩隧道结构特点
随着我国建设的不断开展，其建设程度逐步提升，相关复杂地质条件下的施工项目也越来越多。相比之下，隧道的施工难度较大，很容易出现风化带、地表层附着软弱堆积物等情况，为后续工作开展制造了很大麻烦。除此之外，在实际施工过程中，更容易出现拱顶下沉的问题，对控制地表下沉的技术需要进行合理应用。当地表下沉问题出现之后，由于深埋影响，埋深范围也会持续扩大，如果埋深很小，该类问题也会直接传递到地表。从施工工作来看，整个软弱围岩隧道下沉最为严重的便是掌子面。为此，相关工作人员应该加大对液压柱的应用，避免地表下沉问题出现。此外，在整个隧道施工中，还要提升地面构造物情况以及地表水等问题的重视程度。由于工程容易受到外界地表坏境干扰，施工单位应做好全面考虑和应对操作，利用积极有效的防护策略避免整个隧道施工受到影响。
3隧道软弱围岩变形施工控制技术
3.1锁脚处理
隧道工程拱部最初设计并没采取锁脚等措施，为加强洞身软弱围岩变形控制，应当设置锁脚小导管，然而炭片围岩成孔很容易发生坍塌，所以小导管按照设计长度设置存在一定难度。可以考虑将原来的小导管改成φ25中空自进式锁脚锚杆，还能有效节约施工循环时间。隧洞软弱围岩拱角炭片岩质强度不高，缺乏自动稳定能力，一旦出现垮塌，则必须通过沙袋堆码加固拱角、注浆孔后挂网喷锚、支护注浆加固固结等措施直接予以清理以防二次失稳以及围岩松动加剧。隧道特殊地段出现的股状渗水应及时设置集水坑，作为临时仰拱空间，同时在拱角处设置高1.5m、顶宽0.5m、底宽1.5m的临时支墩，边坡比为1∶0.5，支墩底部设置接茬钢筋以增大底部摩擦力，并且在隧道软弱围岩变形严重的右侧连续设置。
3.2施作超前锚杆
采用超前支护控制拱顶位移及掌子面变形。超前支护为钢拱架（型号HW175）+超前锚杆。采用YT-28型风钻进行钻孔，钻孔达到设计深度后，利用高压风清孔，清孔结束后采用风钻将锚杆顶入，锚杆尾端外露长度适中。超前锚杆尾部焊接在钢拱架外缘，成为一体。超前锚杆孔位钻设偏差不超过10cm。锚杆插入后再插入注浆管，注浆压力为1.0～1.5MPa。当注浆压力达到终压不少于20min，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
3.3防排水
相关人员在开展此项工作前，全面结合隧道实际情况，有针对性地采取应对措施。一是初支过程发现存在裂隙渗水，使用孔径为50mm的注浆孔堵水，按照实际渗水量，顺着裂隙间距60cm～90cm安排注浆孔。选择水泥浆为注浆浆液，水灰比为0.7～0.9，注浆压力保持在0.6MPa～0.9MPa。二是一旦在初喷层发现股状涌水，立即采取埋管引排措施，通过PVC管把股状涌水引导到隧道附近水沟中。三是在边墙周围设置集水坑，选用输送管道和泥浆泵落实分级排水策略，每隔350m添加一个一级泵站，同时加装一个φ200的抽水管路方便抽水工作，再设置一条φ300的管道，以备不时之需。四是在断裂带的二衬施工过程中，把初始设计的横向排水管数量和边墙排水管数量各自加大一倍，同时在车行横洞路面下方与人行横洞路面下方，安装满足强度要求的PVC横向联系管，把左右洞中存在的数条排水沟打造成一个大的网络排水体系，从而提高高原高寒地区软弱围岩隧道施工的排水水平。防排水工作要联系具体问题做出具体分析，采用截堵排综合处理原则，全面确保排水路径通行无阻，优化隧道内施工环境。
3.4施工中的深孔注浆技术
为了避免地下水对该项施工工作的开展产生影响，相关工作人员在挖掘作业开始之前，可以通过深孔注浆技术应用.对地下水进行有效处理，具体实施方式如下:（1）提前做好准备工作。在此过程中，工作人员可以对整个施工区域的地质情况进行详细分析，并借助于钻孔推进压力、钻孔长度等，了解具体的地质构造特点。（2）工作人员还要做好主体注浆参数的确定工作。为了将整个深孔注浆技术的作用展示出来，相关参数合理设计显得尤为重要。例如，单液浆和双液浆凝胶时间控制范围存在明确规定，单液浆时间为2-7h，而双浆液为30s-3min，在浆液扩散半径确定上，应该以2m为宜。（3）做好止浆段设计和钻孔作业等工作。一旦软弱围岩隧道施工过程中出现注浆压力的大幅变化，很容易引发安全事故。为此，相关工作人员需要根据实际情况设计止浆段。在钻孔作业上，管理人员还要做好钻孔过程的把控。
3.5锚喷支护
系统锚杆支护的间距×排距为0.8m×0.8m，长2.2m；喷射混凝土厚15cm。在平整的土坡面上由技术人员测出锚杆位置，并做出标记和编号，成孔倾角误差不大于±3°。喷射混凝土施工前保持围岩壁面平整。初期支护内的钢筋网应牢固在围岩上，钢筋网片可用插入围岩中的钢筋固定，在喷射混凝土时应不出现振动。
3.6帷幕注浆
关于断裂带地下水发育，为合理控制地下水流量采用帷幕注浆的方式，把开挖轮廓线之外的3m界定为其横断面范围。技术关键点：首先，注浆与钻孔工作按照从外到内的顺序进行，相同一圈的孔要分开作业，注浆孔开孔直径不小于110mm，终孔直径不小于91mm。其次，注浆材料通常首选水泥浆，有特别要求时再选用水泥水玻璃双液浆，浆液浓度参照实际岩体条件制定，水泥使用普通硅酸盐水泥，双液凝固时间大约为20s，注浆浆液填充率按照5%来运算。最后，确定注浆压力时通常将注浆位置的静水压力增加2MPa，注浆结束后，若还没有满足施工要求，采取补浆措施。
结束语
目前关于软弱围岩大变形，学术界尚无一致且明确的界定，普遍认为，单从变形量的绝对值角度定义软弱围岩大变形是不科学的，显著变形值的出现只是围岩变形的外在表现，其本质是剪应力的影响下引发岩体剪切变形、错动、断裂等破坏，导致岩体朝向地下空洞发生挤压推变。
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