摘要：根据软弱围岩隧道地质条件特点，从土石方开挖、隧道掘进施工、超前支护施工、锁脚锚杆施工等方面探讨了软弱围岩隧道施工技术，并结合工程实例分析了软弱围岩隧道施工要点，以提高软弱围岩隧道施工质量。
关键词：软弱围岩；隧道施工；施工技术
1 软弱围岩特点
1.1 地质特征
与一般岩石相比，软弱围岩结构稳定性更低，强度小受外力因素影响大，具有内摩擦角小、流化以及膨胀等特点。尤其是对于北方地区的软弱围岩来讲，其含水量偏低，一旦失水便会呈现固态，受到外力扰动后将会发生崩塌；相比南方软弱围岩含水量较高，受到外力扰动后呈液态。就以往施工经验来看，当软弱围岩受到外力扰动后，很容易出现断层、裂隙等问题，其自身稳定性会急剧降低。一般情况下围岩存在的环境条件均比较差，因此软弱围岩主要存在地应力不良，或者富水条件下，比较容易造成塌方以及涌水问题。
1.2 变形特征
在针对软弱围岩施工时，需要经历弹性变形、塑性与弹性变形共存、蠕变为主且存在塑性变形等几个阶段，导致围岩结构出现损伤甚至断裂。软弱围岩变形量大，对隧道进行开挖后，其塑性变形更为严重，变形速度加快，且整个变形时间较长，蠕变特性非常明显。另外，软弱围岩扰动范围较大，周围塑性区扩大，尤其是对于部分工程未进行支护处理，短时间内扰动范围会持续扩大，导致锚杆长度无法回到弹性区，喷锚支护效果无法体现，难以维持隧道结构稳定性与可靠性。
1.3 工程特征
虽然软弱围岩自身稳定性较差，但是其自身依然具有一定稳定能力，能够抵御外部较小的干扰影响。但是当干扰力超出可承受范围后，其结构稳定能力将会持续降低，松动区域也会不断扩大，支护结构出现变形的可能性增大，并且很难恢复到最初状态，最终会造成支护结构损坏。根据以往施工经验可知，隧道施工时很容易造成软弱围岩的滑动，进洞时会遭到额外因素的干扰，使得施工难度增大。
2 软弱围岩隧道施工技术
2.1 土石方开挖
在针对软弱围岩隧道施工时，为达到预期的施工效果，需要基于其具有的结构特点，来制定科学可行的施工方案，并选择最为合适的施工工艺，为正式施工打好基础。土石方开挖为初步阶段，为避免开挖对围岩结构带来的扰动出现变形，需要对整个开挖过程进行严格控制，将扰动控制到最小，提高作业安全性。施工前需要对现场进行地质勘察，针对软弱围岩进行分析，预测可行的施工方法，采取科学方法控制开挖过程，控制施工带来的扰动。
2.2 隧道掘进施工
完成土石方开挖后，需要重点做好隧道掘进施工管理，即基于软弱围岩结构基本情况，包括物理性质、开挖面积等进行综合分析，综合对比择优选择掘进技术，来提高隧道的安全系数。一般隧道掘进施工可以选择应用爆破开挖与钻机钻眼相结合的方式处理，来保证隧道掘进施工的规范性。在整个掘进过程中，需要重点做好结构变形控制，做好各项参数的管理，保证不会对围岩稳定性带来较大影响。
2.3 超前支护施工
对隧道进行超前支护施工，主要目的是提高隧道结构稳定性，避免施工作业带来扰动而造成围岩滑塌，保证施工作业安全性。利用超前管棚与超前小导管，对软弱围岩进行锚固，并结合钢架材料，来提高软弱围岩整体性能。对于超前管棚，可适用于施工难度较大的区域要求，需要基于实际情况来灵活调整导管长度，促使软弱围岩隧道施工质量以及作业效率可以提高。超前小导管的使用，则可以选择应用注浆的方式实现，选择胶结效果良好的浆液，将其注入到围岩内，来对围岩结构性能进行改善，提高隧道施工的安全性。
2.4 锁脚锚杆施工
锁脚锚杆技术在软弱围岩中的应用，最为常见的就是边墙超前锚杆施工，在断面开挖前，应用锁脚锚杆以斜向下的方式打入，检查确认锚杆底角稳固性达标后，才可进行下一步操作，充分发挥超前锚杆具有的功能，提高软弱围岩的整体承载力，为结构支护打好基础。另外，为提高施工质量，在选择应用锁脚锚杆技术施工时，还可以搭配使用垫块与钢槽，以免对支护效果产生干扰。
3 软弱围岩隧道施工要点
3.1 工程概述
以某隧道工程为例进行分析，该隧道左线长515m，右线长525m，左右线隧道测设线间距为20.5～27.1m。工程共设计了1处人形横洞，净宽2.0m，限高2.5m，设计成单心圆直墙断面。隧道围岩等级为Ⅳ、Ⅴ级围岩，明洞结构选择应用带仰拱的C25钢筋混凝土结构，衬砌厚度为80cm，拱背依次密实回填浆砌片石、碎石土与隔水黏土层；暗洞衬砌应用复合式衬砌形式，选择系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土等作为初期支护，并根据不同围岩级别辅助超前小导管、管棚等进行超前支护处理。另外，二次衬砌选择应用C25钢筋混凝土施工，并在两次衬砌之间设置防水层。
3.2地质条件勘察
工程所处区域为低丘地貌，地势变化明显，地面最大高差可达90m，绝对高程在30.2～117.61m之间，植被发育。另外，隧道进出口自然山坡坡度大约在20～30°之间，隧道围岩为燕山晚期花岗岩以及三叠系上统小坪组。
3.3 施工技术要点
3.3.1 测量放样
对控制网进行复测，在洞口建立加密控制网，并确定控制点。然后将洞口中轴线位置分为不同控制点并进行反复测量和计算，而后进行开挖作业。其中，在进行洞内施工导线测量以及施工测量时，可以选择应用激光全站仪以及水准仪，保证测量准确度的同时，提高测量效率。
3.3.2 布置管线与洞碴运输
在布置管线时，应将供水管路、供风管、通风管等设置在一侧，电线电缆则需要设置在另一侧，并要求高压在上、低压在下，动力在上、照明在下。另外，洞内可选择应用无轨运输方式，通过开挖成型的隧道底板平整处理后进行洞碴运输。
3.4 隧道施工
基于隧道工程所处地理环境，综合各项条件最终确定选择从江门—罗定高速公路罗定端洞口独头掘进的方法施工，根据“短开挖、弱爆破、少扰动、强支护、早封闭、勤测量”的基本原则开展作业。在隧道开挖完成后需要及时初喷，避免围岩出现松弛问题，并且要将硬岩地段复喷作业与掌子面间距控制在50m以内，而初期支护还需要与掌子面紧邻。应用明挖工艺进行明洞段施工，开挖前进行洞顶截水沟设置，避免地表水渗入，保证边坡与洞面结构的稳定性。而边仰坡则选择应用逆作法施工，按先上后下的顺序边开挖边支护。完成洞口的支护后，便可进行暗洞身的开挖，尤其要注意局部结构的稳定性，待衬砌完成后检查其强度达标，便可进行回填处理。其中，洞口与洞身浅埋段，受地质条件影响，施工时需要格外注意控制扰动，保证围岩结构的完整性。在施工全过程中，要尽量减少超挖量，并提高初期支护承载能力。Ⅴ级围岩地段应选择应用双侧壁导坑法作业，左右导坑以5～10m为一段交替开挖前进，确保在初期支护时可以落底封闭。Ⅳ级围岩地段则可以选择应用短台阶法施工，并将台阶长度控制在10～15m左右。
4 结语
软弱围岩隧道施工难度比较大，为保证结构的安全性与稳定性，要基于围岩特性进行分析，编制科学可行的施工方案，结合现场实际条件来选择施工技术与工艺，做好各道工序控制，保证工程达到预期效果。
参考文献：
[1]汤福明.软弱围岩浅埋暗挖隧道施工技术[J].建筑技术开发，2016，43（3）
[2]申法山.软弱围岩条件下的浅埋隧道施工分析[J].建筑知识，2015，35（12）