王兰涛
中铁二十三局集团第一工程有限公司 山东 日照
摘要：铁路隧道是交通运输的重要组成部分，从我国的铁路线路来看，它需要经过不同的地域环境，在穿越山岭地区时，由于在坡度以及引力等方面的限制，需要通过开挖隧道的方式解决这一问题，保证铁路在运行过程中的稳定性，但是由于隧道开挖的施工与水文地质有着密切的关系，根据岩石硬度的不同，需要采取相应的施工方案，对于软岩来说，需要对支护的受力结构进行分析，避免坍塌等问题的出现。本篇文章通过对软岩铁路隧道支护的类型进行阐述，分析软岩铁路隧道支护受力的情况，从而探讨优化软岩铁路隧道支护受力的措施。
关键词：工程软岩；铁路隧道；支护受力；
引言
在铁路的建设过程中，为了在路径设计的过程中实现各方面的最优化发展，取得整体效益的提升，通常会开凿不同的隧道，部分隧道由于天然的地质条件，是由软岩组成，相较于其他路段的施工来说，软岩在性能上存在一定的缺陷，导致在施工中的坚固度不高，容易在技术的应用中受到不同程度的变化，使得隧道的安全性受到不同程度的影响，不利于铁路的正常使用。在此过程中，通过会采用支护的方式，保证施工受力的稳定性，根据软岩隧道工程中的压力以及规律，充分利用支护结构的承载受力能力，尽量减少过程中可能发生的变化。有关人员可以就此进行具体的研究工作，采用不同的方式对受力情况进行详细的分析。
1、软岩铁路隧道支护的类型
1.1钢拱架支护
钢拱架支护是软岩铁路隧道中的常见类型，它是通过型钢的方式，对隧道的边防进行支护的过程，一般来说，在施工的过程中，工作人员需要对设计方案以及地理位置进行分析，明确钢拱架支护的具体类型，包括L、U以及I字型的钢轨，将其加工成相应的形状，同时按照拼装的方式进行加固。在钢拱架支护的施工过程中，工作人员需要对拱架进行制作，按照相应的条件进行设计加工，保证在连接上的合理性，同时符合软岩隧道的受力要求。完成制作后，工作人员需要根据开挖的原则将拱架的上下部进行连接，注意其中的参数范围，使得安装好的拱架成为一个整体，并且对接头进行固定，确定拱架的节点，增强使用中的强度要求。
1.2锚喷支护
锚喷支护的作用是避免围岩由于外界受力导致的变形，避免软岩在隧道工程中松散坠落，属于工程中的临时支护。对于锚喷支护来说，它在应用的过程中，需要保证岩石层的稳定性，通过喷射混凝土的方式对外层进行加固，通过与锚杆的共同作用达到相应的效果。工作人员需要按照设计方案对混凝土的比例进行配制，保证在与软岩层结合时达到锚固的效果。在施工中，工作人员需要对锚杆孔的深度、方向以及孔径等数据进行严格的审核，使其满足各方面的要求，尽量符合安装的需要，按照工序要求进行操作。
1.3复合式衬砌支护
复合式衬砌支护是指在初期支护的基础上，为了进一步保证软岩在应用中的稳定性，从而进行的二次支护，它在施工的过程中可以根据实际情况采取不同的施工办法，保证与初期支护的一致性。对于复合式衬砌来说，在施工中应该保证外层支护与围岩处于同一个受力区间，共同承担由于开挖隧道所产生的释放盈利，并且进行内外层的衬砌，采用两次支护的方式达到目标。
2、软岩铁路隧道支护受力分析
2.1软岩压力分布
在软岩铁路隧道的施工过程中，软岩会受到来自于不同方向的压力，导致施工中的围岩层产生变形等影响，这是由于软岩在施工的过程中存在一定的临界荷载，通过相关的试验和数据分析可以看出，软岩层的变化曲线以及荷载趋势与外界的受力有着明显的关系，当它处于临界荷载状态时，可能会导致坍塌等安全事故。有关人员可以采取有限元的方法，对软岩的临界受力范围进行具体的计算，为后续的施工支护结构设计提供一定的依据。
另一方面来说，在软岩隧道支护结构的施工过程中，它的受力需要达到一定的平衡状态，工作人员可以通过对软岩的截面进行试验，提取其中的重要数据，对不同阶段开挖的压力变化趋势进行体现，从而对软岩的受力范围以及方向等信息进行判断，同时将其编制成报告的方式，合理的选择最终的支护方案。
2.2软岩隧道支护受力的特点
对于软岩铁路隧道工程来说，从它的结构体系上来看，主要是由围岩以及支护结构构成，其中围岩是隧道的承载主体，它是由软岩构成的，而支护结构则是起到辅助作用，帮助软岩承担部分受力，使得隧道达到使用过程中的平衡。对于支护受力来说，它的荷载具有一定的不确定性，并不能由相关的公式以及数据计算出一个清晰的范畴，围岩与支护结构有着相辅相成的作用，它们分担了来自地层以及施工过程中的压力，而且在支护结构的设计过程中，工作人员需要通过有限元等计算方法对设计参数以及受力范围进行全面的研究，这对于后续的施工工作有着一定的影响。另外，在隧道开挖后，围岩的压力可能会产生一定的偏移，需要工作人员对薄弱层进行处理，通过支护的方式改变它的应力状态，从而保证使用中的安全性。
3、软岩铁路隧道支护受力的优化措施
3.1采用信息化施工
在软岩隧道铁路的施工过程中，在隧道开挖前后，支护结构所承受的力学状态有着明显的不同，会产生释放变形等问题，通过对收敛以及约束曲线的相关分析，可以对围岩的径向压力以及位移进行趋势图的绘制，从而确定支护结构的具体方案，在实际的施工过程中，由软岩以及支护结构具有一定的复杂性，为了加强各方面的优化工作，可以通过信息化的设计和施工达到相应的要求。首先，工作人员需要做好地质调查工作，对相关的信息进行提取，并且在计算机上建立管理系统，可以直接在网络上塑造隧道模型，将支护结构等设施完整的体现在其中，通过科学的理论知识进行仿真模拟施工，及时发现当前围岩与支护结构的状态，如果发生异常现象，工作人员需要对其进行分析和优化，采用量测信息处理的方式进行详细的改善，从而确定最终的支护方案。
3.2加强支护施工中的监测
为了保证软岩铁路隧道在施工中的和理性和有序性，符合各方面的受力要求，提高隧道的质量，工作人员可以就施工的不同阶段以及位置进行监测系统的构建，对围岩以及支护结构的力学状态进行全面的分析，可以实时的实现数据的传递，保证理论分析和实践的同步进行。首先，需要对围岩和支护结构的接触状态进行监测，明确点接触与面接触的具体特点，是否处于牢固的状态。其次，需要对相关的荷载分布图形进行绘制，根据传递的相关信息，绘制不同的曲线图，从不同的角度上保证受力的均衡性。另外，在监测的应用中，还需要以现场测量为主，对荷载和结构的模型进行调整，提高过程中的弹性抗力，对不同试验下的数据进行对比和分析，选出最优的结果。
4、结语
综上所述，在软岩铁路隧道的支护受力中，有关人员需要明确软岩的特性，对支护的类型进行了解，对围岩、支护结构的受力分布以及特点进行具体的研究，绘制相关的趋势图，从而将信息技术应用到设计优化中，加强支护施工的监测，保证软岩铁路隧道工程的稳定性和连续性。
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