柳越文
广西路建工程集团有限公司 广西南宁 530001
摘要：近年来，我国的公路工程建设的发展迅速，隧道施工受到地质情况和周边环境的影响，造成现场施工情况多变。软弱围岩自稳能力差，自身强度低，在受到隧道施工扰动后变形量大，容易造成隧道结构出现大变形。由于隧道地质情况复杂，施工现场可能出现由于围岩变形量大、速度快等问题，造成支护结构开裂，侵入建筑限界，甚至出现塌方事故。新奥法施工采用动态施工管理，根据施工现场围岩的基本情况实时调整施工参数，保证隧道支护结构的稳定性。基于207国道左权至黎城界公路工程桥上隧道现场施工实践，在施工中由于软弱围岩产生了较大变形，导致围岩结构开裂。通过对隧道内地质情况进行详细调查，对支护参数进行了优化设计，并选取有代表性的测点进行监控量测，分析拱顶下沉、周边位移和围岩压力的变化情况，为确定隧道支护结构的稳定性提供参考。
关键词：公路隧道；软岩大变形；施工处理技术
引言
随着经济的发展，我国交通公路的社会需求量越来越高，修建公路隧道成为跨山越岭时的重要方案。山岭隧道受到地形地质条件的影响，地质应力分布多变，支护结构的受力变形以及围岩稳定情况也变得极为复杂。因此，对施工方法进行优化，对于隧道的安全性尤为重要。
1高速公路隧道施工中监控量测的必要性分析
在我国交通事业快速发展的影响下，公路工程的施工建设也越来越多，其中，公路隧道施工作为公路施工中的重要内容和环节，其具体施工中所面临的情况以及施工要求也越来越复杂，尤其是一些高等级公路的隧道施工中，其隧道施工方案与传统施工相比，不仅在线形以及隧道工程的里程等方面有了较大的变化，而且公路建设的整体投资以及施工影响也日益突出，在这种情况下，进行更加合理与优化的公路隧道施工方案设计和选择，在当前我国的公路工程施工建设中越来越受关注。值得注意的是，结合公路隧道施工的具体情况，由于公路隧道施工中仍然存在有一些较为突出的问题尚未解决，像公路施工中常见的坍塌或者是突水、隧道建设完成后的渗漏问题或者是变形等，都对公路隧道的施工质量和工程建设效益存在着较大的不利影响。针对这种情况，在公路隧道施工中，通过开展全面的监控量测工作，对公路隧道支护以及围岩时空变形、应力分布、压力变化等情况进行全面量测分析，从而结合公路隧道施工的监控量测数据，对其施工方案进行合理设计和应用，在确保公路隧道施工的安全与顺利开展，提高公路隧道施工的经济效益和质量等方面，均具有十分突出的必要性和重要意义。另一方面，由于公路隧道施工本身具有较为突出的隐蔽性、复杂性与不确定性，并且公路隧道施工中，隧道周围及施工地区的工程地质、水文条件等，与隧道施工的安全开展之间存在着较为密切的关系，尤其是不良地质条件环境下的公路隧道施工，极容易发生隧道塌方或突水等情况，不仅给隧道施工造成较大的技术困难，而且严重威胁着隧道施工人员的生命安全，迫切需要通过进行隧道施工的监控量测，在对隧道支护与围岩结构的时空变形、压力以及应力变化等进行监测分析，从而对隧道围岩支护与结构施工设计方案进行评价，以确保公路隧道施工的安全和质量。
2隧道初期支护参数优化
2.1锁脚锚杆设计优化
项目施工采用三台阶开挖法，多次开挖对围岩产生扰动会导致初期支护结构整体下沉、侧移和收敛。在隧道支护结构中设置锁脚锚杆，可有效减少变形。本项目隧道软弱围岩地段锁脚锚杆设计长度为3.5m，施工中发现支护结构出现了明显的下沉、侧移和收敛变形。由于边墙处的围岩位移和周边位移变形最大，优化后中台阶锁脚锚杆长度为6m，上下台阶锁脚锚杆长度为5m。
2.2钢支撑参数优化
钢支撑可有效提高隧道初期衬砌的刚度，抵抗软弱围岩变形应力。本项目浅埋洞口段采用Ⅰ20a工字钢，布置间距60cm。施工监控量测数据显示，支护结构拱顶下沉、周边位移变形量均较大。优化后采用Ⅰ22b代替Ⅰ20a工字钢，布置间距为60cm不变。
2.3超前小导管优化
超前小导管可有效加固掌子面前方软弱围岩，减少超挖，降低围岩变形，提高施工安全。本项目软弱围岩地段超前小导管设计采用φ42超前小导管，长度为4.5m，环向间距为40cm，外插角为8°。施工中出现了较大超挖，监测后围岩压力较大，这是造成初期衬砌变形开裂的主要原因之一。对超前小导管进行优化设计，仍采用φ42无缝钢管，长度为5m，环向间距为30cm。
3公路隧道施工中的风险防治对策建议
结合上述对某高速公路隧道施工中出现的隧道周围围岩以及拱顶下沉、浅埋地表沉降变化等情况进行监测分析，可以看出，由于公路隧道施工的监控测量本身是一件较为复杂且具有一定系统性特征的工作，再加上隧道施工中各项观测数据及其分析结果，对隧道施工方案制定及其施工安全保障均具有十分重要的指导意义，直接影响着公路隧道施工的质量和效益，需要公路工程建设有关的个单位及人员之间相互协调和充分配合，以在全面、完善的公路隧道施工监控量测基础上，对公路隧道施工中的各项数据变化及其影响进行掌握，从而促进公路隧道施工的技术方案及其施工操作流程等不断优化提升，进而提高公路隧道施工的质量和效益。其中，结合上述对某高速公路项目隧道施工的有关数据量测分析，在加强对公路隧道施工的风险问题有效防治中，应注意从以下结果方面，促进其风险问题分析和防治对策的不断完善和提升。首先，在进行公路隧道施工的监控量测中，应加强对公路工程软弱隧道围岩以及进出口附近有关数据变化的强化监测，并及时向隧道施工单位就监测分析数据进行及时反馈，以促进其在隧道施工的指导作用充分发挥；其次，对隧道围岩等级设计与实际情况存在异同的工程地段，在进行施工设计方案变更过程中，应注意对其施工开展的监测方案也应及时进行变更纠正，并对隧道断面监测的测点布设密度进行合理控制，以确保监测分析结果准确、合理，及时根据监测分析的数据结果采取有效的应对策略，防止公路隧道施工的风险及危害影响发生。
结语
结合隧道软岩支护原理，以207国道左权至黎城界公路工程桥上隧道工程为研究背景，对隧道支护结构进行优化。通过选取有代表性的监测断面，布置测点观测隧道拱顶下沉、周边位移和围岩压力，分析数据和变化曲线得出以下结论：a）监测数据表明：隧道拱顶下沉和周边位移的早期变形速度较快，在边墙开挖后变形速度较快，最大变形速率达到5mm/d，仰拱开挖支护后变形逐渐趋于平缓，说明洞身变形趋于稳定。b）隧道围岩压力的监测结果表明：隧道拱部、边墙、仰拱开挖后围岩压力均产生了一定幅度的增加，且在支护后隧道围岩压力明显下降。经过一段时间的监测，隧道各部位围岩压力逐步趋于稳定，说明支护达到了预期效果。c）通过对支护参数优化后的隧道支护结构进行监测分析，拱顶下沉、周边位移和围岩压力均产生了大幅度的下降，且变形基本趋于稳定，说明调整后有效提高了隧道的稳定性，达到了预期的目的。
参考文献
［1］李社斌，李颖，陈奇．隧道模板台车优化设计［J］．新技术新工艺，2014(1):33－34．
［2］王鑫，张保圆，王博．隧道简易钢模台车混凝土衬砌施工技术［J］．现代隧道技术，2010，47(5):103－107．
［3］刘旭阳．隧道衬砌模板台车设计的探讨［J］．中国建筑金属结构，2007(2):42－46．
［4］孟文林，张斌梁，邹代峰．隧道衬砌整体台车施工技术［J］．铁道建筑，2002(12):26－28．
作者简介：柳越文（1987—），男，广西藤县人，大学本科，工程师，主要从事公路桥梁隧道施工管理工作。