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摘要：我国隧道工程随着城市化的发展和基础建设的需要而逐步增多，而地层条件复杂多变但是工程线路的更改牵一发而动全身，我们不得不攻克软弱破碎的地质条件，不断发掘和创新隧道施工技术以适应各种施工环境。根据隧道工程施工的地质条件、投资成本控制、工程建设需求等方面因素，设计出合理、科学、经济的施工技术方案，有利于质量、安全的控制并且对节约工程成本和进度控制均有重要作用。本文针对破碎围岩地层隧道施工提出了相应的施工工艺。
关键词：隧道工程；施工工艺；破碎围岩；小导管
引言：
在隧道工程中，影响整个工程质量的通常是软弱破碎围岩段的施工质量，而随着地下空间的利用率增长，软弱围岩所占比例也越来越高。软弱围岩中施工隧道往往面临着地下水丰富、沉降、坍塌等问题，因此在软弱围岩中探索出安全高效的隧道施工方法尤为重要。
一、破碎围岩地层隧道施工的难点和工艺原理
（一）难点
IV、V级围岩，相对较为破碎，例如在全～中风化粗粒花岗岩地段，围岩节理裂隙极发育，岩体极破碎的地质条件下，围岩不能自稳，处理不当可能会出现大坍塌以及变形破坏严重等问题，甚至有冒顶、侧壁经常小坍塌的问题；富水软弱围岩主要表现为基岩裂隙多、水量丰富，地下水呈淋雨状或涌流状出水情况下必须进行降水、截水工作，难度较大；另外在软弱破碎围岩地层一般采取小断面隧道施工，需要解决隧洞通风、洞内出渣困难以及流水作业安排和机械进出等困难。
（二）工艺原理
破碎围岩地层隧道施工的主要工艺原理是根据新奥法大部分原理，以“管超前”等“十八字方针”为基本指导思想，结合隧道工程施工案例、经验以及岩土力学理论知识，通过加强围岩自身的承载、支护能力，将破碎围岩整体化的一种施工理念。其主要通过监控量测围岩和支护的变形数据来指导施工，采取锚杆、注浆、喷射混凝土以及初支、二衬等支护形式。隧道洞身采取内外两层的复合式衬砌，外层也就是第二次衬砌主要起外观修饰作用并提供一定的支撑作用，因此最重要的是内层衬砌，称之为初次柔性支护，其主要是加强和利用围岩本身的承载能力，使隧道空间得以稳固。初支必须在隧道开挖后随挖随支，必要时甚至需要提前加固岩体，其包括假设钢拱架、钢支撑，安装钢筋网片，打入锚杆，喷射混凝土以及注浆等支护形式。隧洞开挖后造成岩土中的地应力随之再分配，而隧洞依靠空洞效应、应力均匀传递而保持稳定。这一切的关键就在于隧道开挖后的初次支护。
隧道开挖以“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤监测”的“十八字方针”为施工原则，洞口采用管棚支护，洞内小导管超前支护，为保证无水作业，还要提前采取降排水措施，包括超细水泥注浆堵水、加固地层、管井降水等。同时，减少循环进尺，采用弱爆或无爆开挖；加强施工监控量测，及时反馈信息。特别要加强洞内变形值的观测，发现超过允许值的标准，有危险征兆立即停止开挖，进行支护结构的补强。同时加强施工组织管理，严格工序，并事先制定抢险方案，备好备足抢险物资。
二、破碎围岩地层隧道施工工艺技术
（一）做好施工前的准备工作
施工前应制定相应施工技术方案，并组织技术人员对施工图纸进行复核并做好技术交底，人、材、机按方案准备就绪。制定测量监测方案，进行现场放样。为保证施工质量，我们要优中择优的选择合适的测量方案，闭合导线控制方法是一种较高等级的测量方法，需要各种测距、测角精度高的测量仪器来配合使用，因此测量仪器的选购、检定较为重要。导线控制按主导线控制点和施工导线控制点进行控制，隧洞内导线以洞口所布控的基点为起始点向内测设，形成闭合导线环。做好平面、轴线、高程测量控制方案，调试测量仪器，做好监测准备。
（二）洞口明挖与支护
在开挖前，测量放出明挖开口线，在开挖边线外侧5m设置截水沟，以稳定坡面和防止地表水影响洞口稳定，截水沟与两侧排水沟相连，沟体采用混凝土浇筑。洞口边坡按方案修整，做好雨水冲刷防护，预留工作平台。根据打锚杆和注浆施工的设备、材料自重以及其他施工荷载搭设稳固的脚手架，进行锚杆施工，依据设计图纸和现场放样准确定位锚孔并安装钻机就位，为保证误差不超规范值，严格调试钻机、调整机位，尤其是在放坡的位置。原则上隧道施工严禁带水作业，所以一般采取干钻的方式来进行锚孔钻进，但是遇到坚固岩体难以钻进时可以采取水钻方式，同时做好降排水工作，防止周边岩土应力改变、工程地质恶化以及破坏孔壁的粘结能力。严格控制钻进速度，防止塌孔、缩径。洞口边坡格构粱施工完成后，因隧洞出入口为IV、V级围岩，易坍塌，为保证洞口安全和管棚钢导管钻孔定位准确，在进、出洞口处加设导向墙。
（三）隧洞开挖
IV、V级破碎围岩采取正台阶法的进行开挖，开挖每一循环进尺根据开挖后围岩实际情况选择1.0～1.2m，采用机械配合人工无爆或弱爆开挖。在开挖前、钢支撑架立后打入超前小导管，将加工好的小导管用风钻送入已钻好的眼孔，将小导管尾部焊接在已架好的钢拱架上，孔口和裂缝用塑胶泥封堵。开挖后按照设计排距打入砂浆锚杆，同时布设钢筋网片，架设钢拱架，钢拱架之间采用较强钢筋连接。上台阶施工时，为稳固钢拱架，应在上台阶拱架两脚与锁边锚杆焊接牢固。下台阶施工时，钢拱架与连接板螺栓连接牢固。接着从拱脚由下往上、分层喷射混凝土以保证墙脚密实、稳定，全面覆盖钢拱架共同受力，外露部分与拱架焊接牢固。
隧道空间有限，开挖时工作面的烟尘和污浊的空气需要排出并送入新鲜空气，所以在隧道开挖的同时需要布设通风装置，主要由风机在洞外吸入干净、新鲜的空气，洞内铺设送风管道送至工作面，出风口需要距离工作面一定距离或者配置缓风装置，防止吹起工作面的石粉、烟尘。
（四）二次衬砌及注浆
隧道二次衬砌可采用液压衬砌台车全断面施工，根据施工缝分段、分块进行衬砌浇筑。拱部衬砌混凝土养护到规定设计强度，一般为70%以上，可以进行压降。为防止出现漏浆、空鼓现象，应在压浆前全面检查施工缝，发现问题及时处理。压浆施工自较低的一端开始，向较高的一端推进。压浆压力一般采用0.3～0.5MPa。达到规定的设计压力后5分钟结束灌浆，回填固结后及时清除孔内污水和杂物。
（五）质量控制重点
隧洞控制测量是隧洞施工的重要工序，可靠、正确的测量结果是保证隧洞顺利施工和质量保证的前提。施工前采取多边形闭合导线环实施测量控制，在洞口位置以及重要建筑物周围布设测量控制点，应在稳定可靠、受施工和外界影响小的位置埋设测量控制桩，必要时采取保护措施。
采用浅埋暗挖技术进行隧洞施工是严禁带水作业的，因此防水施工既是保证安全也是保证施工质量的重要一环。隧洞防水体系采用砼结构自防水、附加防水层和施工缝、变形缝设止水带三种形式进行防水施工。同时，喷射砼同样添加防渗剂，以增强防腐和防渗效果。
结语：
通过小导管超前预注浆、管棚支护等一系列加固手段，采取正确的断面施工方式，在准确的测量监测下指导施工，能较好的发挥围岩的自稳性能，攻克破碎围岩地层隧道施工的困难。破碎围岩地层隧道施工工法能较好的适用于复杂多变的地质环境，能广泛应用于铁路、公路、电力、矿山、河道和海峡穿越等工程建设中，其社会和经济效益巨大。
参考文献：
[1]张强.浅谈偏压软弱围岩隧道施工技术[J].铁道建设，2009（1）：34-36.
[2]王伟锋，毕俊丽.软岩浅埋隧道施工工法比选[J].岩土力学，2007，28（增刊）：430-436.