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摘要：随着国家基本建设规模的扩大，建设标准不断提高，建设环境条件更加复杂。浅埋、软弱不良地质隧道工程数量越来越多，隧道工程建设将面对更大技术挑战。本文将主要探讨软弱围岩隧道施工质量问题及应对措施。
关键词：软弱围岩；隧道；质量问题；措施
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
软弱围岩的自支护能力是比较弱的，甚至没有自支护能力。因此，在软弱围岩中施工最重要的是提高围岩的自支护能力，保證开挖及后续作业的进行。在软弱围岩中，提高围岩自支护能力的方法是很多的，根据国内外的施工经验，提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的松弛、坍塌。
一、软弱围岩隧道施工方法
软弱围岩隧道施工方法主要有明挖法(盖挖法)、暗挖法和盾构法。
1.明挖法
明挖方法是将地面挖开，形成露天的基坑，然后在基坑中修筑隧道衬砌，最后回填土石，恢复地面。明挖法的优点是施工方法简单，技术成熟；工程进度快，根据需要可以分段同时作业；浅埋时工程造价和运营费用均较低，且耗能较少。
2.盖挖法
盖挖法的施工程序是：先筑边墙——开挖顶部土体并修顶盖——回填并恢复路面——在顶盖保护下开挖下部土体——修筑底板及内部结构，即先盖后挖。盖挖法施工按其施工流程可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。
3.暗挖法
在我国目前的地隧道修建中，使用本方法较多，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。对于土质地层，一般需对地层进行预支护或加固后再开挖、支护、衬砌。
4.盾构法
盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全地进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”，盾构法也是隧道暗挖施工法的一种。近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺不断发展，适应不同工程地质和水文地质条件的能力大为提高。常用盾构机形式有土压平衡式和泥水平衡式，同时各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，其应用在不断扩大。
二、软弱围岩隧道施工的质量问题
外界气象条件对施工影响较大；施工对地面环境影响较大，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的稳定常常会成为威胁工程安全的重大问题。明挖法又可分为敞口明挖和有围护结构的明挖。敞口明挖也称为无围护结构基坑明挖，适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。而具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。采用该方法施工时可以较好地控制基坑周围的变形和位移，同时可以满足基坑开挖深度大的要求。
由于盾构法施工具有作业在地下进行，不影响地面交通，减少对附近居民的噪声和振动影响；施工费用不受埋深的影响，有较高的技术经济优越性；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理，施工人员较少；穿越江、河、海时，不影响航运；施工不受风雨等气候条件影响等有利特点，将对软弱围岩隧道施工技术的发展起到有力的推进作用。
三、软弱围岩隧道施工质量问题的应对措施
超前支护体系主要由长管棚注浆和超前小导管注浆组成，长管棚注浆是隧道施工的辅助工程措施之一，结合隧道工程的地质特点，左、右线浅埋偏压软弱土层段辅助施工采用长管棚注浆作为超前支护体系，从施工长管棚后的开挖效果看，其对隧道安全施工产生明显的效果，为浅埋偏压软弱土层隧道的辅助施工提供了一定的经验依据。
①根据长管棚施工机械的特点和需要，洞内长管棚施工工作室必须比原设计开挖轮廓线大，不同类型的钻机，其开挖断面有所不同，隧道洞内长管棚工作室比原设计开挖断面加宽100cm，洞内工作室长6m，以满足施工需要。②开挖工作室时为了减少搭设作业台架，根据长管棚施工的操作空间可预留核心平台，核心为土体时应全部喷浆封闭，以防长管棚施工时受水冲刷。③根据钢管设置的位置架立导向钢架，在钢架上安设D127mm、壁厚4.5mm、长2m的导向管，并准确测定其角度和方向。④导向拱、导向管准确定位后施作套拱混凝土，套拱面必须与岩面密贴，套拱混凝土脱模后必须对靠近岩面处进行喷浆封闭，以防止注浆时漏浆。⑤材料准备工作：钢管丝扣的加工，用有花孔钢管钻注浆孔，搭设作业平台(所用方木的横断面不小于12cm×12cm，长为4～6m)。
根据长管棚施工和注浆作业工序，设立了成孔班、注浆班和机械维修班．成孔班负责钻机就位、钻孔、扫孔、顶入钢管等工作。注浆班负责长管棚注浆施工作业．机械维修班负责钻机的维修和钢管钻花孔及其他辅助施工。长管棚施工的主要工序：钻孔——扫孔——下管——注浆。
①搭设施工作业平台。作业平台用方木按“井”字形搭设，方木间用扒钉钉接牢固，以利于安装和固定钻机，防止钻机钻进时摆动、倾斜而影响钻孔质量。②钻机就位。为加快施工进度，采用两台钻机平行作业，从低孔开始，由两侧向中间施工。钻机与工作面的距离一般应不小于2m，钻机的钻杆方向应与导向管方向一致，以确保钻孔准确。③钻孔：a．开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。b．钻孔时，必须根据钻机定位后定下来的基线，随时检查钻孔方向的准确性。c．根据地质情况选择不同的钻头，当遇到坚硬孤石不能钻进或钻进困难时，用冲击钻头把岩石击碎，并用高压风将石屑吹出；当遇到稍软的岩石时，可用合金钻头钻进。d．钻孔过程中发现岩土对管壁的阻力较大，于是前段开孔用Φ125mm的钻头，后段根据钻进需要使用Φ110mm钻头终孔，以便容易顶人钢管。e．在钻进过程中常遇到一些特殊问题，如无法钻进、难以成孔等，应首先分析原因，如果是因为软岩土土层而不能成孔，可采用预注浆加固的办法或采用加长岩心管的办法加以解决。④扫孔。用D108ram的岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内碎渣和顺孔，岩芯管长度应不小于2.5m。⑤下管(安装管棚钢管)。安装钢管时先用人工顶进，钢管节间均采用丝扣连接。
结论
大断面软弱围岩隧道建设技术反映了当前软弱围岩隧道设计、施工及管理新理念、新技术和新方法，实现了软弱围岩隧道的安全快速施工，不仅为铁路客运专线软弱围岩隧道的成功建设作出了积极贡献，也积极推动了浅埋、软弱围岩隧道建设的技术进步。
参考文献：
[1] 梁飞. 软弱围岩隧道施工技术研究[J]. 科技资讯，2010(32)：135-136.
[2] 陈飞飞. 浅谈小坡山隧道光面爆破的质量控制[J]. 科技致富向导，2011(05)：87-88.
[3] 冯涛. 监控量测在芒罕隧道的应用及分析[J]. 科技资讯，2010(12)：121-122.
[4] 孙生波. 浅谈隧道软弱围岩施工[J]. 科技情报开发与经济，2011(20)：90-92.
关键词：软弱围岩；隧道；质量问题；措施
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
软弱围岩的自支护能力是比较弱的，甚至没有自支护能力。因此，在软弱围岩中施工最重要的是提高围岩的自支护能力，保證开挖及后续作业的进行。在软弱围岩中，提高围岩自支护能力的方法是很多的，根据国内外的施工经验，提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的松弛、坍塌。
一、软弱围岩隧道施工方法
软弱围岩隧道施工方法主要有明挖法(盖挖法)、暗挖法和盾构法。
1.明挖法
明挖方法是将地面挖开，形成露天的基坑，然后在基坑中修筑隧道衬砌，最后回填土石，恢复地面。明挖法的优点是施工方法简单，技术成熟；工程进度快，根据需要可以分段同时作业；浅埋时工程造价和运营费用均较低，且耗能较少。
2.盖挖法
盖挖法的施工程序是：先筑边墙——开挖顶部土体并修顶盖——回填并恢复路面——在顶盖保护下开挖下部土体——修筑底板及内部结构，即先盖后挖。盖挖法施工按其施工流程可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。
3.暗挖法
在我国目前的地隧道修建中，使用本方法较多，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。对于土质地层，一般需对地层进行预支护或加固后再开挖、支护、衬砌。
4.盾构法
盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全地进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”，盾构法也是隧道暗挖施工法的一种。近年来盾构机械设备和盾构法施工工艺不断发展，适应不同工程地质和水文地质条件的能力大为提高。常用盾构机形式有土压平衡式和泥水平衡式，同时各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械(急转变盾构、扩大盾构法、地下对接盾构等)的相继出现，其应用在不断扩大。
二、软弱围岩隧道施工的质量问题
外界气象条件对施工影响较大；施工对地面环境影响较大，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的稳定常常会成为威胁工程安全的重大问题。明挖法又可分为敞口明挖和有围护结构的明挖。敞口明挖也称为无围护结构基坑明挖，适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。而具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。采用该方法施工时可以较好地控制基坑周围的变形和位移，同时可以满足基坑开挖深度大的要求。
由于盾构法施工具有作业在地下进行，不影响地面交通，减少对附近居民的噪声和振动影响；施工费用不受埋深的影响，有较高的技术经济优越性；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理，施工人员较少；穿越江、河、海时，不影响航运；施工不受风雨等气候条件影响等有利特点，将对软弱围岩隧道施工技术的发展起到有力的推进作用。
三、软弱围岩隧道施工质量问题的应对措施
超前支护体系主要由长管棚注浆和超前小导管注浆组成，长管棚注浆是隧道施工的辅助工程措施之一，结合隧道工程的地质特点，左、右线浅埋偏压软弱土层段辅助施工采用长管棚注浆作为超前支护体系，从施工长管棚后的开挖效果看，其对隧道安全施工产生明显的效果，为浅埋偏压软弱土层隧道的辅助施工提供了一定的经验依据。
①根据长管棚施工机械的特点和需要，洞内长管棚施工工作室必须比原设计开挖轮廓线大，不同类型的钻机，其开挖断面有所不同，隧道洞内长管棚工作室比原设计开挖断面加宽100cm，洞内工作室长6m，以满足施工需要。②开挖工作室时为了减少搭设作业台架，根据长管棚施工的操作空间可预留核心平台，核心为土体时应全部喷浆封闭，以防长管棚施工时受水冲刷。③根据钢管设置的位置架立导向钢架，在钢架上安设D127mm、壁厚4.5mm、长2m的导向管，并准确测定其角度和方向。④导向拱、导向管准确定位后施作套拱混凝土，套拱面必须与岩面密贴，套拱混凝土脱模后必须对靠近岩面处进行喷浆封闭，以防止注浆时漏浆。⑤材料准备工作：钢管丝扣的加工，用有花孔钢管钻注浆孔，搭设作业平台(所用方木的横断面不小于12cm×12cm，长为4～6m)。
根据长管棚施工和注浆作业工序，设立了成孔班、注浆班和机械维修班．成孔班负责钻机就位、钻孔、扫孔、顶入钢管等工作。注浆班负责长管棚注浆施工作业．机械维修班负责钻机的维修和钢管钻花孔及其他辅助施工。长管棚施工的主要工序：钻孔——扫孔——下管——注浆。
①搭设施工作业平台。作业平台用方木按“井”字形搭设，方木间用扒钉钉接牢固，以利于安装和固定钻机，防止钻机钻进时摆动、倾斜而影响钻孔质量。②钻机就位。为加快施工进度，采用两台钻机平行作业，从低孔开始，由两侧向中间施工。钻机与工作面的距离一般应不小于2m，钻机的钻杆方向应与导向管方向一致，以确保钻孔准确。③钻孔：a．开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。b．钻孔时，必须根据钻机定位后定下来的基线，随时检查钻孔方向的准确性。c．根据地质情况选择不同的钻头，当遇到坚硬孤石不能钻进或钻进困难时，用冲击钻头把岩石击碎，并用高压风将石屑吹出；当遇到稍软的岩石时，可用合金钻头钻进。d．钻孔过程中发现岩土对管壁的阻力较大，于是前段开孔用Φ125mm的钻头，后段根据钻进需要使用Φ110mm钻头终孔，以便容易顶人钢管。e．在钻进过程中常遇到一些特殊问题，如无法钻进、难以成孔等，应首先分析原因，如果是因为软岩土土层而不能成孔，可采用预注浆加固的办法或采用加长岩心管的办法加以解决。④扫孔。用D108ram的岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内碎渣和顺孔，岩芯管长度应不小于2.5m。⑤下管(安装管棚钢管)。安装钢管时先用人工顶进，钢管节间均采用丝扣连接。
结论
大断面软弱围岩隧道建设技术反映了当前软弱围岩隧道设计、施工及管理新理念、新技术和新方法，实现了软弱围岩隧道的安全快速施工，不仅为铁路客运专线软弱围岩隧道的成功建设作出了积极贡献，也积极推动了浅埋、软弱围岩隧道建设的技术进步。
参考文献：
[1] 梁飞. 软弱围岩隧道施工技术研究[J]. 科技资讯，2010(32)：135-136.
[2] 陈飞飞. 浅谈小坡山隧道光面爆破的质量控制[J]. 科技致富向导，2011(05)：87-88.
[3] 冯涛. 监控量测在芒罕隧道的应用及分析[J]. 科技资讯，2010(12)：121-122.
[4] 孙生波. 浅谈隧道软弱围岩施工[J]. 科技情报开发与经济，2011(20)：90-92.