淺析隧道軟巖大變形處治與控制方法

中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司 山西太原 030024

摘要：由于我國(guó)隧道數(shù)量的增長(zhǎng)，引發(fā)的問題也隨之增長(zhǎng)，因此必須采取有效的措施改善隧道軟巖大變形的問題，而施工和控制方法的建設(shè)是改善隧道軟巖大變形的重要舉措。根據(jù)目前隧道的情況，要想完善隧道施工的各個(gè)方面，需要提高應(yīng)用在隧道軟巖大變形的處理水平，并且從隧道修復(fù)、四周加固、改進(jìn)修復(fù)方式、隧道周圍的減壓回填、防護(hù)裝置的更換等方面進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)也對(duì)施工方法、處理手段以及維護(hù)方式等進(jìn)行創(chuàng)新，在施工過(guò)程中對(duì)隧道的情況地監(jiān)督控制，同時(shí)檢測(cè)出隧道軟巖大變形存在的問題，使施工的工作效率的提高，促進(jìn)隧道軟巖大變形治理的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：隧道施工；軟巖變形；防治措施

1、前言

隨著社會(huì)改革的不斷深入，隧道方面的改革迫在眉睫。但是目前比較簡(jiǎn)單的施工方法已經(jīng)無(wú)法解決隧道軟巖大變形的問題。由于施工中存在隧道頂部降低程度大、軟弱巖層變化大、固定點(diǎn)位置移動(dòng)、保護(hù)裝置被破壞、底面出現(xiàn)裂縫等問題，需要我們根據(jù)問題，找出對(duì)應(yīng)解決方法。本文對(duì)某段比較典型的隧道進(jìn)行研究，根據(jù)隧道的具體情況進(jìn)行解析，為隧道軟巖大變形處治和控制提供有效的借鑒。

2、隧道大變形的特點(diǎn)

2.1隧道頂部降低程度大

由于隧道的施工要求比較嚴(yán)格，隧道周圍的巖層比較脆弱，則容易導(dǎo)致隧道的頂部出現(xiàn)下降，而研究的隧道的頂部的降低程度50厘米；拱頂位置移動(dòng)的距離比較多，嚴(yán)重的地方移動(dòng)距離為23.4厘米；

2.2 軟弱巖層變化大

軟弱巖層在發(fā)生移動(dòng)之后，其移動(dòng)沒有停止，并且繼續(xù)進(jìn)行移動(dòng)，甚至加快移動(dòng)的速度。從而導(dǎo)致隧道頂部的移動(dòng)位置在加大，對(duì)隧道進(jìn)行保護(hù)的裝置也會(huì)隧道著隧道的改變而受到嚴(yán)重的影響，需要對(duì)裝置進(jìn)行嚴(yán)密加固，甚至要徹底更換裝置，才能維護(hù)隧道的安全。

2.3固定點(diǎn)位置移動(dòng)

隧道左邊的固定點(diǎn)的位置顯著向隧道內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，而隧道右邊的固定點(diǎn)的位置顯著向隧道外部進(jìn)行移動(dòng)。而且出現(xiàn)異常情況的部分處于隧道出口的位置，使得隧道的情況更加迫在眉睫，但是位置移動(dòng)的距離不大，相對(duì)來(lái)說(shuō)是可以使用加固方法進(jìn)行修復(fù)的。

2.4保護(hù)裝置被破壞

因?yàn)檐浫鯉r層在發(fā)生移動(dòng)，導(dǎo)致隧道出現(xiàn)偏移，從而引起隧道保護(hù)裝置的受到嚴(yán)重的破壞，甚至也引起進(jìn)行加固的裝置也遭到破壞。在施工時(shí)留下的在40～50厘米的隧道頂部移動(dòng)量，也存在被破壞的痕跡，其出現(xiàn)的地方在隧道頂部最高處，其破壞面積在12厘米左右。

2.5底面出現(xiàn)裂縫

按照施工地的分析得出，隧道的底面存在軟弱圍巖，因此進(jìn)行發(fā)掘時(shí)，破壞的圍巖的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在隧道內(nèi)部底面出現(xiàn)裂縫，而且裂縫有變多，變長(zhǎng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，其中裂縫的寬度最大為6厘米，而長(zhǎng)度最長(zhǎng)為15厘米。

3、隧道大變形的原因

3.1地形復(fù)雜

隧道周圍的地形為比較復(fù)雜。隧道處于一個(gè)斜坡只內(nèi)，位置屬于左邊比較高，右邊比較低的情況，左邊坡面不是特別陡峭，坡度處于30度以下，植物多樣。而右邊的坡面相對(duì)較陡，大約在45度左右[1]。而隧道正好處于斜坡的中間位置，從而導(dǎo)致隧道位置偏移比較嚴(yán)重，影響了隧道的安全。

3.2巖體脆弱

隧道周圍的巖石屬于軟弱巖，其結(jié)構(gòu)松散，巖石容易碎裂，同時(shí)隧道的開挖，導(dǎo)致巖石的結(jié)構(gòu)被破壞，從而引起隧道底面出現(xiàn)裂縫。在隧道左邊100米左右的地方，存在巖石斷層。施工的運(yùn)作使斷層的開裂加劇，嚴(yán)重影響了隧道的安全性；同時(shí)在隧道的頂部存在巖石比較脆弱的砂巖，砂巖的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固，一旦遇到下雨天氣，就容易引起砂巖的解體，使隧道的穩(wěn)定性也受到威脅[2]。

3.3施工不合理

隨著隧道建設(shè)的推進(jìn)，需要使用科學(xué)性較高的仰拱法教學(xué)施工，仰拱法可以使減少施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度，但是其施工過(guò)程中會(huì)引起較大的震動(dòng)。因此會(huì)引起軟弱巖層的變化，出現(xiàn)巖體斷裂、底面出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，如果沒有采取有效的防護(hù)措施極易引起隧道的坍塌。

4、隧道大變形控制方法

4.1隧道修復(fù)

由于隧道的內(nèi)部出現(xiàn)位置偏移、頂部降低以及底面出現(xiàn)裂縫等問題，需要在已有的保護(hù)裝置的程度上建設(shè)拱墻咖45厘米的注漿錨管，而在施工時(shí)選擇的錨管的長(zhǎng)度為4米，環(huán)縱向的距離為1米，才能滿足加固隧道的要求[3]。

4.2四周加固

由于隧道底面的巖石多為比較脆弱的砂巖、頁(yè)巖以及粉巖，其結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不結(jié)實(shí)，巖質(zhì)較為松散，若是遇到連續(xù)陰雨的天氣，則較為容易導(dǎo)致巖體的破壞，從而出現(xiàn)裂縫。而隧道的周圍和底部都處于這樣的巖層當(dāng)中，同時(shí)隧道頂部的所接觸巖層的地方的深度為2～12米，導(dǎo)致隧道的移動(dòng)距離較大[4]。在隧道出現(xiàn)裂縫的地方使用大于70厘米鋼筋加上混凝土進(jìn)行維持隧道的堅(jiān)固程度，同時(shí)將隧道周圍的加固長(zhǎng)度提高到12米以上，而隧道頂部的加固范圍提高到1米以上，使隧道的四周都進(jìn)行加固，避免隧道出現(xiàn)坍塌的情況。

4.3改進(jìn)修復(fù)方式

如果隧道在使用措施進(jìn)行加固之后，仍然出現(xiàn)形狀有所改變的情況則需要采取緊急措施進(jìn)行解決。其方法為對(duì)沒有進(jìn)行施工的地段把原先的修復(fù)方式進(jìn)行改進(jìn)，把使用的混凝土的大小增加至0.5米以上，而鋼筋則改為更為堅(jiān)硬的鋼鐵架；而已經(jīng)施工完成的地段要及時(shí)進(jìn)行拆解，使用更為堅(jiān)固的方法進(jìn)行修改，促進(jìn)隧道加固工程的順利進(jìn)行。

4.4隧道周圍的減壓回填

為了降低位置偏移對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的負(fù)面作用，要對(duì)存在問題的隧道地段的左邊的巖體進(jìn)行挖掘，以減少左邊巖體對(duì)隧道的擠壓。為解決隧道偏移的問題，也需要對(duì)隧道右邊的巖石進(jìn)行填充壓實(shí)，以減少隧道移動(dòng)的距離。其具體的數(shù)值為，把隧道左邊的巖石的數(shù)量減少到700米左右，而隧道底部要維持巖石的填充的程度要達(dá)到60米左右，多余的地方要將其挖去，不夠的地方要進(jìn)補(bǔ)充[5]。最后是隧道的右邊的巖石要進(jìn)行回填，其填充的高度要超過(guò)隧道頂部的5米左右的地方，同時(shí)在巖石底部要修筑5米左右的防護(hù)墻進(jìn)行固定，以免發(fā)生坍塌。

4.5防護(hù)裝置的更換

要維持隧道的穩(wěn)固，就要保持的結(jié)構(gòu)的完善，面對(duì)隧道出現(xiàn)問題導(dǎo)致防護(hù)裝置被破壞的情況，要進(jìn)行拆解，并進(jìn)行澆筑。其主要的方法為：在防護(hù)裝置被破壞的地方要使用大于40毫米的鋼筋并在周圍澆筑長(zhǎng)為80厘米，寬為80厘米的混凝土，為滿足隧道的需要，其長(zhǎng)度需達(dá)到5米左右，混凝土所用的水泥要與水以1：1的比例進(jìn)行混合，在進(jìn)行澆筑時(shí)要使壓力達(dá)到1千帕，所澆筑使用的量要以加固體積的的六分之一的量進(jìn)行工作，才能達(dá)到穩(wěn)定隧道的目的。值得注意的是，在施工中使用的所有防護(hù)裝置，一旦遭到破壞，要進(jìn)行更換，更換后要進(jìn)行重復(fù)澆筑，以保證隧道的正常使用。

4.6施工過(guò)程中加強(qiáng)控制的要點(diǎn)

對(duì)于軟巖施工，首先應(yīng)從掌子面開挖控制，控制開挖進(jìn)尺，縮小鋼拱架間距，連接筋加密，拱腳墊實(shí)，增加鎖腳小導(dǎo)管和超前小導(dǎo)管的根數(shù)和有效長(zhǎng)度，單工序進(jìn)行施工，必要時(shí)采用擴(kuò)大拱腳和加設(shè)鎖腳管棚來(lái)控制，對(duì)于軟巖隧道來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)了初期支護(hù)質(zhì)量的同時(shí)，仰拱的盡早成環(huán)有著良好控制變形。仰拱、二襯的布局緊跟也是有效控制變形的方法。

5、結(jié)論

隧道施工時(shí)滿足社會(huì)發(fā)展需要的舉措，可以大幅度促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了提升隧道軟巖大變形防治的實(shí)踐水平，可以從隧道修復(fù)、四周加固、改進(jìn)修復(fù)方式、隧道周圍的減壓回填、防護(hù)裝置的更換等方面，促進(jìn)隧道軟巖大變形處理的完善。同時(shí)值得注意的是，隧道軟巖大變形處理工作要按照具體情況來(lái)實(shí)施，并決定施工的方法和內(nèi)容，提高隧道施工的工作效率，推動(dòng)隧道的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉卓.隧道斷層軟弱破碎帶開挖施工處治技術(shù)[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械）.2014（12）：13-14.

[2]張立豐，隋斌.山嶺隧道穿越富水破碎帶施工災(zāi)害預(yù)報(bào)及穩(wěn)定性分析[J].土工基礎(chǔ).2015（01）：124-126.

[3]王曉凱.有關(guān)隧道斷層富水破碎帶施工技術(shù)的探討[J].科技資訊.2013（25）：63-67.

[4]王愛聰，王寶萍，趙文水.銅仁隧道出口突水突泥溶蝕破碎帶的處理[J].鐵道建筑技術(shù).2014（S1）：10-14.

[5]周躍峰.北崗隧道穿越軟弱破碎帶施工方法的探討[J].山西建筑.2014（19）：90-92.