摘要：目前浅埋偏压软弱围岩在进行隧道施工的过程中，由于技术应用存在一定问题，而往往难以获得良好的施工效果，针对这一情况，文章进行施工技术分析，希望可以给有关从业人员以启发。
关键字：隧道工程；超前支护；防排水施工
1、前言
文章结合工程实践，分析了浅埋偏压软弱围岩隧道施工过程中相应施工技术的应用以及存在的局限，并针对性的给出了优化策略，实际开展工程的过程中需要结合当地水文地质情况，灵活运用施工技术，确保结构的安全稳定性。
一、关于软弱围岩隧道的工程特点与地质特征
（1）软弱围岩隧道具体的工程特点
由于软弱围岩本身的承载能力与强度都比较低，导致总体的自稳定能力差，当隧道进行开挖作业之后，相应的地应力会重新分布，土壤周边就会出现较大的松动圈。与此同时，周边的岩体就会沿着结构面出现滑移、坠落以及松弛等情况。这时没有采取及时的工程补救措施，就非常容易发生塌方以及初支变形等工程事件。
（2）软弱围岩隧道具体的地址特征
实际上，所谓的软弱围岩主要是指承载能力较低、结构破碎、岩质软弱以及节理裂隙发育等情况的围岩，此类围岩隧道的地质特征主要表现在如下几个方面：①隧道内的围岩主要包含粉土、以及全风化岩体等等，总体的围岩承载能力以及强度都比较低。②围岩隧道经过开挖作业之后很容易出现软化、风化等缺陷，其中内里层土质包括页岩、砂岩以及泥岩、千丝岩等等。围岩的节理发育、自稳能力都比较差，而且非常容易产生破碎。③围岩隧道内的断层自带散体结构，其中的界面粘结强度十分低，结构面亦是杂乱无章。
二、关于浅埋偏压隧道的地址特征与工程特点
与深埋隧道相比，浅埋隧道多数时候都存在表层软弱堆积物、地形偏压、软弱围岩等情况，很难形成承载拱，这种类型的隧道在开挖的时候非常容易影响地质。在施工开挖的过程之中极易出现地表开裂等现象，甚至有时出现掌子面失衡的情况。基于此，在进行相关施工作业的时候最好要研究前方底层的地表下沉控制措施。一旦浅埋隧道掌子面先行下沉过大，就会造成大面积的地表下沉工程事件。一般情况下，应对这种工程危机的措施都会采用合理支护等工程补救手段。
三、软弱围岩浅埋、偏压隧道必须遵守的施工原则
3.1施工开展之前的工作
务必要深入现场进行严谨的地质调研工作，必须要精准的摸清围岩级别，确保地质预报可以超前先行。与此同时，相关施工技术人员要深刻理解设计意图，尽早采用有效的预防策略。必须严格的遵守“快封闭，勤量测、短进尺，弱爆破，管超前，严注浆，早支护、重地质，先治水”施工原则，同时必须确保每一个施工单位都能够严格执行相关规定，违者必重罚。依据地形地质条件、支护类型、开挖方式等做好提前的专项监控测量设计方案，在施工的过程中必须不断强化监测力度。与此同时，要根据围岩以及支护的具体变形情况来进行调整，并且要预留一定的变形量，全过程必须保证安全施工。
3.2二次衬砌
在隧道施工中，因受到雨水等自然条件的影响，造成初期支护发生变形现象。如果初期支护完成后立即进行二次衬砌的话，则会使得围岩应力未得以全部释放，会将部分受力传递给二次衬砌，增加其荷载力，最终引发二次衬砌断裂。针对此种现象，施工中应在确保初期支护柔性变形稳定性的基础上再实施二次衬砌施工，这样可提高施工效率。
3.3充分发挥锚杆的重要性
由于在开挖过程中围岩会产生一定厚度的松弛圈，会降低整体结构的稳定性，因此可借助锚杆，将锚杆穿过松弛圈锚入原状围岩内一定深度处，使初期支护与围岩松散圈自成一个整体，构成联合支护系统，达到锚拉的效果。
3.4合理安排施工周期
考虑到围岩具有软弱性等特征，若在雨季施工，雨水会进一步对围岩造成一定的侵蚀，若围岩部位长期有雨水存在，会使得围岩层间松散软化，锚杆的稳固性也会大大降低，严重的情况下会造成围岩坍塌现象，对安全施工带来一定的威胁。
3.5监控量测
现场（监控）量测的首要部分是在隧道开挖过程中，对围岩支护系统变形过程进行的量测，围岩变形量测。只有施工中进行围岩变形量测，才能获得有效地进行观测与控制围岩稳定性所需的关键性的宏观信息。因此，隧道工程最大限度地实现安全性和经济性统一的关键，就是以围岩变形监测为主的信息隧道量测，通常分为施工前和施工中两个阶段，隧道开挖前的量测主要是通过地质调查、直接剪切试验、现场实验等手段来掌握围岩的特征（构造、物理力学性质、初应力状态等）。围岩内松弛范围的量测，支护结构与围岩间的接触应力的量测；支护结构内应力的量测等。
通过对现场量测结果的分析，可以正确地判断围岩的稳定状态，控制施工顺序以及支护结构的承载能力等。大量工程实践证明，量测手段配合其它量测工作能使设计、施工达到更满意的效果，对提高工效、降低成本、保证安全均有非常重要的作用。因此，在现代隧道施工中量测作业是必不可少的。
3.6隧道防排水从大量施工总结技术资料反映，对于软弱破碎地质隧道，一般采取以堵为主，防排相结合的防水原则，堵水措施主要采用注浆止水技术，防水技术主要采用结构自防水和在初期支护与二次衬砌之间铺设防水层，选择原则：材料多选择防水膜等卷材，为工业定型产品，具有质量可靠、施工方便对环境无污染等特点。良好的经济性等。防水层的施工中需要注意基面的处理和接缝的处理。
四、软弱围岩浅埋、偏压隧道具体的施工优化方案
（1）超前支护及预加固
针对软弱破碎型地质的隧道，为了确保顺畅无碍的施工进度，在进行施工的时候要在开挖前采用超前支护，而且超前支护大部分时候都是采用超前小导管或者超前锚杆。与此同时，不可忽视了对掌子面起稳定作用的超前支护。
之所以要采用超前支护，是因为该支护装置可以保证稳定的刚性梁效果，同时还可以加固周边围岩的稳定性。
（2）选择的合理注浆手段
关于浅埋类型的软弱围岩隧道，其最重要需要防护的其实就是地下水。因为此类的围岩隧道往往会被裂隙水、地下水发育条件所影响。经过多年的发展，我国已经在偏压软弱围岩隧道施工中研究出了很多颇有实效的控制方法，其中最有效果的就是注浆。防治偏压软弱围岩隧道施工当中地下水的方法，一般情况下都是采用堵截为主要手段，然后在辅以牵引。而进行地下水堵截的措施有两种：其一，进行整段式的注浆止水，采用这种措施的主要原理是利用高压注浆对隧道的整段岩层结构进行合理调整，类似于将岩层的等级进行提高，这样一来，岩层的综合强度指标就会大幅度提升；另外还有一种方法，就是在隧道内部首先进行轮廓线的开挖作业，之后再由外进行环形灌浆，以此来防止地下水流入开挖的工作面。
（3）根据地质以及施工条件选择隧道开挖方法
为了能够有效的预防坍塌类工程事件，必须要对软弱围岩地段采用适宜的开挖方法，例如“分部开挖法”、“短台阶法”等等。倘若在进行隧道开挖作业的途中遇上了体量较大的溶洞、涌水以及破碎带，则必须及时变通开挖方法。在作业施工之前，相关施工技术人员一定要将埋深、断面尺寸、围岩级别等地质施工条件进行充分的考量，要确保整个开挖工程的万无一失。与此同时，除开地质条件，开挖作业也要考虑到地下水、气候条件等因素的影响。
（4）严密监控量测
之所以要在软弱围岩浅埋、偏压隧道的施工优化方案当中加入监控量测，其目的在于对围岩的支护等级进行精准的把控，确保围岩的变形量在可控参数内。必须在施工现场进行围岩变形量测，因为只有这样才能确保工程施工的安全系数。具体的量测主要分成施工前与施工中两个阶段。经过大量的工程实践，发现通过科学严密的监控量测工作，可让施工与设计方案达到更好的协调效果，而且对提高工程效率、缩减工程成本这方面也有非常积极的推进作用。
（5）优化隧道防水工程
对于软弱围岩浅埋、偏压隧道的防水工程，一般情况下都是利用堵塞与防排互相融合的防水手段，主要手段是，在结构自防水、初期支护以及二次衬砌的间隔处铺设防水层，防水层选用的材料大多为工业型防水膜卷材，这种卷材具备施工方便、质量稳定可靠、绿色环保的优点。而且进购价格也较为低廉。
五、施工工序
5.1浅埋偏压软弱围岩特征
施工单位经过综合协商后，采取如下施工方案：上下台阶开挖法；仰拱紧跟下台阶；二衬紧跟仰拱施工方法。根据不同部位的地质状况，采取科学的施工方案进行施工。隧道施工工序包括：上台阶开挖；上台阶初期支护；下台阶开挖；下台阶初期支护；仰拱开挖；仰拱喷射混凝土；仰拱灌注；仰拱填充；二次衬砌施工。
众所周知，不同的开挖方式均应遵循一定原理，若采取短台阶法进行开挖，应注意的是上下台阶之间的距离应控制在8-16m，下台超前仰拱2m，仰拱超前二衬8m。如果选择台阶法进行施工的话，那么上下台之间的距离则应控制在14-30m，下台超前仰拱4m，仰拱超前二衬8-16m。对于隧道拱部以及两侧边墙部位则采用超前小导管与锁脚锚杆进行辅助施工，这样可提高施工的成效。
5.2套拱
为了确保套拱工作的顺利开展，施工人员在进洞开挖前，需结合现场情况开展深入的分析后，寻求有效的施工方案。通过综合权衡后选择型号为120a的工字钢对内模部位进行有效支撑，完成后再向内部灌注厚度达6m的C25混凝土。待准备工作就绪后，准确定位钢管的方位。
5.3开挖支护步骤如下:
1）对于上台阶部位主要采取的开挖方式为全断面开挖，开挖应一次成型，避免二次开挖。在开挖区域预留高3m，纵向长4m，横向宽度为5m的核心土。
2）下台阶部位主要分两步进行开挖，左右侧应交错进行开挖，先进行左侧开挖，左侧开挖每循环2-3榀，长度达到1.6-2.4m时进行右侧开挖，右侧开挖每循环1-2榀。
3）初期支护是由喷锚加型钢拱架组成的，考虑到台阶本身长度较长，尤其是遇到雨季施工，会使得台阶出现下沉现象，影响施工整体质量。鉴于此种情况，喷射混凝土，使初期支护封闭成环，降低外力对整体结构的不良影响。
4）仰拱部位采取的施工方式是全断面整体灌注法，施工人员要注意仰拱与下台阶应保持一定的距离，一般以4m为宜，灌注时要注意分层灌注，这样可确保灌注充分。
5）采用衬砌台车整体灌注法对二次衬砌部位进行处理
仰拱施工完成后应及时进行衬砌灌注。由于二次衬砌为钢筋混凝土结构，这种结构的强度较高而且配筋率较高，因此应选择泵送的方式输送混凝土，根据施工要求严把混凝土的质量关。完成后施工人员还需对灌注效果进行检查，确保拱顶灌注密实。
结束语
浅埋偏压软弱围岩隧道施工实际应用的过程中，需要结合水文地质条件，选择应用超期那支护技术、锚索调整技术、临时仰拱法、边坡开挖技术等技术来确保结构稳定性，只有这样才能够确保设计达到目标要求。
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