【正文】 巖隧道施工面臨的風(fēng)險(xiǎn)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(shí)候，首先在要樹立一個(gè)全新的思想觀念，更要樹立一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的信心。另外，在在項(xiàng)目最艱難的時(shí)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(gè)團(tuán)隊(duì)的團(tuán)結(jié)協(xié)作。一個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，如果長期牢固樹立好這些思想觀念的話，這個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)部門，每一個(gè)參建人員都應(yīng)立足本職工作，建立堅(jiān)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(gè)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(gè)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(jì)或業(yè)主提供的“風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告”和相關(guān)設(shè)計(jì)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(bào)成果和日常技術(shù)工作積累的一線資料，及時(shí)對“風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告”進(jìn)行細(xì)化和調(diào)整完善，同時(shí)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(shí)傳達(dá)給現(xiàn)場，必要時(shí)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(gè)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(gè)臺(tái)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(shí)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(huì)帶來危險(xiǎn)的后果，隧道施工上臺(tái)階過快會(huì)導(dǎo)致臺(tái)階長度加大，安全問題自然突出；我們在老東山隧道施工時(shí)，統(tǒng)計(jì)的大量循環(huán)時(shí)間記錄表就反映出單循環(huán)使用時(shí)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(shí)間記錄并進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析，及時(shí)提出問題所在，下力度解決這個(gè)時(shí)間差異。原則三：圍巖量測不造假 所有隧道的塌方，都是一個(gè)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(shí)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(gè)隧道工區(qū)都要做好四個(gè)方面的工作；首先是嚴(yán)格按照規(guī)范要求，在開挖后及時(shí)預(yù)埋圍巖量測點(diǎn)并獲得初始讀數(shù)，困難地段及時(shí)增加測點(diǎn)密度，加大觀測頻率并將獲得的數(shù)據(jù)及時(shí)添加到“變形時(shí)態(tài)變化散點(diǎn)圖”中，據(jù)以及時(shí)考察變形發(fā)展動(dòng)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(bào)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(shí)采取措施加強(qiáng)支護(hù)措施；四是建立“零”報(bào)告制度和實(shí)行嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰考核制度；最終實(shí)現(xiàn)量測工作全面、及時(shí)、準(zhǔn)確和真實(shí)有效，確保施工安全。應(yīng)注意的幾個(gè)問題在軟弱圍巖隧道施工過程當(dāng)中，以下幾個(gè)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(jiān)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(shí)提高安裝焊接的質(zhì)量。噴射砼時(shí)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(shí)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(shí)，對初期支護(hù)表面潮濕段落應(yīng)及時(shí)埋設(shè)φ42小導(dǎo)管作為排水管，以便及時(shí)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(huì)遇到很多，情況可能會(huì)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(shí)刻可能達(dá)到的數(shù)值，于是引出了時(shí)間差，如何在施工中利用好這個(gè)時(shí)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。可以說，不同的時(shí)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(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(gè)新的臺(tái)階。然而，軟弱圍巖隧道坍方、作業(yè)人員傷亡等事故卻時(shí)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(jì)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(shí)的。我國是世界鐵路隧道大國。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jì)長度約7600公里，預(yù)計(jì)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(jí)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(jì)在安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。半個(gè)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(huì)，根據(jù)會(huì)議安排，下面我就軟弱圍巖隧道工程設(shè)計(jì)方面做簡要匯報(bào)，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(shí)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(shí)，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(xiǎn)源針對軟弱圍巖隧道的支護(hù)變形、塌方等風(fēng)險(xiǎn)，從地質(zhì)角度進(jìn)行分析總結(jié)，其潛在安全風(fēng)險(xiǎn)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(shí)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(cuò)臺(tái)，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(shí)會(huì)出現(xiàn)局部坍塌等安全風(fēng)險(xiǎn)。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(shí)間長，隧底常出現(xiàn)隆起