浅谈软弱围岩隧道洞口施工技术

贾军政

(贵州交通职业技术学院，贵州 贵阳 550001)

1 工程施工难点分析

1.1 偏压影响

由于隧道洞口受到了偏压问题的影响，洞口的单侧压力相对较大，造成了隧道结构的整体受力不均衡，隧道局部区域受力相对比较集中、变形量过大，很有可能对出现隧道结构产生剪切力损坏等问题。

1.2 地质条件比较复杂

该隧道工程位于某地区一处斜坡和河谷的交界区，区域内部的植被生长相对比较茂盛，斜坡的自然坡度角范围为24°～55°之间。该施工区域覆盖了层黏性土壤还夹杂着一定量的碎石，主要是以粉质黏土为主，密度中等。下层地质结构为凝灰岩。隧道工程所穿越的地质结构相对比较复杂，主要是以中强度风化岩体为主，地质条件为灰黄色，岩体结构为镶嵌式结构。隧道洞身的顶板深度大小为400 m，围岩结构为中等风化和轻微风化岩石条件，质地相对比较坚硬，工程整体的地质条件优良。

1.3 地下水条件影响

本次工程施工区域范围内，地下水环境主要是以基岩裂隙水以及构造裂隙水为主要形式，水体主要存在于裂隙内部，含水量相对比较贫乏，通过日常的降雨来补充其中的水分，整体的地质条件构成相对比较简单，并且在进出口段隧道的埋深相对较浅，隧道受到了断层结构自身的影响，在实际的开挖施工过程中，很有可能会出现裂隙张开等不良问题，隧道结构的整体连通性相对良好，雨季环境下隧道内部可能会产生线形渗水等不良问题。

2 软弱围岩隧道洞口施工技术

2.1 施工前准备

隧道工程施工的临时用地已经完成了最后审核，在施工区域范围内需要建立施工便道、施工驻地、混凝土搅拌站以及爆破设施等，并且对整个隧道洞口的施工区域进行了详细的规划和处理。由于隧道洞口上方的植被已经被砍除，然后进行截水沟和洞外的路基土石方挖掘，然后暴露洞口来达到标准的洞口施工条件。

2.2 洞口施工

(1)截水沟施工

在截水沟环节施工过程中，需要依照图纸的设计工作要求，在洞口的仰角坡开挖边线≥5 m，通过使用挖掘机和破碎设施以及人工开挖的方式来进行施工，在截水沟施工过程中，需要依照现场的实际长度，自低向高进行分段，在本次工程施工过程中，长度设定为15～20 m之间。为了有效保证坡面不会出现连锁式破坏效应，需要在边坡施工之前彻底完工，在施工过程中需要尽可能防止仰角范围内的植被受到破坏。

(2)仰坡开挖

在洞口的边线区域需要确定出隧道的高程和里程大小，同时还需要确定出实际开挖工作的厚度。在施工过程中需要从上到下进行分层施工，高度大小在3～5 m之间，对洞口的仰坡进行开挖施工，施工完成之后需要对具体的坡度大小进行检查，保证符合隧道洞口的施工标准。通过使用挖掘机设备，对厚度较大的边坡进行挖掘和修正，并且对于边坡较硬的围岩结构，使用凿岩机设备来进行粉碎，然后再运用挖掘机进行边缘修正，最大限度上降低对周围边坡的影响，保证边坡结构整体的稳定性。

2.3 洞口段施工

在施工过程中需要考虑到洞口的具体施工状况，根据新奥法来进行组织施工，防止洞口周围在施工过程中出现形变或者是开挖坍塌等问题，通过使用挖掘机对洞口位置进行初步开挖。为了有效保证进洞施工安全，在暗洞施工过程中运用的是超前大管棚施工，使用水泥进行注浆，套拱的厚度为100 cm，左侧管棚的总长度为28 m，右侧管棚长度为32 m。

隧道洞口的防排水施工过程中，需要以排水施工为主，充分做好防水、排水、截水以及堵水等相关工作，主要的工作目标是保证排水工作的流畅程度，预防洞内出现大量进水问题，节约工程的施工成本，防止产生不良的施工安全隐患。结合洞口的具体地质条件状况，保障路基排水系统和天然水沟之间进行连接，组成一整套综合防水施工。

2.4 暗洞施工

依照软弱围岩大跨度隧道工程的具体施工要求，在本次隧道工程施工过程中，拱部为碎石土和全部风化砂岩条件，基岩结构为强化泥质页岩，该地质条件表现为上软下硬， 并且对施工区范围内的地表沉降量要求相对较低。相关部门单位有效考虑到了工程的整体施工周期、施工成本以及施工过程当中的难易程度，通过采用短台阶和CD施工方法来加以开展，上台阶环形开挖施工采取的是预留核心土施工方法，并且在施工过程中增加了水平临时仰拱，下台阶施工采取的是左右错台施工开挖方法，台阶的长度为5～8 m，仰拱紧跟形成一个封闭型的环状结构。在开挖施工过程中，主要分为了拱部初期支护施工、开挖隧道洞口上半结构的核心土、隧道上半部分临时仰拱的施工，开挖下台阶左导坑，墙体的初期支护、开挖下台阶右导坑以及墙体的初期支护等，最后再进行混凝土的二次浇筑施工。

2.5 顺层施工

针对本次隧道岩体片状顺层施工处理方法，岩体失水之后的层间扩张和含水量达到饱和状态之后，围岩的极限平衡状态很容易受到破坏，为了有效防止页岩顺层产生倾角滑动问题，造成岩体会出现内部顺层滑动，在隧道靠近顺层的侧方区域使用锚杆支护结构，并且通过自转式注浆锚杆垂直顺层层面的加固结构。锚杆之间的间距为0.8 m×0.8 m，并且在上台阶当中设置出临时工字钢结构来提高圆拱的支护程度，防止洞口周围出现不良的收缩变形问题。

3 结束语

(1)依照本次的工程施工方案，有效完成了该隧道工程的洞口段施工，在施工当中隧道洞口的支护形变问题较小，并且相对比较稳定，无大管棚支护段拱部的沉降量相对较大，喷射混凝土表面沿着钢架结构产生细小环向裂纹。通过设定临时仰拱之后支护结构的稳定性得到了明显的提升，二次施工完成之后表面施工没有出现不良的开裂和形变问题。

(2)在本次工程的设计和勘查工作阶段，针对隧道工程来讲，尤其是针对短小隧道工程的地质条件，必须要做好相应的勘察工作，如果对一些特殊地质条件的具体特点了解程度不足，经常会对工程施工产生较大的阻碍和困难。在正式施工之前需要进行详细的现场勘查工作，制定出切实有效的工程施工方案来加以控制。

(3)针对软弱围岩隧道洞口施工来讲，需要尽可能避免在雨季环境进行施工，充分做好隧道工程的防水措施，对提高隧道围岩结构的整体稳定性有着重要的意义。如果不可避免需要在雨季进行施工，需要通过使用长锚杆岩体注浆等施工方法来加以开展，有效控制隧道岩体顺层面出现不良的滑动问题。在软弱围岩隧道工程的施工过程中，需要尽可能避免对岩体结构产生不良的干扰，并且支护体系需要在最短的时间范围内完成封闭，以此来有效提高。结构的整体安全性和稳定性。