高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工技術探討

李 偉（陜西路橋集團有限公司，陜西西安710021）

高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工技術探討

李 偉（陜西路橋集團有限公司，陜西西安710021）

隧道施工道路建設中的重要部分，可以有效的減少道路工程的道路線長，提高道路的運輸能力和運輸效率。但是在實際的隧道施工中，會受到地質(zhì)因素的影響，制約隧道施工技術的應用質(zhì)量。尤其是高原地區(qū)的軟弱圍巖，對隧道施工的安全系數(shù)和安全質(zhì)量造成嚴重的影響，影響隧道施工項目的經(jīng)濟效益。以下本文就高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工技術展開探討，并結合青藏高原的實際情況，對高原地區(qū)高應力區(qū)的軟弱圍巖隧道的工程特點及其具體的施工方法進行闡述。促使高原地區(qū)軟弱圍巖隧道的施工技術可以得到有效的提升，發(fā)揮施工技術的功能性，提高隧道的建設質(zhì)量，實現(xiàn)隧道工程建設項目的經(jīng)濟效益與社會價值。

高原地區(qū)；軟弱圍巖；隧道施工技術；青藏高原

1 工程概況

項目位于青海省果洛藏族自治州，雪山二號隧道全長4605m，地處阿尼瑪卿雪山斷裂帶，隧道位置海拔4250m，屬于高寒地區(qū)，年平均氣溫低于-4℃，該處山脈發(fā)育較年輕，巖石較破碎，屬高應力區(qū)，裂隙水較發(fā)育。

1.1 地質(zhì)特征

高原地區(qū)的軟弱圍巖是一種強度較低的巖石，而且軟弱圍巖的框壓強度較小，會受到外界因素的影響，產(chǎn)生膨脹或松動的情況。由于阿尼瑪卿雪山山脈發(fā)育較年輕，其中的軟弱圍巖，受到圍巖中裂隙水及淋狀水較豐富的情況影響，施工的擾動可能會導致軟弱圍巖出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，直接對隧道工程施工的安全造成影響。而且，軟弱圍巖在受到的施工的影響下，軟弱圍巖的基本結構會受到影響，使得軟弱圍巖中出現(xiàn)斷層或開裂縫的情況，使得本就穩(wěn)定性不高的軟弱圍巖會發(fā)生松動。此外，青藏高原高原地區(qū)的軟弱圍巖會受到地質(zhì)作用和積雪、凍害及陽靠峽斷層的不良地質(zhì)影響，對隧道產(chǎn)生不利影響，嚴重影響到隧道施工的質(zhì)量。

1.2 工程特征

（1）軟弱圍巖的穩(wěn)定性較差，容易受到外界因素的干擾。在高原地區(qū)的軟弱圍巖區(qū)域展開隧道施工，會對軟弱圍巖的穩(wěn)定性造成影響，嚴重時會導致軟弱圍巖隧道的施工區(qū)域出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象，造成安全事故。而且，受到軟弱圍巖的承載能力差的情況影響，軟弱圍巖施工中的支護會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，使得支護的結構的效果不能得到全面的發(fā)揮，影響施工的安全。

（2）軟弱圍巖的隧道施工往往采用分步施工的方式，導致施工的效率不高，施工的繁瑣程度強，使得隧道施工與道路建設的整體步伐存在差異。

（3）高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工中，往往會受到復雜地質(zhì)類型的影響，使得施工的難度和施工的效率受到影響，制約工程的安全系數(shù)。

（4）安全隱患嚴重，高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工工程的安全隱患性是影響工程建設質(zhì)量和工程建設效率的關鍵因素，需要科學的對隧道施工技術進行選擇和優(yōu)化。

2 高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工技術分析

在實際的高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工時，需要科學的對施工技術進行選擇，促使施工技術可以滿足高原地區(qū)軟弱圍巖的實際需求，使得軟弱圍巖的穩(wěn)定性得到控制。尤其是軟弱圍巖開挖之后，需要嚴格的對軟弱圍巖進行控制，采用有效的施工技術，降低軟弱圍巖對隧道工程的影響，提高安全系數(shù)。

2.1 土石方開挖技術

土石方開挖技術是高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工中的重要施工技術，在實際的開挖技術應用過程中，需要強化對軟弱圍巖的分析和解讀，結合預先測定的方法，科學的對土石方開挖技術進行控制，減少對軟弱圍巖的擾動情況，提高軟弱圍巖的施工的安全系數(shù)。青藏高原高原地區(qū)軟弱圍巖的級別通常為Ⅳ級和Ⅴ級，針對這類巖層，可以采用多臺階法進行軟弱圍巖的施工方法和2臺階預留核心土法。其中，2臺階預留核心土法的應用效果更好，具有適應效果更為廣泛的特點。而且，采用2臺階預留核心土法時，在兼顧多臺階法的優(yōu)勢的基礎上，減少對軟弱圍巖的擾動情況，提高軟弱圍巖隧道施工的安全性。但是，在實際的土石方開挖技術應用時，需要科學的對軟弱圍巖的進行監(jiān)控和解讀，結合軟弱圍巖的具體參數(shù)和數(shù)據(jù)，科學的對土石方開挖的方法進行選擇，提高安全性，規(guī)避安全隱患。為了提高隧道開挖技術的質(zhì)量，需要科學的對開挖歩距進行控制，使得開挖質(zhì)量和開挖效果得到提升，并為初支護提供參考。

2.2 隧道掘進技術

隧道掘進是實現(xiàn)隧道工程施工的重要部分，為了科學有效的實施隧道工程，需要結合軟弱圍巖的實際情況，對軟弱圍巖的物理性質(zhì)、開挖面積等進行綜合分析，科學的對隧道掘進技術進行選擇，提高隧道的安全系數(shù)。隧道掘進中可以采用爆破開挖結合鉆機鉆眼的方式，確保隧道掘進的質(zhì)量，盡可能的對隧道收斂變形進行控制，使其可以控制在一定的數(shù)值，使得軟弱圍巖的穩(wěn)定性得到保障。

2.3 超前支護技術

超前支護技術主要是對超前管棚和超前小導管進行使用，使其可以對軟弱圍巖進行錨固，并結合鋼架材料，促使軟弱圍巖的質(zhì)量可以得到有效的提升。其中超前管棚主要是適應于一些施工難度較大的施工區(qū)域，并結合隧道工程的具體情況對管長進行控制，促使高原地區(qū)軟弱圍巖隧道施工質(zhì)量和施工效率可以得到提升，通常情況下超前管棚的長度為3～5m。超前小導管，是采用注漿的方式，將具有膠結作用的漿液注入到軟弱圍巖中，促使軟弱圍巖的基本性質(zhì)可以得到改善，確保隧道施工的安全。超前支護技術的應用，是實現(xiàn)隧道施工周邊圍巖加固的有效途徑。

2.4 鎖腳錨桿技術

鎖腳錨桿技術是一種用于邊墻超前錨桿的方式，在進行開挖下斷面之前，采用鎖腳錨桿，在拱腳斜向下進行錨桿的打入，在滿足錨桿底角穩(wěn)固的前提下，促使超前錨桿的質(zhì)量可以得到有效的提升，有效的避免軟弱圍巖承載力不足的情況，避免錨桿的支護效果受到影響，有效的提高軟弱圍巖隧道的施工質(zhì)量。在進行鎖腳錨桿技術的應用同時，還可以科學的對墊塊和鋼槽進行使用，避免支護效果受到影響。

2.5 正面進洞和洞內(nèi)施工技術

高原地區(qū)的軟弱圍巖隧道施工技術的正面進洞技術和洞內(nèi)施工技術需要結合然若圍巖的實際情況，科學的對虛擬洞門、改善圍巖方法等進行使用。軟弱圍巖需要科學的對泄水情況進行控制，避免泄水大對軟弱圍巖的穩(wěn)定性造成影響，提高正面進洞和洞內(nèi)施工技術的安全系數(shù)，規(guī)避安全隱患的發(fā)生。

3 結束語

結合青藏高原高原地區(qū)軟弱圍巖的基本情況，科學的對軟弱圍巖隧道施工技術進行闡述，降低軟弱圍巖對隧道施工的影響，發(fā)揮隧道施工技術的功能性和可靠性，規(guī)避安全隱患的發(fā)生，促使隧道工程可以順利建成。此外，了解山西高原地區(qū)軟弱圍巖的工程特點，科學的對施工技術進行選擇，提高隧道施工的安全系數(shù)，實現(xiàn)隧道工程的經(jīng)濟效益與社會價值。

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U455.49

A

2095-2066（2016）32-0196-02

2016-11-1

李 偉（1983-），男，工程師，本科，主要從事公路橋梁隧道施工管理工作。

本文以青海省花石峽至大武公路雪山二號隧道為依托，結合工程實例，對高原、高海拔、高寒隧道施工技術進行分析，主要研究課題是在高原高應力區(qū)軟弱圍巖情況下的施工安全及進度控制，有效的實現(xiàn)軟弱圍巖的治理，降低軟弱圍巖對隧道施工的影響，提高隧道施工質(zhì)量。