在日常學(xué)習(xí)、工作或生活中，大家總少不了接觸作文或者范文吧，通過文章可以把我們那些零零散散的思想，聚集在一塊。那么我們該如何寫一篇較為完美的范文呢？下面是小編為大家收集的優(yōu)秀范文，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
軟弱圍巖地段隧道施工的基本原則 進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工篇一
隨著我國鐵路路網(wǎng)的完善，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，特別是高速鐵路和客運(yùn)專線的大量修建，隧道建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平也踏上了一個新的臺階;然而，軟弱圍巖隧道坍方、作業(yè)人員傷亡等事故卻時有發(fā)生，隧道建設(shè)的安全現(xiàn)狀無法與當(dāng)前的形勢相適應(yīng)。從設(shè)計源頭上解決當(dāng)前軟弱圍巖隧道建設(shè)過程中存在的問題，是非常必要和及時的。
我國是世界鐵路隧道大國。據(jù)統(tǒng)計，截止目前，我國鐵路隧道通車運(yùn)營長度已達(dá)到6000公里，在建隧道約6600公里，規(guī)劃設(shè)計長度約7600公里，預(yù)計到2020年，我國鐵路隧道總長將達(dá)2萬公里左右，位居世界第一。
我院承擔(dān)的任務(wù)主要集中在西南山區(qū)，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，一方面，隧道多；另一方面，隧道通過軟弱圍巖地段長，如：全長462km的成蘭線，隧道長度就達(dá)到322km，隧線比70%，ⅳ、ⅴ級圍巖的比重75％，且多為千枚巖、板巖等軟弱圍巖地層。
這些都從客觀上增大了隧道設(shè)計在安全方面的風(fēng)險。半個多世紀(jì)來，我院在西南山區(qū)鐵路隧道的建設(shè)中，既積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，也有不少教訓(xùn)和體會，根據(jù)會議安排，下面我就軟弱圍巖隧道工程設(shè)計方面做簡要匯報，不妥之處，敬請領(lǐng)導(dǎo)批評指正。
一、軟弱圍巖主要工程地質(zhì)特點(diǎn)
軟弱圍巖一般是指巖質(zhì)軟弱、承載力低、節(jié)理裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎的圍巖，工程地質(zhì)特點(diǎn)有：(1)巖體破碎松散、粘結(jié)力差：一般為土層、巖體全風(fēng)化層、擠壓破碎帶等構(gòu)成的圍巖，由于結(jié)構(gòu)破碎松散，巖體間的粘結(jié)力差，開挖洞室后，僅靠顆粒間的摩擦效應(yīng)和微弱膠結(jié)作用成拱，這類巖體極不穩(wěn)定，尤其是在淺埋地段容易發(fā)生坍塌冒頂。
(2)圍巖強(qiáng)度低、遇水易軟化：一般以頁巖、泥巖、片巖、炭質(zhì)巖、千枚巖等為代表的軟質(zhì)巖地層，由于其強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，開挖暴露后易風(fēng)化、遇水易軟化，尤其是深埋地段受高應(yīng)力影響容易發(fā)生塑性變形，造成洞室內(nèi)擠。
(3)巖體結(jié)構(gòu)面軟弱、易滑塌：主要是存在于受結(jié)構(gòu)面切割影響嚴(yán)重的塊狀巖體中，由于結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)強(qiáng)度較低，開挖后周邊巖體極易沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生松弛、滑移和墜落等變形破壞現(xiàn)象。
（二）、軟弱圍巖的變形與破壞特征
軟弱圍巖的工程地質(zhì)性質(zhì)決定了它在隧道工程中的變形特征，即開挖后自穩(wěn)能力差，表現(xiàn)出“自穩(wěn)時間短、易坍塌”的特征。
由于隧道的開挖，使先前支撐隧道洞身圍巖被移走，洞壁臨空；造成圍巖應(yīng)力進(jìn)行重新調(diào)整，圍巖與洞壁均向隧道凈空方向變形。
這種變形由三部分組成：一是，隧道正前方掌子面的水平位移，表現(xiàn)為掌子面的水平鼓出;二是，掌子面前方圍巖下沉，淺埋隧道表現(xiàn)為地表下沉，形成沉降槽;三是，剛開挖的隧道洞壁出現(xiàn)收斂變形，表現(xiàn)為拱頂下沉和邊墻內(nèi)移;
圖
掌子面鼓出/地表沉降槽
圖 拱頂下沉和邊墻內(nèi)移
若這種變形不進(jìn)行控制，則可能發(fā)生隧道坍方。常見的隧道坍方類型可以歸納為兩類：一是掌子面水平變形過大，發(fā)生掌子面擠出坍方；另一類是支護(hù)下沉過大，出現(xiàn)整體失穩(wěn)坍方。
圖 掌子面擠出坍方
圖 整體失穩(wěn)坍方
當(dāng)隧道上部覆土較淺時，隧道內(nèi)的變形可能發(fā)展到地表，引起地表變形開裂，甚至出現(xiàn)坍塌冒頂?shù)那闆r。這種坍方對隧道工程的建設(shè)和環(huán)境的危害性極大。
整體失穩(wěn)坍方工程實(shí)例
二、軟弱圍巖隧道潛在安全風(fēng)險源
針對軟弱圍巖隧道的支護(hù)變形、塌方等風(fēng)險，從地質(zhì)角度進(jìn)行分析總結(jié)，其潛在安全風(fēng)險源主要有6種情況：（1）軟弱圍巖淺埋、偏壓
軟弱圍巖淺埋地段，隧道施工時拱部一般難于成拱，在未采取足夠措施前，軟弱圍巖淺埋隧道易發(fā)生局部塌方；軟弱圍巖偏壓地段，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)將承受顯著的不對稱荷載，施工期間易造成初期支護(hù)縱向開裂或錯臺，變形過大甚至塌方。
圖 地形引起的偏壓
圖 地質(zhì)引起的偏壓（2）土質(zhì)隧道
土質(zhì)隧道強(qiáng)度低、自穩(wěn)性差，與巖石隧道相比要承受更大的荷載，若初期支護(hù)強(qiáng)度不足，將導(dǎo)致變形大、嚴(yán)重時會出現(xiàn)局部坍塌等安全風(fēng)險。
土質(zhì)隧道塌方冒頂及洞內(nèi)松散坍體
3）大埋深軟巖隧道
在大埋深軟巖地段，一般存在較高的地應(yīng)力，由于軟巖抗壓強(qiáng)度低，開挖過程中洞壁巖體剝離，位移極為顯著，變形持續(xù)時間長，隧底常出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。
通過該段時，若支護(hù)不足，可能造成支護(hù)變形過度、侵限，甚至塌方等安全風(fēng)險。
支護(hù)大變形嚴(yán)重侵入凈空實(shí)例
（4）斷層破碎帶
由于斷層上下兩盤的相對運(yùn)動，常使斷層面附近巖石破碎成碎石和粉末狀，形成斷層破碎帶，其巖體一般自穩(wěn)性極差，且常伴有地下水，隧道通過斷層破碎帶時易發(fā)生塌方、掌子面突泥、突水等安全風(fēng)險。
斷層破碎帶及塌方
（5）結(jié)構(gòu)面發(fā)育的塊狀巖體地段
塊狀圍巖的力學(xué)特性是巖石單體強(qiáng)度較高、承載力較高，但因結(jié)構(gòu)面發(fā)育，受其切割制約，特別是在有地下水組合作用的條件下，巖體整體穩(wěn)定性差，這類圍巖隧道坍塌的特點(diǎn)是個別巖塊失穩(wěn)，造成較大范圍巖塊突然坍塌。
結(jié)構(gòu)面發(fā)育
坍塌巖塊（6）不同巖層接觸帶地段
由于不同巖層，巖性差異大，加之常伴有地下水，在接觸面附近常發(fā)育有風(fēng)化剝蝕面，巖體較為軟弱、破碎，隧道通過時，在掌子面上方或前方，易發(fā)生塌方、涌泥等安全風(fēng)險。
接觸帶塌方
三、軟弱圍巖隧道設(shè)計
（一）、軟弱圍巖隧道設(shè)計理論
在隧道工程的設(shè)計與施工中，除了了解軟弱圍巖隧道“自穩(wěn)差、易坍塌”的工程特點(diǎn)，還必須清楚地認(rèn)識到隧道不同于地面建筑物的3個主要特點(diǎn)：
（1）隧道是由圍巖和多種支護(hù)結(jié)構(gòu)兩部分組成的，即：
隧道 = 圍巖 + 支護(hù)
圍巖與支護(hù)共同承擔(dān)山體的壓力。隧道工程的主要特點(diǎn)
（1）隧道承受的壓力具有不確定性。
（2）支護(hù)體系是控制圍巖變形的關(guān)鍵。
為有效控制隧道工程安全風(fēng)險，避免或減少坍方事故發(fā)生，應(yīng)以“充分調(diào)動圍巖的承載能力，有效控制圍巖變形和松弛”為設(shè)計理念，按新奧法原理進(jìn)行軟弱圍巖隧道設(shè)計。
（二）、隧道支護(hù)設(shè)計
根據(jù)新奧法原理，軟弱圍巖隧道支護(hù)一般采用復(fù)合襯砌。復(fù)合襯砌由初期支護(hù)、二次襯砌兩部分組成。隧道開挖后先實(shí)施噴射混凝土、錨桿、鋼拱架等與圍巖密貼的初期支護(hù)，約束圍巖變形，并根據(jù)變形監(jiān)控量測結(jié)果，適時施作二次襯砌。
圖 復(fù)合襯砌圖
1、初期支護(hù)設(shè)計
初期支護(hù)是由噴射混凝土、錨桿、鋼架組成的聯(lián)合支護(hù)體系，是復(fù)合襯砌隧道的主要承載結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)設(shè)計錨桿
錨桿作為初期支護(hù)的另一主要構(gòu)件，設(shè)計施工中是必不可少的，特別是在軟弱圍巖中，其對圍巖的加固作用十分明顯。
1）軟弱圍巖中錨桿的作用
在軟弱圍巖中單憑噴射混凝土往往難以抵抗圍巖的巨大形變壓力，不能有效地保證支護(hù)的可靠性。在這種情況下，需要將噴射混凝土與錨桿聯(lián)合使用，并把錨桿作為主要的支護(hù)措施。
軟弱圍巖中錨桿的主要作用是通過形成具有一定厚度的“加固圈”來“加固圍巖”。“加固圈”承擔(dān)外層圍巖傳來的荷載，使得最后傳到噴射混凝土層的荷載大為減小。
錨桿對圍巖的加固是通過錨桿周圍的水泥砂漿與圍巖的粘結(jié)力來實(shí)現(xiàn)的，因此需保證錨固可靠，且錨桿墊板必須與巖面緊貼。
2）軟弱圍巖錨桿設(shè)計與施工要點(diǎn)：
（1）錨桿的布置一般沿洞室周邊徑向均勻布置，必要時底部也要加錨桿；
（2）為保證加固帶有一定厚度，錨桿的長度與間距之比一般為2:1；
（3）為防止錨桿間圍巖坍落，還應(yīng)配合網(wǎng)噴混凝土，噴層主要承擔(dān)錨桿間的局部坍塌荷載；
（4）為達(dá)到設(shè)計目的，軟弱圍巖錨桿施工中要求做到：錨桿錨固可靠，全長粘結(jié)；要用墊板，且墊板要求與巖面緊貼。初期支護(hù)設(shè)計-鋼架
鋼架分型鋼鋼架與格柵鋼架兩種，一般應(yīng)與錨桿、噴混凝土共同使用。
鋼架斷面圖 格柵鋼架 1）鋼架的作用 鋼架的作用有四點(diǎn)：
一是噴混凝土發(fā)揮作用前支撐圍巖；
二是對噴射混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；
三是作為超前支護(hù)的支點(diǎn)；
四是與錨桿、噴射混凝土共同發(fā)揮初期支護(hù)的作用。2）鋼架適用范圍
鋼架的最大特點(diǎn)是剛度大，架設(shè)后能夠立即承載受力。因此，多用于軟弱破碎或土質(zhì)圍巖中，需要控制圍巖變形迅速發(fā)展的場合。如淺埋、偏壓及土層隧道等。
鋼架的設(shè)計與施工要點(diǎn)：
（1）一般采用工字鋼，或“八字結(jié)”形聯(lián)系鋼筋的格柵鋼架；
（2）鋼架間距一般為0.6～1.0m。
（3）為增加鋼架的整體性，每榀鋼架間應(yīng)設(shè)縱向連接構(gòu)件；
（4）鋼架拱腳及墻腳應(yīng)有控制鋼架位移和下沉的措施。為達(dá)到設(shè)計目的，鋼架的施工要求做到：
（1）接頭是整個鋼架的薄弱環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng);
（2）鋼架應(yīng)直立安裝，并用混凝土預(yù)制塊與圍巖頂緊；
（3）型鋼鋼架應(yīng)預(yù)留注漿孔，及時對噴混凝土層后回填注漿，保證與圍巖密貼；
（4）分部開挖鋼架落底接長時，要注意防止失穩(wěn)。
2、二次襯砌設(shè)計
軟弱圍巖中二次襯砌也是主要承載結(jié)構(gòu)，二次襯砌與初期支護(hù)共同承擔(dān)較大的后期圍巖變形壓力，應(yīng)適時施作。
（1）二次襯砌的作用
軟弱圍巖隧道中，二次襯砌的主要作用：一是承載，二是安全儲備，保障運(yùn)營的安全。
（2）二次襯砌的設(shè)計與施工要點(diǎn)
二次襯砌原則上應(yīng)適時施做。軟弱圍巖二次襯砌應(yīng)帶仰拱，與邊墻應(yīng)圓順連接，減少應(yīng)力集中。
為達(dá)到設(shè)計目的，軟弱圍巖二次襯砌施工要求做到：二次襯砌應(yīng)先施工仰拱，分段整體澆注。二次襯砌背后空洞應(yīng)回填密實(shí)。
四、軟弱圍巖變形控制技術(shù)
1、控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)
掌子面過大的變形將導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。這種事故占隧道坍方事故的比例最高，造成的人員、機(jī)械設(shè)備的損失最大，在設(shè)計施工中都應(yīng)該引起高度重視。
控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)掌子面錨桿
（2）掌子面錨桿 設(shè)置掌子面錨桿的目的是控制圍巖開挖后的先行位移和掌子面位移，也是給大斷面開挖創(chuàng)造條件，有利于控制先行和后期圍巖、支護(hù)變形。
掌子面錨桿的長度一般都在10～20m 之間，宜優(yōu)先采用易于切割的玻璃纖維錨桿。
圖 掌子面錨桿
控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)-掌子面噴混凝土封閉
（3）掌子面噴混凝土封閉
掌子面噴混凝土是現(xiàn)場使用較多的另一種維持掌子面穩(wěn)定的支護(hù)措施。
圖 掌子面混凝土封閉 控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)
（4）掌子面預(yù)留核心土
掌子面預(yù)留核心土防止掌子面失穩(wěn)、坍方是隧道中運(yùn)用最廣、最簡單、最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施之一。
核心土
2、控制落底開挖坍方技術(shù)
隧道上臺階開挖支護(hù)完成，下一道工序就是下臺階落底開挖。這道工序風(fēng)險極大。落底時上半部支護(hù)基礎(chǔ)懸空，失去支撐，很容易引起支護(hù)和圍巖失穩(wěn)、坍方。這種事故一旦發(fā)生，容易造成前方掌子面作業(yè)人員被困和傷亡。
落底開挖的關(guān)鍵技術(shù)是在開挖前給上半斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)提供一個臨時或永久的基礎(chǔ)，控制支護(hù)拱腳的快速下沉。
常見的控制拱腳下沉技術(shù)有：（1）鎖腳錨管技術(shù)
鎖腳錨管當(dāng)它作為承載結(jié)構(gòu)時，主要是傳遞來自于上部初期支護(hù)的壓力，因此，應(yīng)盡量沿拱腳切線方向設(shè)置。若施作不到位，將降低錨管作用效果。
圖
鎖腳錨管
（2）臨時仰拱技術(shù)
臨時仰拱在臺階法開挖的軟巖大斷面隧道中經(jīng)常使用，能讓上臺階臨時封閉成環(huán)，有效地控制上半段面支護(hù)的沉降，保證下臺階開挖的安全。
圖 臺階法臨時仰拱（3）擴(kuò)大拱腳技術(shù)
擴(kuò)大拱腳是通過展寬基礎(chǔ)，減小地基壓力的方法，實(shí)現(xiàn)控制支護(hù)沉降的又一種有效的技術(shù)手段。其關(guān)鍵是基礎(chǔ)要有足夠的寬度，設(shè)計寬度一般為0.8～1.0m。施作時，若拱腳寬度不夠，將造成沉降過大，達(dá)不到設(shè)計要求。
圖 擴(kuò)大拱腳
3、工程實(shí)例
成功實(shí)施的超大斷面軟弱圍巖隧道工程實(shí)例：六沾鐵路烏蒙山二號隧道。隧道出口為四線車站隧道，全長610m，其最大開挖寬度達(dá)28.42m，最大開挖面積為354.30m2，為單跨交通隧道的世界之最。隧道洞身主要通過泥巖、頁巖夾砂巖等地層。針對跨度超大、圍巖軟弱的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)采用核心土、超前預(yù)支護(hù)、邊墻設(shè)臺的拱跨式結(jié)構(gòu)，有效地控制了支護(hù)的變形。目前大跨開挖已基本完成，未出現(xiàn)坍塌問題。
圖 六沾鐵路烏蒙山二號隧道實(shí)例
五、體會與建議
1、遵循“選線四原則”，從設(shè)計源頭降低軟弱圍巖隧道風(fēng)險
隧道位置的選擇在重視洞口地形、地質(zhì)條件的同時，應(yīng)充分考慮隧道洞身地質(zhì)條件，隧道位置應(yīng)盡量避免或減少通過軟弱圍巖地段。
在選線設(shè)計時，要遵循以下“選線四原則”：
（1）選擇構(gòu)造簡單，地層單一，地下水不發(fā)育，巖體完整性較好的地段；
（2）盡量減少傍山、淺埋段，避免短隧道群。
（3）隧道洞身宜平行水平最大主應(yīng)力方向，爭取垂直巖層走向；（4）避開或遠(yuǎn)離斷層破碎帶，必須穿過時，宜大角度穿過；并應(yīng)注意選擇在斷層、特別是活動斷層的被動盤內(nèi)通過。
2、充分貫徹“早進(jìn)晚出”的原則，強(qiáng)化軟弱圍巖隧道進(jìn)洞設(shè)計
洞口位置的選擇充分考慮施工、運(yùn)營安全和環(huán)保要求，遵循“早進(jìn)晚出”的原則。有條件時應(yīng)盡量接長明洞，不要為了縮短隧道的長度而偏壓、拉槽進(jìn)洞，使洞口處挖深過大，破壞山體坡面的穩(wěn)定和植被，給施工和運(yùn)營安全帶來隱患。
進(jìn)洞成功實(shí)例
進(jìn)洞失敗實(shí)例 軟弱圍巖隧道宜采用超前管棚進(jìn)洞，并對洞口臨時開挖坡面采取錨桿（索）、壓漿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等支護(hù)措施；同時，在開挖進(jìn)洞之前，還應(yīng)做好地表防排水系統(tǒng)，以確保隧道進(jìn)洞安全。
3、高風(fēng)險軟弱圍巖雙線長隧道，宜采用雙洞單線分修方案
高風(fēng)險軟弱圍巖雙線長隧道宜采用上下行分修，修建兩座單線隧道，由于隧道開挖跨度、斷面減小，有利于施工時控制圍巖和支護(hù)變形，防止坍方事故的發(fā)生。
4、加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，細(xì)化軟弱巖層工程特性判釋
重視軟弱圍巖地段的地質(zhì)勘察工作，開展綜合勘探，查明其工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，圍巖合理定級。
對于通過軟弱圍巖地段的隧道，地質(zhì)勘察工作的主要目的是確定軟弱圍巖在隧道洞身上的分布段落、工程特性。
通過地質(zhì)測繪輔以槽探、平硐等方法，了解軟弱巖層的分布層位，綜合地面物探成果初步確定軟弱圍巖在洞身的分布段落。在此基礎(chǔ)上布置鉆探工作，通過鉆探、孔內(nèi)綜合測井、原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)，進(jìn)一步細(xì)化軟弱圍巖在隧道洞身段的分布段落和工程特性。
為彌補(bǔ)勘察工作的局限性，應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)特別是超前地質(zhì)預(yù)報工作，在開挖環(huán)境下、圍巖的受力、地下水的徑流條件均有所變化，應(yīng)高度重視局部的小構(gòu)造、不同巖性的接觸帶、層間不利的結(jié)構(gòu)面組合對隧道穩(wěn)定性的不利影響。
5、針對軟弱圍巖的工程特性，設(shè)計方案應(yīng)做到“三個有利于”
軟弱圍巖的力學(xué)特性是強(qiáng)度低、承載力低，隧道開挖后變形大。因此，針對圍巖與隧道變形的控制措施是設(shè)計的要點(diǎn)。設(shè)計應(yīng)做到“三個有利于”：
（1）開挖方法的設(shè)計應(yīng)有利于保護(hù)圍巖，減小塑性區(qū)范圍，最大限度地調(diào)動圍巖的承載作用，控制圍巖的變形量；例如采用弱爆破、圍巖預(yù)加固等設(shè)計；
（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)有利于支護(hù)結(jié)構(gòu)盡快封閉，形成整體穩(wěn)定的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以達(dá)到減小支護(hù)自身變形的目的；例如采用有利于快封閉的cd/crd等工法；
（3）支護(hù)結(jié)構(gòu)未封閉之前，輔助工程措施的設(shè)計應(yīng)有利于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體下沉；例如采用大拱腳或拱腳支撐樁等措施。
6、加強(qiáng)現(xiàn)場配合，積極開展信息化設(shè)計
隧道施工圖一般是通過施工前的地質(zhì)勘察，按工程類比或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)行設(shè)計的，正確與否或與實(shí)際的符合程度需要通過施工的檢驗(yàn);因此應(yīng)重視施工過程中的調(diào)查和監(jiān)測等信息的收集、分析，開展信息化設(shè)計，及時對施工圖設(shè)計進(jìn)行有針對性的設(shè)計修正。
信息化設(shè)計是從設(shè)計角度出發(fā)防止軟弱圍巖隧道坍方的最有效手段。信息化設(shè)計的基礎(chǔ)是：監(jiān)控量測、超前預(yù)報。
監(jiān)控量測是確保軟弱圍巖隧道施工安全的“哨兵”, 是隧道施工不可缺少的一道工序。通過監(jiān)測動態(tài)信息，及時評價圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性狀態(tài)，用以指導(dǎo)設(shè)計、施工，確保施工安全。
監(jiān)控量測工作各單位職責(zé)
設(shè)計：設(shè)計應(yīng)將監(jiān)控量測、超前預(yù)報方案納入設(shè)計文件，根據(jù)工程地質(zhì)條件、埋深、洞外環(huán)境、施工方案等明確監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測頻率、監(jiān)測及資料整理分析要求，提出變形控制基準(zhǔn)及信息反饋要求。
施工：施工單位，在編制施工組織時必須將監(jiān)控量測工作列入施工流程，并由專業(yè)隊伍來實(shí)施。
監(jiān)理：監(jiān)理單位應(yīng)做到每天檢查監(jiān)控量測記錄和報告。建設(shè)：建設(shè)管理單位應(yīng)嚴(yán)格審查監(jiān)控量測實(shí)施計劃，當(dāng)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時簽發(fā)預(yù)警通知或暫停施工。
六、結(jié)束語
我國鐵路的快速發(fā)展，為我們提供了一個高起點(diǎn)的技術(shù)發(fā)展平臺，同時也為廣大工程技術(shù)人員展示才華提供了大的舞臺。我們將按照部黨組的要求，牢固樹立“不留遺憾，不當(dāng)罪人，建不朽工程”的質(zhì)量理念，進(jìn)一步加大科技投入，開展隧道設(shè)計系統(tǒng)集成研究；不斷提高技術(shù)水平、加強(qiáng)技術(shù)管理、確?？辈煸O(shè)計質(zhì)量，為我國從隧道修建大國成為隧道修建強(qiáng)國做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
軟弱圍巖地段隧道施工的基本原則 進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工篇二
軟件說明書
隧道圍巖變形分析系統(tǒng)
1.軟件界面說明
軟件總體界面如（圖 一）所示：有菜單欄、工具欄、項(xiàng)目管理區(qū)、圖形報表操作區(qū)、圖形顯示區(qū)等區(qū)域。
（圖 一）
各部分簡要說明如下：
菜單欄：該部分提供了該系統(tǒng)軟件所有功能的菜單項(xiàng)，通過點(diǎn)擊這些菜單就可以實(shí)現(xiàn)軟件提供的功能。
工具欄：為了使用方便，避免頻繁地打開菜單，軟件將一些比較常用的功能放到了工具欄中，這樣就能快速地使用這些功能了。
項(xiàng)目管理區(qū)：該區(qū)域是用來管理新建或打開的工程項(xiàng)目的，工程項(xiàng)目可以以隧道名稱來命名，其中包含著該隧道上的各個里程（也即各個斷面），而每個斷面中又包含了該斷面上布設(shè)的各條測線或測點(diǎn)。該區(qū)域是用樹形結(jié)構(gòu)來管理工程項(xiàng)目的，樹根處是工程項(xiàng)目（系統(tǒng)最多可以管理10個工程項(xiàng)目），工程項(xiàng)目的下一級是斷面名稱，再下一級是測線或測點(diǎn)名稱，總共三級結(jié)構(gòu)。
圖形報表操作區(qū)：該區(qū)域由三部分組成。首先是直觀顯示測線數(shù)據(jù)以及收斂值的列表框，見（圖 一）中圖形報表操作區(qū)最左部分；
其次是生成各種回歸圖形和報表的各個按鈕和圖形參數(shù)設(shè)置部分，各個按鈕的具體功能，以及各參數(shù)的設(shè)置將在“5．圖形報表操作區(qū)功能說明”終予以詳細(xì)說明；最后見（圖 一）中最右部分的文本編輯框，該文本框用來顯示回歸方程、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)指數(shù)、置信度區(qū)間等各項(xiàng)回歸參數(shù)。
圖形顯示區(qū)：該區(qū)域是回歸圖形輸出部分，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，就按要求在該部分顯示需要的回歸圖形。軟件提供了各種常用的圖形操作功能，可以對圖形進(jìn)行編輯，并可以采用屏幕截取的方式保存圖形或?qū)D形以auto cad dxf文件格式導(dǎo)出，還可以將圖形存為系統(tǒng)圖形文件格式(.sd)。
以上便是對軟件界面各部分的介紹。
2.菜單功能說明
主菜單共有如（圖 二）所示六個
（圖 二）
分別是：文件、數(shù)據(jù)管理、繪圖、圖形操作、屏幕截取、查看和幫助。
※文件菜單※的功能主要是關(guān)于工程的建立、打開、關(guān)閉，工程和工程組的管理以及圖形文件的打開、導(dǎo)出和打印。
其子菜單如（圖 三）分別為：
（圖 三）
新建工程：用來建立新的工程，點(diǎn)擊之后彈出如（圖 四）新建工程對話框。選定工程類型后填入該工程相關(guān)的隧道信息，可以選擇工程保存路徑，單擊‘…’按鈕將彈出對話框（圖 五）,選擇保存工程的路徑，按確定退出。然后單擊‘增加’，則生成了一個新工程。此時系統(tǒng)將彈出消息框提示工程建立完成，按確定后，單擊‘退出’，則工程建立完畢，并返回到 主界面，左邊項(xiàng)目管理區(qū)內(nèi)的樹狀圖應(yīng)出現(xiàn)剛才建立的工程名稱，并且根據(jù)選擇的
（圖 四）
（圖 五）
之后可對該工程導(dǎo)入全站儀的數(shù)據(jù)，具體導(dǎo)法見‘?dāng)?shù)據(jù)管理’菜單中‘?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入’子菜單項(xiàng)的詳細(xì)介紹。
打開工程：用來打開已經(jīng)存在的工程文件。選擇此菜單項(xiàng)，會彈出如（圖 六）所示的打開工程對話框。選擇已有的工程，單擊‘打開’，便可打開該工程，以后便可進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入、回歸分析等操作，這與新建一個工程后的操作是一樣的。
（圖 六）
工程（組）管理：這項(xiàng)功能用來同時管理一組工程。如果系統(tǒng)中原先不存在工程，選擇此菜單項(xiàng)，會彈出如（圖 六）所示的打開工程對話框，用戶可以先打開一個存在的工程文件，這樣若系統(tǒng)中已有工程，就會彈出如（圖 七）所示的工程組管理對話框?？梢赃x擇‘導(dǎo)入’按鈕將一已存在的工程加到現(xiàn)有工程中作為工程組管理（圖 八）。注意不可導(dǎo)入同一工程，否則系統(tǒng)將給予提示（圖 九），在工程（組）管理中可以更新已有工程的有關(guān)信息，修改有關(guān)信息后按‘更新’按鈕即可更新。當(dāng)幾個工程被組成工程組后，下次打開任一工程，就會把同一工程組中的其它工程同時打開在工程（組）管理對話框中，按‘確定’后則幾個工程就會同時出現(xiàn)在左邊的項(xiàng)目管理區(qū)中。要解除同一工程組中各工程的聯(lián)系，可以在工程組管理對話框中通過按‘刪除’來刪除某工程組中的工程。其中刪除工程時需要注意1.（圖 十）只將該工程從該工程組中移去，保留該工程的所有信息；2.（圖 十一）除了1中的操作以外，還將該工程的所有信息從硬盤中刪除，不可恢復(fù)，故應(yīng)謹(jǐn)慎操作。
（圖 七）
（圖 八）
（圖 九）
（圖 十）
（圖 十一）
關(guān)閉工程：關(guān)閉系統(tǒng)中現(xiàn)有的工程。若項(xiàng)目管理區(qū)中沒有工程，則此菜單項(xiàng)為灰色，只有新建或打開工程后才能激活。
打開圖形：打開保存好的該系統(tǒng)格式的圖形文件(*.sd)。如何將圖形保存為系統(tǒng)圖形文件格式，見工具欄中
功能的詳細(xì)說明。
圖形導(dǎo)出：將圖形以auto cad dxf文件格式導(dǎo)出。
打印預(yù)覽：該項(xiàng)功能是將當(dāng)前圖形報表操作區(qū)中列表框中的數(shù)據(jù)和圖形顯示區(qū)中的圖形一起以報表的形式打印出來。選擇此菜單后進(jìn)入打印預(yù)覽窗口，可以進(jìn)行預(yù)覽，確認(rèn)無誤后即可打印。（只有打印機(jī)在該軟件所在操作系統(tǒng)上驅(qū)動后才有此功能）
打印設(shè)置：設(shè)置打印的一些參數(shù)。這些參數(shù)包括：打印機(jī)的名稱選擇、屬性設(shè)置，紙張的大小、來源，打印的方式等。
最近圖形：顯示最近打開過的系統(tǒng)圖形文件。對于經(jīng)常調(diào)用某一圖形文件比較方便。
退出：關(guān)閉系統(tǒng)。
※數(shù)據(jù)管理菜單※的功能主要是：全站儀數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、隧道斷面信息的輸入、隧道斷面信息的查詢、極限位移規(guī)范參考以及全站儀原始數(shù)據(jù)的管理等。
其子菜單如（圖 十三）所示，分別為：
（圖 十三）
數(shù)據(jù)導(dǎo)入：把全站儀上傳的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相應(yīng)工程的數(shù)據(jù)庫中。點(diǎn)擊后系統(tǒng)彈出如（圖 十五）的數(shù)據(jù)導(dǎo)入對話框。
（圖 十五）
(圖 十六)
選擇隧道名稱，單擊‘選擇文件’按紐，如(圖 十六)所示。選擇全站儀數(shù)據(jù)文件。單擊打開，如果文件格式正確，系統(tǒng)將從文件中讀取信息，并根據(jù)所測數(shù)據(jù)自動畫出測點(diǎn)的示意圖，如（圖 十七）所示，如果文件格式錯誤，將出現(xiàn)（圖 十八），如果錯誤發(fā)生，則單擊‘查看該文件’，便可修改該文件為系統(tǒng)的文件格式（注意：凡手工修改了文件，需重新選擇該文件，文件的修改才是有效的）。如無錯誤發(fā)生，可按‘導(dǎo)入’便可將該文件導(dǎo)入到系統(tǒng)中。重復(fù)‘選擇文件’----?‘導(dǎo)入’，便可將測量數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入。注意：
1.如果想把同一次觀測的兩個測站的數(shù)據(jù)作為一個時間段的數(shù)據(jù)使用，需設(shè)定‘雙站間隔時間’，系統(tǒng)默認(rèn)為20分鐘，即前后設(shè)站間隔小于20分鐘的，系統(tǒng)將彈出如（圖 十九）消息框給以提示用戶可根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)選擇。
2.相同里程的某時間段的數(shù)據(jù)不能導(dǎo)入兩次,否則系統(tǒng)將給予提示。
（圖 十七）
（圖 十八）
（圖 十九）
數(shù)據(jù)導(dǎo)入后可人工輸入該里程的斷面信息，以便將來管理時的查詢。按‘輸入斷面信息’按鈕后彈出如（圖 二十）所示，點(diǎn)擊隧道名稱和相應(yīng)的隧道里程，可查看、修改、刪除
（圖 二十）
（圖 二十一）
該斷面的信息，具體操作見菜單‘隧道數(shù)據(jù)’下‘隧道斷面輸入’菜單的說明，二者的功能是一樣的。另外單擊（圖 十七）中的‘平差’按鈕可直接查看各測線平差后的長度，如（圖 二十一）。數(shù)據(jù)都導(dǎo)完后，可單擊‘退出’回到主界面，這時點(diǎn)擊項(xiàng)目管理區(qū)中工程名稱前的‘+’號，就可看到導(dǎo)入的斷面及測線情況。
隧道數(shù)據(jù)：主要負(fù)責(zé)隧道斷面信息的輸入和查詢。該菜單有兩個下級子菜單，如（圖二十七）：
（圖二十七）
選擇‘隧道斷面輸入’菜單，彈出（圖 二十）對話框。單擊‘添加’按鈕，彈出如（圖 二十八）的對話框，選擇隧道名稱，填入?yún)⒖祭锍?，按‘確定’后，該工程和斷面
（圖 二十八）
（圖 二十九）
就會導(dǎo)入到斷面信息維護(hù)對話框中，如（圖 二十九），然后輸入各類信息，按‘保存’按鈕，就能把這些信息存入數(shù)據(jù)庫中，如果要刪除，可按‘刪除’按鈕。
選擇‘信息查詢’菜單，彈出（圖 三十）對話框。當(dāng)需要查詢?nèi)我还こ讨械挠嘘P(guān)信息時，可按以下方式操作，輸入查詢信息以產(chǎn)生查詢條件，如需查詢隧道名稱為‘test1’的工程信息，則可按下列方法查詢：在查詢字段中選擇‘隧道名稱’，在運(yùn)算符中選擇‘=’，在查詢值中填寫‘test1’,單擊‘語句生成’，再單擊查詢，便可將隧道名稱為‘test1’的工程查出（圖 三十一），單擊‘生成報表’可將結(jié)果存為文
（圖 三十）
（圖 三十一）
極限位移規(guī)范：這里提供了一個單線隧道初期支護(hù)極限相對位移百分表，以供用戶對照數(shù)據(jù)、圖形作為參考。
原始數(shù)據(jù)管理：可對全站儀上傳的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。當(dāng)需要查看一工程的原始數(shù)據(jù)時?？砂慈缦虏僮鬟M(jìn)行。選擇‘?dāng)?shù)據(jù)管理’菜單中的‘原始數(shù)據(jù)管理’將彈出（圖 三十二）對話框。
（圖 三十二）
選擇一工程，則右邊顯示該工程的原始數(shù)據(jù)文件。選中需查看的文件，單擊‘查看’便可觀看該文件內(nèi)容。也可單擊‘刪除’刪除該文件。
※ 繪圖菜單※的功能主要是：直線、圓弧、文本等圖形的繪制及顏色的選擇。該項(xiàng)菜單如（圖 三十三），具體方法均類似于autocad中的有關(guān)操作。
（圖 三十三）
※ 圖形操作菜單※的功能主要是：對圖形顯示區(qū)中的圖形進(jìn)行放大、縮小、漫游、刪除、全圖顯示等操作，具體方法均類似于autocad中的有關(guān)操作。菜單如（圖 三十三）。
（圖 三十三）
※屏幕截取菜單※的功能主要是：對圖形進(jìn)行截取并保存為bmp格式的位圖文件?！两厝 谦@得整個屏幕的圖形，‘用鼠標(biāo)選取范圍’則可以獲得選定范圍內(nèi)的圖形。具體菜單如（圖 三十四）。
（圖 三十四）
查看菜單和幫助菜單比較簡單，這里沒有詳細(xì)說明。
3.工具欄功能說明
工具欄基本是常用的菜單的快捷方式，但也有菜單不具有的功能，具體情況如下：
新建圖形。該項(xiàng)功能是將圖形顯示區(qū)刷新，即清除圖形顯示區(qū)的所有圖形，恢復(fù)為空白的畫布。
新建工程。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘新建工程’一樣。
打開圖形。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘打開圖形’一樣。
打開工程。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘打開工程’一樣。
保存圖形。該項(xiàng)功能是將圖形顯示區(qū)中的圖形保存為本系統(tǒng)軟件的圖形文件格式（*.sd），以后可以用
或菜單欄中的‘文件’一〉‘打開圖形’來打開圖形。
導(dǎo)入。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入’一〉‘（測線法）無基準(zhǔn)點(diǎn)’一樣。
打印預(yù)覽。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘打印預(yù)覽’一樣。注意：應(yīng)該按擬合曲線按鈕及時刷新回歸圖，以獲得與數(shù)據(jù)一致的回歸圖形。
繪圖。這三欄分別是繪制直線、圓以及圓弧的功能。
放大縮小。這兩項(xiàng)功能是對圖形的放大和縮小操作。
刪除物體。該項(xiàng)功能是從圖形顯示區(qū)刪除選中的圖形或文字，刪除完后，右擊鼠標(biāo)回彈出一菜單，選擇‘取消’即可退出刪除操作。
顯示全圖和移動圖形。如果想在圖形顯示區(qū)中看到全圖，點(diǎn)擊‘顯示全圖’，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)圖形的大小，使圖形能完整的顯示在圖形顯示區(qū)中。如不想改變圖形的大小，則點(diǎn)擊‘移動圖形’進(jìn)行圖形漫游。退出操作如上所述。
全屏顯示和恢復(fù)。該功能使系統(tǒng)的框架和菜單隱去，突出顯示系統(tǒng)的視類。
斷面信息查詢。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘隧道數(shù)據(jù)’一〉‘信息查詢’一樣。
斷面信息輸入。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘隧道數(shù)據(jù)’一〉‘隧道斷面輸入’一樣。
關(guān)于。顯示程序信息，版本號。
退出。
4.圖形報表操作區(qū)說明
由于前面已對該區(qū)作了簡要說明，并指明了列表框和文本框的作用，所以這部分主要詳細(xì)說明如（圖 三十五）所示的生成各種回歸圖形和報表的各個按鈕和圖形參數(shù)設(shè)置部分。呈現(xiàn)為（圖 三十五）。
（圖 三十五）
先說明各報表按鈕的功能，具體如下：
在項(xiàng)目管理區(qū)種選擇隧道名稱，并單擊‘測線報表’，則產(chǎn)生該隧道所有的測線報表，如選擇里程，則產(chǎn)生該隧道該里程的所有測線報表，如選擇某測線，則產(chǎn)生該隧道該里程的該測線的報表。其間，如果選擇了‘存為文件’則將結(jié)果輸出為文件，否則將打印輸出。‘坐標(biāo)報表’功能類似。
必須是在項(xiàng)目管理區(qū)中選擇里程，此功能才會有效。但擊‘?dāng)嗝鎴蟊怼瑫a(chǎn)生前面輸入的隧道信息（包括開挖信息、巖體信息、支撐設(shè)計、地質(zhì)描述等）的報表。如果沒有信息，用戶可以單擊‘?dāng)嗝嫘畔ⅰ粹o對此斷面進(jìn)行描述，然后保存即可。
單擊‘原始數(shù)據(jù)報表’，結(jié)果如‘測線報表’，根據(jù)在項(xiàng)目管理區(qū)中選擇的不同，分別產(chǎn)生三種原始數(shù)據(jù)的報表。
單擊‘工作人員報表’，產(chǎn)生工作人員（負(fù)責(zé)人和觀測者）的報表。
單擊‘?dāng)嗝嫘畔ⅰ?，圖形顯示區(qū)中出現(xiàn)如（圖 三十七）界面，在這兒可以輸入所選里程的斷面信息。
（圖 三十七）
回歸分析是本軟件提供的一項(xiàng)重要功能之一。全站儀對各斷面測線經(jīng)過一段時間的量測，得到測線隨時間變化的數(shù)據(jù)，其中測線斂值和時間之間具有非線性的相關(guān)關(guān)系?；貧w分析的功能就是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以回歸圖的形式顯示在圖形顯示區(qū)，以供用戶參考，并對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了預(yù)測。系統(tǒng)提供了5種曲線函數(shù)，以供用戶選擇最合適形狀的區(qū)線來擬合。
各回歸分析按鈕功能的具體說明如下（假設(shè)x對應(yīng)時間，y對應(yīng)測線收斂以及它們的速率）：
在項(xiàng)目管理區(qū)中選中具體測線或測點(diǎn)后，單擊‘對數(shù)函數(shù)’，系統(tǒng)會對測線收斂以 對數(shù)函數(shù)為回歸方程進(jìn)行非線性回歸分析，并在圖形顯示區(qū)中顯示回歸圖形（包括原始數(shù)據(jù)圖、收斂值或位移值圖和收斂或位移速率圖）。
適用情況：當(dāng)y的增量隨x增大而逐漸減少。
功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用情況：根據(jù)具體數(shù)據(jù)而定。
功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用情況：當(dāng)y隨著x逐漸增加而越來越急劇地增大。
功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用情況：當(dāng)y的增量隨x增大而逐漸減少。
功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用情況：當(dāng)y隨x增大而增大的速度與x成比例。
單擊‘自動選擇’，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動選擇合適的回歸曲線。
見（圖 三十五）右上角是回歸圖形的一些參數(shù)設(shè)置，x軸、y軸和y負(fù)軸分別是所需坐標(biāo)軸的長度，‘網(wǎng)格’和‘標(biāo)注’表示圖中是否需要它們，‘穩(wěn)定條件’是進(jìn)行穩(wěn)定性預(yù)測所需要的數(shù)據(jù)。
6.其它注意事項(xiàng)
隧道圍巖三維變形分析系統(tǒng)與自動全站儀配合使用，并對其量測時的測線布置規(guī)定如下各圖：
測線布置圖：
3測線
4測線
6測線
7測線
圖 三十八
軟弱圍巖地段隧道施工的基本原則 進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工篇三
隧道圍巖大變形機(jī)理及處治技術(shù)研究
【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例，對公路隧道圍巖產(chǎn)生大變形的原因進(jìn)行分析，并提出合理的處治措施。
【關(guān)鍵詞】隧道圍巖 大變形 原因 處治
一、隧道圍巖大變形機(jī)理分析及工程實(shí)例
1、隧道圍巖產(chǎn)生大變形的原因
各類圍巖在正常施工條件下都會產(chǎn)生一定的變形，不同國家、不同行業(yè)對各級圍巖巖及各種支護(hù)結(jié)構(gòu)都規(guī)定有不同的預(yù)留變形量以容納這些變形。大變形是相對正常變形而言，目前還沒有統(tǒng)一的定義和判別標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生大變形主要有客觀和主觀兩方面原因，地質(zhì)條件是客觀原因，技術(shù)措施不當(dāng)是主觀原因，前者是根本原因。
2、工程實(shí)例
某公路隧道進(jìn)口斜井位于溝谷地帶，地形呈左高右低現(xiàn)狀，地形起伏較大。該斜井設(shè)計平長140m，開挖范圍上部巖層為粉質(zhì)粘土，下部為強(qiáng)-全風(fēng)化頁巖夾砂巖，圍巖分級為v級。本工程地下水為上層滯水、基巖風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙水。隧道凈空斷面尺寸為4.7（寬）×5.75（高）m，開挖斷面尺寸為5.82（寬）m×7.62（高）m。
在斜井施工至掌子面里程xk0+113時，通過觀察發(fā)現(xiàn)xk0+113～+122.5段初期支護(hù)噴射混凝土有開裂剝落現(xiàn)象。此時，仰拱施工至xk0+122.5；加強(qiáng)二襯施工至xk0+125.5。大變形段里程為xk0+113～+122.5，長9.5m，該段右側(cè)鋼拱架失穩(wěn)內(nèi)斂約60cm，初支砼嚴(yán)重剝落，變形過程+115～+118右側(cè)拱腳處、+118～+122右側(cè)墻角處分別流出黃色、黑色泥漿；地表沉陷深約1.7m，面積約70m2。通過對本段隧道所處地質(zhì)環(huán)境綜合分析，圍巖大變形的主要原因有：
（1）地質(zhì)因素。隧道圍巖經(jīng)過多年地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動，圍巖應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，一經(jīng)開挖，潛在應(yīng)力釋放，應(yīng)力重新分布，在原生應(yīng)力已遭破壞，新生應(yīng)力場尚未穩(wěn)定前提下，圍巖承受壓大、極易失穩(wěn)導(dǎo)致坍塌；當(dāng)通過各種堆積體是，由于結(jié)構(gòu)松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，開挖后引起坍塌；在擠壓破碎帶，巖脈穿插帶、節(jié)理密集帶等裂結(jié)構(gòu)地層中，巖塊間互相擠壓鉗制，一經(jīng)開挖則失穩(wěn)，常見巖塊掉落、坍塌；在軟弱圍巖節(jié)理發(fā)育的情況下，或泥質(zhì)充填物過多，均易產(chǎn)生較大的坍塌；在構(gòu)造運(yùn)動作用下，薄層巖體形成的笑摺曲、節(jié)理發(fā)育地段，施工中常常發(fā)生坍塌；巖層軟硬相間，或有軟弱風(fēng)化夾層的巖，在裂隙水的作用下，軟弱面強(qiáng)度大大降低，因而發(fā)生坍塌；裂隙水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍塌。
（2）結(jié)構(gòu)支護(hù)原因。由于圍巖應(yīng)力變化具有不確定性，結(jié)構(gòu)支護(hù)承載應(yīng)力很難進(jìn)行精確計算，設(shè)計支護(hù)強(qiáng)度、剛度是否能夠滿足承載應(yīng)力的要求是很難進(jìn)行精確的判斷的，因此，支護(hù)參數(shù)的偏小，往往也是導(dǎo)致隧道坍塌的主要原因之一，且造成的危害性極大。
（3）施工原因。施工方法與地質(zhì)條件不相適應(yīng)，地質(zhì)條件發(fā)生變化，沒有及時改變施工方法；施工支護(hù)不及時；地層暴露過久，引起圍巖松動、風(fēng)化；忽略了圍巖的變形規(guī)律，圍巖的變形同時具有連續(xù)變形和突然變形的特征。當(dāng)開挖距離小于d（d為隧道開挖寬度）時，圍巖兩端由于受到二次襯砌砼和開挖掌子面支撐的約束作用，連續(xù)變形很小，主要是爆破后的受震動影響的突然變形，而且在這個距離范圍內(nèi)由于襯砌和開挖面支承的“空間效應(yīng)”的影響，即使初期支護(hù)抗力不足圍巖滑移力亦不至于失穩(wěn)，當(dāng)這個距離為1.5d～3d時，“空間效應(yīng)”的影響完全消失，初期支護(hù)抗力小于滑移力的問題即刻暴露出來，圍巖急劇變形，極易引起塌方。
二、隧道大變形段施工處治措施
1、垂直錨桿加掛網(wǎng)噴漿施工
本工程洞外處理措施采用全長粘結(jié)型早強(qiáng)垂直錨桿加掛網(wǎng)噴射混凝土。
（1）主要設(shè)計參數(shù)：錨桿孔深度、孔徑由設(shè)計決定，錨桿長度根據(jù)隧道埋深深度來確定，設(shè)計錨桿φ22螺紋鋼筋組成，間距1.5×1.5m梅花形布置，每根長4m；設(shè)置ф6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20cm×20cm。插入鋼筋束后壓漿機(jī)進(jìn)行灌注1：1.5的水泥砂漿。孔口表面用砂漿護(hù)面，砂漿厚度10～15cm。
（2）施工技術(shù)要點(diǎn)。
①清除地表植被地表大致整平：人工清除地表植被，大致整平地表，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后方可進(jìn)行下一步工序施工。
②測量定孔：工程技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙測定孔位，并用木樁標(biāo)出，其孔位誤差不得大于10cm；同時對施工人員進(jìn)行圖紙及現(xiàn)場技術(shù)交底。
③鉆孔。露天鉆機(jī)精確就位并固定，保證鉆機(jī)鉆桿線垂直以及鉆機(jī)在鉆進(jìn)時不產(chǎn)生偏移和傾斜；鉆孔順序由里向外或由外向里，先鉆高位孔。
④制作錨桿鋼筋及鋼筋束。錨桿宜采用錳硅螺紋鋼，直徑為22mm。用鋼筋切割機(jī)將鋼筋按設(shè)計長度進(jìn)行切割。
⑤安裝錨桿鋼筋束。在安裝鋼筋前用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，以清除孔內(nèi)粉碴及雜物。安裝鋼筋束：可借助于簡易鋼管架，安裝卷揚(yáng)機(jī)對鋼筋束進(jìn)行垂直吊放。
⑥灌注砂漿：安裝好鋼筋束后，堵塞孔口，用注漿機(jī)結(jié)合導(dǎo)管進(jìn)行孔內(nèi)灌注水泥砂漿，使孔內(nèi)砂漿堵塞密實(shí)，保證地表錨桿的錨固效果；注漿時，孔口壓力〈0.4mpa。
2、管棚超前支護(hù)施工
本工程洞內(nèi)xk0+113～+122.5大變形段采用dn65中管棚加固過渡。
（1）主要施工參數(shù)：①管規(guī)格：內(nèi)徑65mm，外徑76mm；②管距：環(huán)向間距40cm；③傾角：外插角1°～3°為宜，可根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整；④注漿材料：m20水泥漿或水泥砂漿；⑤設(shè)置范圍：拱部120°～135°范圍；⑥長度：15m。
（2）施工技術(shù)要點(diǎn)：
①開挖管棚工作室。工作室分步開挖，分步施鉆。即先在兩邊拱腳分別開挖兩個工作室ⅰ，進(jìn)行鉆孔、安管、注漿之后，再開挖工作室ⅱ；當(dāng)開挖工作室ⅱ時，可棄碴于兩拱腳工作室ⅰ。這樣既減少開挖工作量、減少搭拆平臺，又便于移動鉆機(jī)，有利于鉆孔作業(yè)。
②搭設(shè)平臺、安裝鉆機(jī)、測定孔位。搭設(shè)鉆機(jī)平臺，鉆機(jī)平臺盡量一次搭好。鉆孔順序，有高孔位向低孔位進(jìn)行，可縮短移動鉆機(jī)與搭設(shè)平臺的時間，便于鉆機(jī)定位、定向。
③鉆孔。鉆孔為便于插管，管棚鋼管鉆孔直徑應(yīng)比管棚鋼管設(shè)計直徑大20～30mm；若圍巖注漿固結(jié)好或巖質(zhì)較好，可以一次成孔；圍巖局部注漿效果不好的，鉆進(jìn)時可能產(chǎn)生坍孔、卡鉆，則需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。
④安裝管棚鋼管。根據(jù)設(shè)計，管徑如采用80～180mm壁厚4mm以上碳素?zé)o縫鋼管，每節(jié)管長4～6m；每節(jié)鋼管用8mm厚的管箍連接；15m左右一次成孔的短孔，可用人工將鋼管直接插入鉆孔。管節(jié)與管箍的絲扣應(yīng)提前在專用管床上按規(guī)定加工。
⑤安裝管棚鋼筋籠及管外注漿。管棚鋼管安裝好后，放置鋼筋籠并注漿。管內(nèi)設(shè)置的鋼筋籠，由四根長4m的螺紋鋼筋焊接在壁厚8mm、長8cm的管節(jié)上而成，鋼筋直徑、管節(jié)外徑應(yīng)根據(jù)管棚鋼管直徑大小而定。在鋼管鋼筋籠安好后，進(jìn)行注漿。注漿用泥漿泵壓注，根據(jù)所要求的凝固時間決定采用水泥漿或水泥水玻璃雙液，分二次進(jìn)行，第一次對二個工作室ⅰ各個鉆孔注漿；第二次對工作室ⅱ各個鉆孔注漿。
三、結(jié)束語
隧道圍巖大變形施工處治關(guān)鍵在于弄清軟弱圍巖的變形規(guī)律特征，找出其變形原因，采用合理的施工方法和支護(hù)參數(shù)。該隧道施工中有效地控制了大變形，整個施工過程中未發(fā)生一起安全事故，而且質(zhì)量均在控制要求范圍內(nèi)，表明軟弱圍巖采用的大變形施工處治技術(shù)是成功的可供同類工程施工參考。
參考文獻(xiàn)：
1、孫劍峰，秦嶺灞源隧道圍巖大變形處理方法，《中國科技博覽》2014年第19期
軟弱圍巖地段隧道施工的基本原則 進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工篇四
軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究
軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究
【內(nèi)容提要】 隨著“十三五”期間國家高速鐵路投入力度的加大，勢必會對高速鐵路的施工技術(shù)提出更高的要求，隧道作為高鐵的主要組成部分，施工工藝顯得尤為重要。而軟弱圍巖，特別是含水量較大地段的圍巖，如何在保證安全和質(zhì)量的前提下，盡快的開挖、支護(hù)、封閉，在隧道施工過程中顯得尤為關(guān)鍵。
【關(guān)鍵詞】 隧道；施工技術(shù)；軟弱圍巖；開挖。1.軟弱圍巖的施工難點(diǎn) 1.1軟弱圍巖的特點(diǎn)
開挖工序作為隧道施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，影響著整條隧道的施工質(zhì)量和進(jìn)度，而隨著圍巖級別的遞增，開挖難度也逐漸加大，特別是ⅴ級圍巖，巖體極為破碎、容易風(fēng)化，受爆破震動影響顯著，這就要求我們在開挖完成后，及時支護(hù)閉合，同時做好監(jiān)控量測。1.2軟弱圍巖的開挖方法
本文針對京沈客專在建的三棱山隧道，結(jié)合大型機(jī)械化施工工藝，對ⅴ級圍巖的開挖支護(hù)和襯砌注意事項(xiàng)做出了幾點(diǎn)歸納。
三棱山隧道1#斜井沈陽方向圍巖類型較復(fù)雜，圍巖ⅱ級至ⅴ級交替，其中，ⅴ級圍巖地段，巖體自穩(wěn)性非常差，基巖裂隙水較完全發(fā)育，而對掌子面前方圍巖的預(yù)見性的手段有限，僅靠地質(zhì)預(yù)報和掌子面素描是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
為了施工安全起見，我項(xiàng)目采用了三臺階預(yù)留核心土的開挖方法，嚴(yán)格控制上臺階一次性開挖進(jìn)尺，根據(jù)掌子面圍巖的不同區(qū)域，合理的調(diào)整打鉆時的外插角度，特別是拱腳處，如果外插角度過大，爆破時會對破碎的圍巖造成更大的擾動，會對支護(hù)工序造成很大的隱患。同時，視巖層的堅硬程度，對單孔裝藥量也進(jìn)行了合理的控制，巖層尤為破碎和不穩(wěn)定的部分，可以選擇破碎錘進(jìn)行敲擊，同時挖機(jī)配合進(jìn)行清理碎渣。開挖工作完成后，及時測量開挖輪廓，堅決避免欠挖的發(fā)生，在考慮軟弱圍巖變形較大的情況下，對理論預(yù)留的變形量做出了進(jìn)一步的調(diào)整，適當(dāng)?shù)姆糯罅碎_挖輪廓線。中、下臺階的開挖要交錯進(jìn)行、及時跟進(jìn)，單側(cè)每個循環(huán)的開挖進(jìn)尺不應(yīng)大于兩榀拱架間距，拱架間距宜在0.6米至0.8米之間，同時，避免拱架懸空。2.支護(hù)方式多樣性
開挖完成以后，要盡快的對外漏的圍巖進(jìn)行支護(hù)封閉，為了增加初期支護(hù)的穩(wěn)定性，支護(hù)所用的噴錨混凝土比設(shè)計增加了一個標(biāo)號。控制拱架的施工質(zhì)量是支護(hù)工作的重點(diǎn)，拱架每個單元之間
第1頁，共6頁。軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究 的連接要確保牢固；同時，為了保證初支拱架的穩(wěn)固性，對每榀拱架的兩側(cè)各增設(shè)了一組鎖腳錨管。拱腳位置應(yīng)避免懸空，保證坐落在硬巖上，如因超挖、排險等因素引起的拱腳外漏、懸空，我們選擇用槽鋼或者工字鋼對其進(jìn)行鋪墊。特殊的，可以將槽鋼或工字鋼與拱腳進(jìn)行連接。超前支護(hù)施作，個人認(rèn)為是隧道支護(hù)工序的重中之重，超前的施工質(zhì)量決定了下一循環(huán)開挖的安全性、穩(wěn)定性，可以在一定程度上避免掌子面前方和上部的滑塌。我標(biāo)段在施作超前支護(hù)方面，充分利用了大型機(jī)械化施工的優(yōu)越條件，在極其軟弱的圍巖里程段，用三臂鑿巖臺車打設(shè)了中管棚（見圖1），并留設(shè)注漿孔和注漿閥門，以便后期注漿加固掌子面前方的巖體。相較于傳統(tǒng)的超前施作工藝，三臂鑿巖臺車在打設(shè)管棚時，比人工所使用的氣腿式鑿巖機(jī)要方便的多，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
圖1 三臂鑿巖臺車施作中管棚
1.1所需時間少。
傳統(tǒng)的鑿巖機(jī)每打設(shè)一根超前小導(dǎo)管用時在15分鐘左右，小導(dǎo)管長度按3.5米，全環(huán)布設(shè)55根，6名工人操作鑿巖機(jī)，全環(huán)小導(dǎo)管共計用時2.5小時；而三臂鑿巖臺車每打設(shè)一根中管棚用時在3分鐘左右，三個機(jī)械手同時操作，全環(huán)共計用1小時。鑿巖臺車大大的節(jié)省了工序時間，把后續(xù)的每一個施工工序都提前了一個節(jié)點(diǎn)。1.2操作方便。
三臂鑿巖臺車僅需要接入高壓電纜和水帶，專業(yè)的技術(shù)人員就可以進(jìn)行操作了。而鑿巖機(jī)需要配備一定數(shù)量的空壓機(jī)，接入水管。并且，鑿巖機(jī)維修和保養(yǎng)的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鑿巖臺車，操作起來比較麻煩。
第2頁，共6頁。軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究
1.3減少資金的投入。
同樣打設(shè)一組超前導(dǎo)管，單是機(jī)械用電量這一項(xiàng)，三臂鑿巖臺車就比鑿巖機(jī)節(jié)省了很大的開支，為項(xiàng)目帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。4.初支防水與排水
在支護(hù)工序完成后，就需要對初期支護(hù)和掌子面滲水處進(jìn)行止水和排水處理，按照“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，我標(biāo)段主要采用了注漿止水和初支表面引排相結(jié)合的方法對滲水進(jìn)行處理。4.1掌子面注漿。
對管棚注漿之前，先對掌子面噴錨封閉，分兩層噴射混凝土，確保所注漿液不流失或較少流失。掌子面也可以根據(jù)出水情況施作一些小導(dǎo)管，和中管棚一樣，在管口處預(yù)留注漿孔，并將止?jié){閥門安裝于管口位置，通過注漿管連接到雙液注漿機(jī)的閥門處。注漿機(jī)采用恒峰hyb80/90雙液注漿機(jī)，注漿原材料采用p.o.42.5普通硅酸鹽水泥和水玻璃，將水泥倒入攪拌桶中，加入適量的水進(jìn)行攪拌。同樣，水玻璃也是加水稀釋后才能進(jìn)行注漿。（見圖2）注漿順序按照從水量小的區(qū)域依次向水量多的區(qū)域進(jìn)行，在注漿前及注漿過程中，實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場質(zhì)量負(fù)責(zé)人對水、水泥、水玻璃的比例做過多次實(shí)驗(yàn)，力求符合現(xiàn)場的注漿環(huán)境，最終所得出的配比為（質(zhì)量比）：水泥：水：水玻璃=1:0.15:0.7，確保注漿效果達(dá)到最佳。注漿壓力控制在1.5mpa左右為宜，持壓歷時6-8分鐘，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)注漿管附近的其他管口或者初期支護(hù)面有漿液輕微滲出時，說明此管及其周圍圍巖裂隙注漿基本飽滿，此時停止注漿一段時間，待漿液充分?jǐn)U散后，再次進(jìn)行注漿，直至表盤指針轉(zhuǎn)動幅度較小為止。（此時壓力很小，已經(jīng)不能泵入水泥和水玻璃混合液）
圖2 掌子面注漿加固
第3頁，共6頁。軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究
注漿結(jié)束后，立即關(guān)閉止?jié){閥門，并立即用清水將注漿機(jī)及軟管清洗干凈。在注漿過程中，可根據(jù)現(xiàn)場出水量適當(dāng)增加水玻璃的用量，并關(guān)注儀表壓力是否在合理范圍內(nèi)。在注漿完成后，定時觀察掌子面的出水量，安排專人做好相關(guān)記錄，同時建立規(guī)范的影像資料存檔制度，按照單位工程→分部工程→分項(xiàng)工程的順序，收集影像資料。內(nèi)業(yè)諸如注漿、管棚施作等資料，要建立健全施工臺賬。4.2全環(huán)徑向注漿。
初支面全環(huán)注漿在掌子面注漿并達(dá)到穩(wěn)定后進(jìn)行，和掌子面注漿的方法相同，利用開挖臺車，在初支面按照梅花形布設(shè)注漿孔，從邊墻逐次向拱頂進(jìn)行注漿。根據(jù)初支面布設(shè)的監(jiān)控量測點(diǎn)所測得的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)在合理的范圍內(nèi)，方能進(jìn)行下一循環(huán)的爆破、開挖。4.3初支引排水。
極個別的初期支護(hù)表面，由于水量較大的緣故，注漿并不能完全將滲水止住，此時就需要在滲水處增加排水盲管，并用土工布包裹，固定在初支表面上，該盲管與仰拱邊墻施工的盲管聯(lián)通，確保初支滲水可以通過盲管流入中心水溝的排水管，并排出洞外。5.襯砌和防水層施工
開挖和支護(hù)工序的順利完成，標(biāo)志著隧道向貫通又邁進(jìn)了一步。但是，后期所施工的防排水系統(tǒng)和襯砌，也是非常重要的，在開挖支護(hù)完成后，襯砌要及時的施作，確保安全步距在規(guī)定的范圍內(nèi)。5.1仰拱的施工
仰拱一次性開挖進(jìn)尺要小于3米，基底的積水和碎渣必須清理干凈，并確保仰拱拱架與下導(dǎo)拱架連接牢固后，方能噴錨支護(hù)，使初期支護(hù)閉合成環(huán)。當(dāng)整幅仰拱初支完成后，需要對仰拱施作防水層。首先，對邊墻初支基面進(jìn)行檢查，清除基面尖銳物體后，安裝環(huán)向和縱向盲管，鋪設(shè)土工布，其次，鋪設(shè)防水板，確保土工布和防水板的搭接長度滿足設(shè)計要求。仰拱端頭模板采用剛端模板，小邊墻模板采用整體式桁架模板，對仰拱一次性澆筑，填充和仰拱分開澆筑。同時，邊墻縱向止水帶的安裝，使用了特制的卡具，保證了止水帶的預(yù)埋深度和順直。仰拱邊墻部分的環(huán)向盲管要預(yù)留足夠的長度，深入仰拱內(nèi)部的排水管要固定牢固，保證暢通性。接地鋼筋作為仰拱施工的一部分，必須要保證與初支鋼架的主筋有足夠的焊接長度，在仰拱澆筑邊墻時，接地鋼筋要伸出邊墻一定的長度，并用萬用表測量接地電阻，并做好相關(guān)的記錄。當(dāng)電阻值小于1ω時，說明該處接地鋼筋設(shè)置合格。接地鋼筋要與槽道鋼筋連為一體，這樣才能保證槽道帶電體傳入大地。5.2二襯施工
二襯施工作為復(fù)合式襯砌的最后一個組成部分，是確保高速列車安全運(yùn)行的關(guān)鍵。我標(biāo)段采用整幅液壓臺車澆筑二襯混凝土，并在臺車面板背面安裝平板振搗器，在襯砌模板二倉及以下位置，采用插入式振搗器。二倉及以上位置主要以平板振搗器振搗為主，振動器運(yùn)行時間不宜過長，避免過大
第4頁，共6頁。軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究 的震動對二襯臺車的穩(wěn)定性造成不利的影響。混凝土澆筑過程中，實(shí)驗(yàn)員和技術(shù)員旁站監(jiān)督混凝土澆筑情況，對混凝土的坍落度、和異性實(shí)時監(jiān)控，根據(jù)混凝土澆筑高度，靈活的調(diào)整混凝土的坍落度。為避免混凝土澆筑高度過高，特別設(shè)置了溜槽，可靈活的調(diào)整溜槽的高度，和料倉高度相匹配。5.3二襯防水層施工的注意事項(xiàng) 5.3.1防水板施工注意事項(xiàng)。
防水板之間的搭接長度要滿足設(shè)計要求，對爬焊機(jī)爬焊過的雙焊縫要做氣密性檢查，不合格處要及時補(bǔ)貼、焊接牢固。5.3.2初支基面異物割除。
初支表面的注漿管、監(jiān)控量測標(biāo)都要割除，并用砂漿抹平，極個別的凹凸不平處也需要砂漿均勻的涂抹。
5.3.3注漿管的布設(shè)。
襯砌段防水板鋪設(shè)完成后，在拱頂處的防水板位置，布設(shè)兩根直徑100㎜的pvc管，一根打孔作為注漿使用；另一根不需要割孔，兼顧排氣。在二襯混凝土澆筑完成以后，當(dāng)其強(qiáng)度達(dá)到75%時，開始對拱頂進(jìn)行回填注漿。這種方法可以有效的解決二襯脫空問題。6.附屬工程施工
隨著主體工程的推進(jìn)，水溝電纜槽、中心水溝、找平層都應(yīng)及時的提上日程，所涉及的工裝都應(yīng)提前做出安排布置。水溝電纜槽的施工要保證兩豎墻之間的距離不侵入規(guī)定的凈空；保溫水溝和找平層的澆筑高度嚴(yán)禁侵入內(nèi)軌頂部的結(jié)構(gòu)。具體施工細(xì)節(jié)不一一贅述。7.監(jiān)控量測與日常測量
在初支完成后，要及時的根據(jù)圍巖等級埋設(shè)沉降觀測標(biāo)，并及時的量測、統(tǒng)計分析，當(dāng)拱頂沉降和邊墻收斂超出正常范圍時，在此區(qū)域內(nèi)，加密一些觀測點(diǎn)，并提高測量頻率，以便做出相應(yīng)的解決方案。日常的測量工作一定要注意各種輪廓線的合理數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁侵限發(fā)生，尤其是二襯凈空，更不能超出建筑界限和行車界限。8.圍巖探測
對掌子面前方圍巖情況的遇見，一直是隧道施工的重點(diǎn)。我項(xiàng)目主要采用了以下三種方法來判別掌子面圍巖的好壞，以便提前做出合理的部署。8.1超前地質(zhì)預(yù)報。
個人認(rèn)為超前地質(zhì)預(yù)報是探明掌子面前方圍巖最有效的一種探測方法，它能詳細(xì)探明圍巖的波速、水量以及其破碎程度，而且預(yù)測范圍較長，對掌子面開挖能提供可靠的依據(jù)。8.2加深炮孔。
第5頁，共6頁。
軟弱圍巖及富水地段隧道施工技術(shù)研究
加深炮孔是一種簡單易行的物探方法，在每循環(huán)掘進(jìn)過程中順帶施做，可大致預(yù)測前方小范圍內(nèi)圍巖程度的好壞，有一定的隨機(jī)性，可靠性不高。8.3掌子面地質(zhì)素描。
在掌子面排險找頂后，可直觀的對掌子面圍巖做出描述。諸如滲水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育、巖層走向等，都可以直觀的體現(xiàn)出來。和加深炮孔類似，掌子面素描對圍巖的預(yù)測精確度不高。9.結(jié)束語
在日常工作中總結(jié)的一點(diǎn)工作經(jīng)驗(yàn)，希望能給施工一線的同事提供些許參考，不足之處，望領(lǐng)導(dǎo)、同事多多提出建議，謝謝?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】
《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》 倪光輝，劉世杰，卿三惠等.中國鐵道出版社 j1149-2011.《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 張奕斌，林傳年，侯小軍.中國鐵道出版社 q/cr 9604-2015.第6頁，共6頁。
軟弱圍巖地段隧道施工的基本原則 進(jìn)一步明確軟弱圍巖及不良地質(zhì)鐵路隧道設(shè)計施工篇五
淺議軟弱圍巖隧道變形地段施工
席亞濱
軟弱圍巖是指飽和抗壓極限強(qiáng)度在30mp以下、巖體完整性系數(shù)在0.4以下的圍巖，其工程性質(zhì)主要表現(xiàn)在圍巖自穩(wěn)性差、節(jié)理發(fā)育、巖石風(fēng)化嚴(yán)重。通常情況下，我們把以ⅳ、ⅴ級圍巖為主的隧道都稱之為軟弱圍巖隧道。軟弱圍巖隧道施工面臨的風(fēng)險大于一般隧道，普遍存在初期支護(hù)變形、破壞、侵限換拱；結(jié)構(gòu)下沉，噴射砼開裂掉塊剝落；突水涌泥、塌方，甚至是二襯破壞等現(xiàn)象，其出現(xiàn)的頻次和產(chǎn)生的破壞力大小與地質(zhì)本身、施工能力和技術(shù)管理水平的高低等都有很大的關(guān)系。
在對軟弱圍巖隧道施工的時候，首先在要樹立一個全新的思想觀念，更要樹立一個堅強(qiáng)的信心。另外，在在項(xiàng)目最艱難的時候體現(xiàn)技術(shù)管理的龍頭作用，項(xiàng)目管理人員要做到思路清晰，以身作則，保持整個團(tuán)隊的團(tuán)結(jié)協(xié)作。一個項(xiàng)目團(tuán)隊，如果長期牢固樹立好這些思想觀念的話，這個項(xiàng)目就至少成功了一半。當(dāng)然，在實(shí)際的工作面前，我們更要講究科學(xué)的方法。
應(yīng)遵循的原則
軟弱圍巖隧道施工中，我們要解決的核心問題就是控制變形。面對頻繁的變形開裂和由此導(dǎo)致的諸多問題，我們所有的努力都是為了實(shí)現(xiàn)一個目標(biāo)，就是通過采取一定的初期支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)措施和加強(qiáng)施工現(xiàn)場過程控制，將拱部的下沉和周邊的收斂控制在一定范圍內(nèi)，確保每月最大有效施工天數(shù)，嚴(yán)防一切形式的變形開裂導(dǎo)致的換拱，杜絕塌方，確保施工安全；為此，我們在施工過程中必須要有一個很大的責(zé)任心。
責(zé)任心是戰(zhàn)勝軟弱圍巖隧道施工各種困難的法寶。各層次領(lǐng)導(dǎo)，任何一個部門，每一個參建人員都應(yīng)立足本職工作，建立堅強(qiáng)責(zé)任心，才能應(yīng)對好各種困難，才能解決好現(xiàn)場的各種問題。當(dāng)然，除一個責(zé)任心外，在軟弱圍巖隧道施工過程中我們應(yīng)該在技術(shù)上把握三個基本原則。
原則一：方案不失誤
我們在軟弱圍巖隧道施工中，應(yīng)在不同階段根據(jù)不同的材料編制施工方案，施工前，我們可按照設(shè)計或業(yè)主提供的“風(fēng)險評估報告”和相關(guān)設(shè)計文件編制專項(xiàng)的施工方案，該方案應(yīng)具備一定的指導(dǎo)性；施工過程中通過超前地質(zhì)預(yù)報成果和日常技術(shù)工作積累的一線資料，及時對“風(fēng)險評估報告”進(jìn)行細(xì)化和調(diào)整完善，同時根據(jù)其制定更為細(xì)化的施工方案，方案中的措施應(yīng)滿足施工現(xiàn)場的需要，必須具備很強(qiáng)的可操作性并及時傳達(dá)給現(xiàn)場，必要時做相關(guān)的專題講座，讓方案深入人心；
解決軟弱圍巖隧道變形開裂控制問題，不能僅僅依靠技術(shù)手段，施工現(xiàn)場的嚴(yán)密組織和強(qiáng)有力的管理至關(guān)重要，只有平行解決才能從根本上起到作用。施工方案一旦確定，必須嚴(yán)格執(zhí)行到位；實(shí)施過程務(wù)必規(guī)范、步步到位。
原則二：工序不失衡
在項(xiàng)目管理上，均衡是一個重要理念，在軟弱圍巖隧道施工過程中，不可控的因素有很多，例如地質(zhì)變化快、局部失穩(wěn)滑塌、突水涌泥等情況；掘進(jìn)與仰拱和二襯要均衡，上、中、下三個臺階的施工要始終保持均衡；能力和目標(biāo)要均衡（這主要體現(xiàn)在掘進(jìn)進(jìn)尺和仰拱開挖長度的控制上，你沒有配套的人員和設(shè)備，你就不能隨意加大工序循環(huán)進(jìn)尺，這一點(diǎn)是需要特別注意的）；時間和空間要均衡（要發(fā)揮人員和設(shè)備最大潛力，施工組織十分重要，什么工序能平衡、什么工序必須獨(dú)立作業(yè)等等），一旦失衡就會帶來危險的后果，隧道施工上臺階過快會導(dǎo)致臺階長度加大，安全問題自然突出；我們在老東山隧道施工時，統(tǒng)計的大量循環(huán)時間記錄表就反映出單循環(huán)使用時間量的差異很大，下一步施工中，我們將繼續(xù)做好單循環(huán)作業(yè)時間記錄并進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析，及時提出問題所在，下力度解決這個時間差異。
原則三：圍巖量測不造假 所有隧道的塌方，都是一個由量變到質(zhì)變的發(fā)展過程，量測是指導(dǎo)施工的“眼睛”，通過掌握拱頂下沉及周邊收斂的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)異常立即采取加固措施，根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析成果及時調(diào)整預(yù)留沉落量對于控制隧道初支變形開裂是非常有效的。我們要求各個隧道工區(qū)都要做好四個方面的工作；首先是嚴(yán)格按照規(guī)范要求，在開挖后及時預(yù)埋圍巖量測點(diǎn)并獲得初始讀數(shù)，困難地段及時增加測點(diǎn)密度，加大觀測頻率并將獲得的數(shù)據(jù)及時添加到“變形時態(tài)變化散點(diǎn)圖”中，據(jù)以及時考察變形發(fā)展動態(tài)，修正回歸系數(shù)；其次是不斷對兩圖進(jìn)行回歸分析，并根據(jù)兩圖發(fā)展趨勢，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變形速率；三是根據(jù)變形最大值和變形速率預(yù)報圍巖穩(wěn)定性和安全性并對其做出具體的規(guī)定，以便及時采取措施加強(qiáng)支護(hù)措施；四是建立“零”報告制度和實(shí)行嚴(yán)格的獎罰考核制度；最終實(shí)現(xiàn)量測工作全面、及時、準(zhǔn)確和真實(shí)有效，確保施工安全。
應(yīng)注意的幾個問題
在軟弱圍巖隧道施工過程當(dāng)中，以下幾個問題是我們必須特別注意的：
由于軟弱圍巖地質(zhì)較為復(fù)雜、變化頻繁，要成功的渡過軟弱圍巖的前提就是地質(zhì)工作，只有做好地質(zhì)工作，掌握準(zhǔn)確的地質(zhì)情況，才能正確選擇好施工方案；
“心之官則思”。要善于觀察并思考問題，“針尖大的窟窿能透過斗大的風(fēng)”。在軟弱圍巖隧道施工中，地質(zhì)一旦變化或有水的影響就該敏銳的感覺到它的嚴(yán)重性并迅速采取措施，不能熟視無睹、若置罔聞，要堅定不移地把施工安全放在壓倒一切的突出位置；
施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照“重地質(zhì)、管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測、速反饋”的二十四字方針組織施工，它是軟弱圍巖隧道施工成敗的關(guān)鍵；
對于支護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)嚴(yán)格控制好拱架的縱向間距，加強(qiáng)鋼架的縱向連接；按要求做好超前支護(hù)和鎖腳錨桿（管），結(jié)合實(shí)際揭示圍巖的巖層產(chǎn)狀確定鎖腳錨桿（管）的角度，同時提高安裝焊接的質(zhì)量。噴射砼時要控制好噴射距離和角度，嚴(yán)防出現(xiàn)空洞；總之要確保支護(hù)系統(tǒng)的有效性；
無論采用哪種施工方法，軟弱圍巖施工應(yīng)嚴(yán)格控制好施工步距，仰拱施工必須先行，要確保二襯緊跟掌子面施工，安全距離任何時候不能超標(biāo)；
高度重視水對軟弱圍巖隧道施工的影響；在做好超前探孔排水的同時，對初期支護(hù)表面潮濕段落應(yīng)及時埋設(shè)φ42小導(dǎo)管作為排水管，以便及時將地下滲水集中排出。
需要繼續(xù)研究的問題
對于軟弱圍巖隧道施工面臨的變形開裂問題，我們未來還會遇到很多，情況可能會更加復(fù)雜和多變。如，鋼支撐對于抵御變形開裂有多大的作用，占的比例有多少？如何有效提高支護(hù)體系的整體性？如何提高支護(hù)體系中鎖腳施工的質(zhì)量？超前支護(hù)對控制拱部下沉有多大作用？每一種支護(hù)措施分別在控制變形開裂中起什么作用？噴射砼的工藝調(diào)整在抵御變形開裂問題上能起到什么樣的作用？注漿在以泥巖和砂巖為主的隧道施工中，對于抵御變形開裂有多大的作用嗎？通過研究各種變形量測的數(shù)據(jù)，可推測出變形開裂在某時刻可能達(dá)到的數(shù)值，于是引出了時間差，如何在施工中利用好這個時間差？對于擴(kuò)大拱腳的實(shí)施在控制變形開裂中是否有效，其操作的可行性如何進(jìn)一步的優(yōu)化？預(yù)留沉落量在控制變形開裂中的作用及所占的比例？如何實(shí)現(xiàn)軟弱圍巖隧道施工的快速施工？
這些問題是要求我們需要在后續(xù)的施工過程中不斷的加強(qiáng)研究?？梢哉f，不同的時空條件、不同的外部環(huán)境、不同的生產(chǎn)要素、不同的管理能力，所采取的方法都有所不同；在軟弱圍巖隧道施工的過程中，我們無法完全遏制變形開裂，但要確保其受控、不換拱；我們無法完全的避免塌方，但能夠防止出現(xiàn)人員傷亡。所以說，對于軟弱圍巖隧道施工，我們施工單位需要投入更多的心力，仔細(xì)研究，確保軟弱圍巖隧道施工的安全進(jìn)行。
作者單位 中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司
【本文地址：http://mlvmservice.com/zuowen/1083887.html】
