山区软弱围岩隧道衬砌施工技术研究

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：随着科学技术的快速发展以及交通网络的不断完善，在日常生活当中，我们的交通设施已经逐渐的能够满足我们日益增长的需求，但是建设的标准也在不断的提高。就目前我们了解到的情况来看隧道建设技术的水平以及规模逐渐的走向更高的台阶，但是软弱围岩隧道施工的安全事故仍然频频发生，这不仅仅会造成非常严重的经济损失，还会威胁到人们的生命健康，因此对软弱围岩隧道施工进行研究，并提出科学合理的方法来避免隧道施工，出现各种安全事故，是目前相关部门以及工作人员必须要重点研究的一个内容。
　　关键词：软弱围岩;隧道;施工技术
　　1  引言
　　在我国市场经济快速发展的背景之下，全社会各个领域对于交通道路的要求越来越高，而为了满足人们这些日益增长的需求全国道路建设企业需要在更大的范围进行公路的建设，而公路隧道的建设规模也逐渐的得到拓宽。但是当隧道通过一些软弱围岩的地段时，因为围岩的整体性强度相对较低，所以进行各种类型的施工技术操作会出现各种各样的安全事故。在软弱围岩质稳定性差的背景之下，如果隧道开挖的时间被耽误，或者是因为隧道本身没有自稳时间，那么在开挖之后，就非常容易出现坍塌冒顶或者是隧道结构失稳的现象，这给予整个工程施工带来了极大的困扰。因此，本文主要针对山区软弱围岩环境对公路隧道建设过程所造成的消极影响进行了阐述，并且说明如何加强软弱围岩隧道加工的方法。
　　2  软弱围岩的地质特点与变形的情况
　　2.1  地质特点
　　从地质特点的角度来进行分析，软弱围岩位置的地质与其他一般的岩石来讲，它们的强度相对较低，所以从名字当中我们就已经看出了它的特性。那么从它的相关系数以及标准的角度来进行分析与常规的工程岩石的标准进行比较可以发现软弱围岩的抗压强度，以及一些其他的相关系数，比如说内膜杂交等数据都不能够达到相关的目标，但是从地域的角度来进行分析，南方和北方的软弱围岩的吸收有存在比较大的差别，比如说北方软弱围岩，具有比较低的含水量，在失去水分之后就会呈现出固态的特征，但是一旦受到外界的作用力之后，就很容易出现崩塌的问题。在南方地区的一些软弱围岩，具有比较高的含水量，在外界作用力的影响下会呈现出液态的特征，这是一旦出现这个震动的情况，那么该地区的岩土就有可能出现断层以及裂缝的问题。
　　2.2  变形的情况
　　变形的情况是很多为人在进行隧道施工实践过程当中经常出现的问题，比如说弹性变形，塑性变形，断裂或者损伤等等，这些发生概率相对较高，而且本文所分析的软弱围岩，因为他自身所具有的变形的特点与其他比较坚硬的地区的岩土相比会具有比较大的变形性，特别是在进行隧道的开挖之后，就会表现出显著的塑性变形情况，而且它的变形速度相对较快。一旦发生变形之后，隧道的使用时间相对较长，而且具有非常明显的蠕动的特性，就会使得附近的岩土也发生变形，如果工作人员不及时的进行修护，那么整个隧道的结构强度将会大幅度降低。
　　3  软弱围岩对公路隧道的损害
　　从定义的角度来对软弱围岩进行分析，它是指一些岩土它的承载力相对较低，而且它的土质非常的软弱，在对它进行施工时，会经常出现结构破碎以及出现裂缝的情况。从特点的角度来进行分析，这种软弱围岩的人体非常容易破碎松散，而且它的粘结力相对较差，岩土的强度低，一旦遇到水之后就很容易出现软化的情况，那么在这种环境下进行隧道开挖并且建设公路，那么整个公路的运行都会存在非常大的安全隐患，而它出现变形的原因主要是工作人员在进行隧道开挖的过程当中，会将支撑隧道的岩土移走之后，整个隧道的洞壁就会空旷，这时岩土的支撑力需要进行重新的调整，那么整个隧道就会朝着其他的方向走行，这就是所谓的变形情况，那么如果工作人员不及时的对这些变形的情况进行控制或者是修复，那么整个隧道就会出现隧道塌方，最终造成安全事故。所以说在进行隧道开挖时，特别是对这些山区软弱围岩的隧道进行开挖，工作人员要及时做好修复操作，避免隧道出现变形坍塌的现象，对整个工程的建设带来隐患。
　　4  软弱围岩施工方法
　　4.1  开挖断面的判断
　　按照岩土受力方向以及它变形的情况进行调整之后，会出现岩土失稳破坏的情况，而这些情况对于一些强度比较大的岩土影响并不是非常的大，但是对于网络为人来说，这些破坏将是非常致命的，所以工作人员在进行实际施工的过程当中，必须要对整个围岩的受力情况以及变形的规律来选择科学合理的开发方法，比如说阶梯式的开发方法或者是其他类型的开发方法，当然开发的过程也要确定具体的数目和高度。
　　4.2  提高超前支护的质量
　　上文已經提到软弱围岩的变形速度非常的快，所以在进行实际施工的过程当中，工作人员必须要注意软弱围岩变形的情况，并在合适合理的时间对其进行超前支护，否则将会出现非常严重的坍塌情况。而在进行隧道施工的过程当中进行超前支护，只是为了更好的去控制，有可能会出现的变形情况，这也是隧道施工过程的重要环节。就目前我们了解到的情况来看，我国很多地区的隧道施工对于超前支护的重视程度并不是非常够，一般都会出现变形的情况之后才进行相应的补救操作，这样原本简单的工艺就会变得非常的复杂，而且还会消耗大量的人力物力，甚至是成本。
　　4.3  开挖方式的选择
　　一般来说，大部分地区的公路建造企业在对软弱围岩隧道进行开发时，选择的开发方法都是全断面的开发方法以及阶梯法这种开挖的方法使用的概率比较频繁，而且施工的效果非常的明显。如果说工作人员使用全断面的方法进行开发，那么就必须要先进行超前支护的工作，只有在进行超前支护的前提下，才能够保证后期工作的稳定性并且提高开发的速度。
　　4.4  充分使用机械设备
　　机械设备的使用是隧道开发以及公路建设必须要涉及到的环节，因为隧道施工的工期相对较长，而为了减少施工单位的施工时间，这些机械设备的使用能够更好的去节省人力物力以及缩短工程的工期而在软弱无盐隧道使用设施来进行建设操作，需要考虑到土层的特质，并且去研究一些新的设备以及新的措施，去避免出现坍塌现象。
　　4.5  增加管制强度
　　因为这种类型的施工环境非常的特殊，所以工作人员在对隧道开展相应的建造工作时，必须要对周围的环境进行分析，如果说工作的空间以及环境相对较差，那么在展开时要保证建筑的时间以及速度能够在原本设计的环节之内，接着对建筑的环节进行科学合理的布置，使得每一个环节都能够得到质量的监控，保证整体工程质量达到相关的指标。需要注意的是，建筑工程必须要做好质量监管的工作，并且引入合情合理的管制措施，来将整个建筑的速度以及建筑的品质进行提高。
　　5  结束语
　　总而言之，在我国道路施工规模不断在扩大的背景之下，在山区一些土层或者是山体比较软弱的区域进行施工操作，具有比较大的难度，因此出现一些隧道施工事故也是在所难免的，但是一旦出现施工的事故之后，整个工程的质量甚至是人们的生命安全都会遭受到威胁，而且这些山体比较软弱的区域，对于道路的质量也会造成影响，那么在这些区域该如何进行施工使得公路的质量更好，是目前很多单位以及人员需要研究的一个问题。上文的分析，对于一些软弱围岩的施工方法以及其他的操作环节进行了分析，希望能够在一定程度上保证隧道工程的稳定性，并且确保整个工程的质量以及安全。
　　参考文献：
　　[1] 程桦，孙钧.软弱围岩复合式隧道衬砌力学机理非线性大变形数值分析[J].岩石力学与工程学报，1997（4）：34～43.
　　[2] 程桦，孙钧，吕渊.软弱围岩复合式隧道衬砌模型试验研究[J].岩石力学与工程学报，1997（2）：162.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15134258.htm