【正文】 巖隧道施工面臨的風險大于一般隧道，普遍存在初期支護變形、破壞、侵限換拱；結構下沉，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)的頻次和產生的破壞力大小與地質本身、施工能力和技術管理水平的高低等都有很大的關系。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，更要樹立一個堅強的信心。另外，在在項目最艱難的時候體現(xiàn)技術管理的龍頭作用，項目管理人員要做到思路清晰，以身作則，保持整個團隊的團結協(xié)作。一個項目團隊，如果長期牢固樹立好這些思想觀念的話，這個項目就至少成功了一半。當然，在實際的工作面前，我們更要講究科學的方法。應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致的諸多問題，我們所有的努力都是為了實現(xiàn)一個目標，就是通過采取一定的初期支護補強措施和加強施工現(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，確保每月最大有效施工天數，嚴防一切形式的變形開裂導致的換拱，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任心。責任心是戰(zhàn)勝軟弱圍巖隧道施工各種困難的法寶。各層次領導，任何一個部門，每一個參建人員都應立足本職工作，建立堅強責任心，才能應對好各種困難，才能解決好現(xiàn)場的各種問題。當然，除一個責任心外，在軟弱圍巖隧道施工過程中我們應該在技術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，應在不同階段根據不同的材料編制施工方案，施工前，我們可按照設計或業(yè)主提供的“風險評估報告”和相關設計文件編制專項的施工方案，該方案應具備一定的指導性；施工過程中通過超前地質預報成果和日常技術工作積累的一線資料，及時對“風險評估報告”進行細化和調整完善，同時根據其制定更為細化的施工方案，方案中的措施應滿足施工現(xiàn)場的需要，必須具備很強的可操作性并及時傳達給現(xiàn)場，必要時做相關的專題講座，讓方案深入人心；解決軟弱圍巖隧道變形開裂控制問題，不能僅僅依靠技術手段，施工現(xiàn)場的嚴密組織和強有力的管理至關重要，只有平行解決才能從根本上起到作用。施工方案一旦確定，必須嚴格執(zhí)行到位；實施過程務必規(guī)范、步步到位。原則二：工序不失衡在項目管理上，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，例如地質變化快、局部失穩(wěn)滑塌、突水涌泥等情況；掘進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；能力和目標要均衡（這主要體現(xiàn)在掘進進尺和仰拱開挖長度的控制上，你沒有配套的人員和設備，你就不能隨意加大工序循環(huán)進尺，這一點是需要特別注意的）；時間和空間要均衡（要發(fā)揮人員和設備最大潛力，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)時間記錄并進行認真細致的分析，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變的發(fā)展過程，量測是指導施工的“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，根據量測數據分析成果及時調整預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；首先是嚴格按照規(guī)范要求，在開挖后及時預埋圍巖量測點并獲得初始讀數，困難地段及時增加測點密度，加大觀測頻率并將獲得的數據及時添加到“變形時態(tài)變化散點圖”中，據以及時考察變形發(fā)展動態(tài)，修正回歸系數；其次是不斷對兩圖進行回歸分析，并根據兩圖發(fā)展趨勢，預測可能出現(xiàn)的最大值和變形速率；三是根據變形最大值和變形速率預報圍巖穩(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支護措施；四是建立“零”報告制度和實行嚴格的獎罰考核制度；最終實現(xiàn)量測工作全面、及時、準確和真實有效，確保施工安全。應注意的幾個問題在軟弱圍巖隧道施工過程當中，以下幾個問題是我們必須特別注意的：由于軟弱圍巖地質較為復雜、變化頻繁，要成功的渡過軟弱圍巖的前提就是地質工作，只有做好地質工作，掌握準確的地質情況，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”。在軟弱圍巖隧道施工中，地質一旦變化或有水的影響就該敏銳的感覺到它的嚴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，應嚴格按照“重地質、管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、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鍵；對于支護系統(tǒng)，應嚴格控制好拱架的縱向間距，加強鋼架的縱向連接；按要求做好超前支護和鎖腳錨桿（管），結合實際揭示圍巖的巖層產狀確定鎖腳錨桿（管）的角度，同時提高安裝焊接的質量。噴射砼時要控制好噴射距離和角度，嚴防出現(xiàn)空洞；總之要確保支護系統(tǒng)的有效性；無論采用哪種施工方法，軟弱圍巖施工應嚴格控制好施工步距，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；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，對初期支護表面潮濕段落應及時埋設φ42小導管作為排水管，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？如何有效提高支護體系的整體性？如何提高支護體系中鎖腳施工的質量？超前支護對控制拱部下沉有多大作用？每一種支護措施分別在控制變形開裂中起什么作用？噴射砼的工藝調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據，可推測出變形開裂在某時刻可能達到的數值，于是引出了時間差，如何在施工中利用好這個時間差？對于擴大拱腳的實施在控制變形開裂中是否有效，其操作的可行性如何進一步的優(yōu)化？預留沉落量在控制變形開裂中的作用及所占的比例？如何實現(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，仔細研究，確保軟弱圍巖隧道施工的安全進行。作者單位 中鐵十二局集團第二工程有限公司隧道軟弱圍巖施工原則 隧道軟巖大變形篇三軟弱圍巖隧道隨著我國鐵路路網的完善，建設標準的提高，特別是高速鐵路和客運專線的大量修建，隧道建設規(guī)模和技術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，隧道建設的安全現(xiàn)狀無法與當前的形勢相適應。從設計源頭上解決當前軟弱圍巖隧道建設過程中存在的問題，是非常必要和及時的。我國是世界鐵路隧道大國。據統(tǒng)計，截止目前，我國鐵路隧道通車運營長度已達到6000公里，在建隧道約6600公里，規(guī)劃設計長度約7600公里，預計到2020年，我國鐵路隧道總長將達2萬公里左右，位居世界第一。我院承擔的任務主要集中在西南山區(qū)，地形、地質條件復雜，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計在安全方面的風險。半個多世紀來，我院在西南山區(qū)鐵路隧道的建設中，既積累了一定的經驗，也有不少教訓和體會，根據會議安排，下面我就軟弱圍巖隧道工程設計方面做簡要匯報，不妥之處，敬請領導批評指正。一、軟弱圍巖主要工程地質特點軟弱圍巖一般是指巖質軟弱、承載力低、節(jié)理裂隙發(fā)育、結構破碎的圍巖，工程地質特點有：(1)巖體破碎松散、粘結力差：一般為土層、巖體全風化層、擠壓破碎帶等構成的圍巖，由于結構破碎松散，巖體間的粘結力差，開挖洞室后，僅靠顆粒間的摩擦效應和微弱膠結作用成拱，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)圍巖強度低、遇水易軟化：一般以頁巖、泥巖、片巖、炭質巖、千枚巖等為代表的軟質巖地層，由于其強度低、穩(wěn)定性差，開挖暴露后易風化、遇水易軟化，尤其是深埋地段受高應力影響容易發(fā)生塑性變形，造成洞室內擠。(3)巖體結構面軟弱、易滑塌：主要是存在于受結構面切割影響嚴重的塊狀巖體中，由于結構面的粘結強度較低，開挖后周邊巖體極易沿結構面產生松弛、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性質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；造成圍巖應力進行重新調整，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移。圖掌子面鼓出/地表沉降槽圖 拱頂下沉和邊墻內移若這種變形不進行控制，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)坍方當隧道上部覆土較淺時，隧道內的變形可能發(fā)展到地表，引起地表變形開裂，甚至出現(xiàn)坍塌冒頂的情況。這種坍方對隧道工程的建設和環(huán)境的危害性極大。整體失穩(wěn)坍方工程實例二、軟弱圍巖隧道潛在安全風險源針對軟弱圍巖隧道的支護變形、塌方等風險，從地質角度進行分析總結，其潛在安全風險源主要有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，隧道支護結構將承受顯著的不對稱荷載，施工期間易造成初期支護縱向開裂或錯臺，變形過大甚至塌方。圖 地形引起的偏壓圖 地質引起的偏壓（2）土質隧道土質隧道強度低、自穩(wěn)性差，與巖石隧道相比要承受更大的荷載，若初期支護強度不足，將導致變形大、嚴重時會出現(xiàn)局部坍塌等安全風險。土質隧道塌方冒頂及洞內松散坍體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力，由于軟巖抗壓強度低，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