沈东
天津市政工程设计研究总院有限公司 天津 300051
摘要：隧道在穿越软弱地层时，极易出现仰拱隆起、开裂等病害，对车辆的安全通行带来了极大的安全隐患。本文以西南部地区某条软弱围岩隧道仰拱病害为研究对象，分析了影响仰拱病害发生的主要因素，并提出相应防治措施，为后续类似工程提供参考。
关键词：公路隧道；软弱围岩；仰拱病害
1 引言
随着我国经济建设的高速增长，交通基础设施发展日益加快。我国高速公路网，正逐步由东部、中部地区向地质地形条件复杂的西南部地区伸展，随之，需要修建大量的山岭隧道。我国多条隧道在穿越软弱围岩地层时，仰拱结构出现了不同程度的破损，为后期安全运营带来了巨大的风险。云南某三车道大跨度公路隧道，由于围岩破碎、跨度较大，加之隧道富水，使隧道底部受力过大，造成仰拱大面积开裂[1]；槽箐头隧道由于围岩遇水软化、膨胀，加之隧道水压力过大，造成隧道仰拱出现纵向裂缝[2]。
本文以西南地区某软弱围岩公路隧道为背景，通过现场调研和分析，对软弱围岩隧道底部破碎原因进行研究，并以此提出防治措施，以期为后续类似工程提供借鉴。
2 仰拱病害概况
西南地区某隧道全长约2200m，最大埋深约500m，左右幅间距约50m，围岩以炭质板岩、千枚岩等变质软岩为主，且地下水丰富。隧道采用爆破法施工，进、出口同时向内开挖掘进。
在隧道开挖至距洞口500m左右时，隧道左幅在距离洞口100m附近，仰拱中部沿隧道中线附近出现纵向裂缝，裂缝为整体式通缝，长度约30m，宽度在20～30mm不等。随着隧道的开挖贯通，左、右幅仰拱共出现20余条裂缝，均为纵向裂缝，长度10～40m不等，宽度在8～35mm不等。根据现场钻孔取芯资料显示，仰拱裂缝呈“V”字型，上宽下窄，且钻孔过程中，隧底承压水呈喷泉状涌出。
3 仰拱病害成因分析及防治建议
根据围岩特性及裂缝特征，软弱围岩隧道仰拱病害主要由以下两点原因造成：
（1）炭质板岩、千枚岩等软弱围岩，在施工扰动及地下水浸泡的影响下，丧失应有的强度，仰拱开挖支护以后，由于上部支护结构下沉，导致仰拱部分所受承载力变大，而软化泥岩承载力较低，使得拱底下部泥岩向上隆起，并对仰拱底板形成挤压力，造成仰拱处发生底鼓、开裂现象。
（2）山区地下水丰富，隧道底部排水不畅，且软弱围岩节理、裂隙发育，地下水渗流通畅，基底围岩水压力过大，隧道中线位置仰拱表面拉应力超过混凝土抗拉极限值，导致仰拱出现纵向裂缝。
根据仰拱病害成因分析可知，防治软弱围岩隧道仰拱病害可从以下方面进行：
（1）可采用打设隧道锚杆或者隧底注浆的方式，对隧道底部软弱围岩进行加固，通过提供基底的承载能力，改善隧道底部受力，从而减少仰拱病害。
（2）及时排除隧道基底给水并改善隧道防排水，不仅降低了隧道底部水压力，同时避免了隧道基底围岩长时间浸泡，对提高仰拱安全性有重大作用。
结语：本文通过现场调研，根据围岩特性及裂缝特征分析，得出软弱围岩公路隧道仰拱病害主要是因为软弱围岩承载力不足、地下水压力过大造成的，可采取加固基底软弱围岩、加强隧底排水的措施防治仰拱病害的发生。
参考文献：
[1] 李胜利. 软弱膨胀围岩段隧道仰拱开裂成因分析及处治措施[J]. 山西建筑, 2019, 45(09): 187-188.
[2] 康涛, 胡斌, 刘传新. 槽箐头隧道病害机理分析及治理方案研究[J]. 地下空间与工程学报, 2013, 9(S2): 2019-2023.