姚龍

摘 要：多山地區(qū)修建隧道鐵路時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，其中由軟巖引發(fā)的大變形是隧道鐵路工程施工中的重點(diǎn)難題之一，要想切實(shí)的解決軟巖大變形隧道施工問(wèn)題，那么就需要了解軟巖大變形的形成經(jīng)過(guò)，從而制定相應(yīng)的施工技術(shù)，有效的解決軟巖大變形隧道施工難題。

關(guān)鍵詞：軟巖大變形;隧道工程;施工技術(shù)

在新的社會(huì)發(fā)展環(huán)境下，交通條件在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活當(dāng)中所占據(jù)的地位越來(lái)越高，要想切實(shí)的促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高人們的出行便利性，就需要修建大量的隧道鐵路工程。而在修建隧道鐵路工程時(shí)，會(huì)遇到軟巖大變形等隧道施工問(wèn)題，從而為工程的開(kāi)發(fā)造成阻礙。軟巖大變形通常見(jiàn)于多山地區(qū)，由于多山地區(qū)的地質(zhì)條件情況較差，在挖掘地下隧道時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)軟弱破碎或者是斷裂帶地質(zhì)，而在這樣的地質(zhì)環(huán)境下施工，很有可能會(huì)導(dǎo)致修建的隧道出現(xiàn)變形，從而影響工程的正常開(kāi)展，嚴(yán)重時(shí)甚至是會(huì)導(dǎo)致工程被迫停止，延長(zhǎng)工期，并可能伴隨一系列安全事故的出現(xiàn)。

1軟巖大變形隧道施工發(fā)展歷程

在隧道鐵路工程施工期間，如果遇到的軟巖大變形等施工問(wèn)題，可能是因?yàn)樵谑┕で捌?，相關(guān)工作人員沒(méi)有對(duì)施工地區(qū)的水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)情況進(jìn)行全面的分析與掌握，因此為了能夠解決軟巖大變形問(wèn)題，就需要解決施工問(wèn)題，采取相關(guān)的施工技術(shù)來(lái)消除軟巖大變形所帶來(lái)的施工影響。

早在上個(gè)世紀(jì)，我國(guó)就對(duì)軟巖大變形隧道問(wèn)題進(jìn)行了研究，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)的隧道鐵路工程修建過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到軟巖大變形施工問(wèn)題而導(dǎo)致工程建設(shè)受到影響。而當(dāng)時(shí)我國(guó)急需修建能源基地，開(kāi)采地下能源來(lái)促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在建設(shè)能源基地的前后，都出現(xiàn)了頻繁的軟巖大變形施工問(wèn)題，使得我國(guó)能源的開(kāi)發(fā)工作受阻，由于受到當(dāng)時(shí)科技手段的限制，面對(duì)很多軟巖大變形問(wèn)題，都無(wú)法得到實(shí)際的解決，因此針對(duì)于軟巖大變形隧道問(wèn)題的研究進(jìn)度也相對(duì)緩慢。伴隨著國(guó)家科技水平的進(jìn)步，我國(guó)掌握了更多的先進(jìn)隧道鐵路工程施工技術(shù)，同時(shí)也擁有了大量的先進(jìn)施工設(shè)備，培養(yǎng)了一批可靠的專業(yè)人才，這使得我國(guó)開(kāi)始逐漸出現(xiàn)了許多解決軟巖大變形隧道工程問(wèn)題的實(shí)際案例，為后續(xù)解決軟巖大變形隧道問(wèn)題提供了參考經(jīng)驗(yàn)。軟巖大變形問(wèn)題是困擾全世界隧道鐵路工程的難題之一，是世界建筑學(xué)界所討論的難點(diǎn)話題，發(fā)展至今，雖然已經(jīng)具備了較為成熟的針對(duì)于軟巖大變形隧道問(wèn)題的技術(shù)手段，但是在實(shí)際的施工時(shí)也仍然會(huì)受到其阻擾，很難真正的實(shí)現(xiàn)完全避免軟巖大變形對(duì)工程施工的影響，因此要想有效的解決軟巖大變形問(wèn)題，就需要合理的設(shè)定施工計(jì)劃，完善隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，改善軟巖變形的形態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟巖變形的控制。

2隧道工程軟巖大變形的特點(diǎn)

在隧道工程施工當(dāng)中，軟巖大變形的特點(diǎn)非常明顯，通常表現(xiàn)為發(fā)生變形的幅度較大，且發(fā)生變形的速度也較快。尤其是在隧道工程的施工階段，由于挖掘開(kāi)采工作破壞了巖層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，巖石變形非常的明顯，這使得隧道拱頂?shù)某两捣却蠓黾?，同時(shí)地下水位移動(dòng)的速度也會(huì)持續(xù)加快，對(duì)隧道工程所帶來(lái)的積壓情況嚴(yán)重。并且，在隧道工程的施工過(guò)程中，還可能會(huì)導(dǎo)致巖石變形不均勻情況的出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致不對(duì)稱區(qū)域的挖掘部分局部受到牽連，加重了巖石變形的程度以及范圍，如隧道受到巖石變形的影響，出現(xiàn)明顯的左右不對(duì)稱的現(xiàn)象，該現(xiàn)象這在完成隧道支護(hù)工作的初期，對(duì)隧道不同段落的檢查過(guò)程中，會(huì)表現(xiàn)得非常明顯。再者，巖石變形所持續(xù)的周期以及時(shí)間是較長(zhǎng)的，并且?guī)r石變形的程度會(huì)隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)而變得嚴(yán)重，通常表現(xiàn)為隨著工程的推進(jìn)，巖石的變形程度以及范圍也會(huì)大幅度增加，對(duì)工程施工所造成的影響會(huì)越大。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)際工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表示，隧道拱頂?shù)某两惮F(xiàn)象都是隨著時(shí)間而逐漸增長(zhǎng)的，如果在這樣的情況下繼續(xù)對(duì)隧道進(jìn)行施工，很有可能會(huì)加劇這種沉降現(xiàn)象，如果沒(méi)有及時(shí)的采取合理的解決方案，隧道拱頂?shù)某两捣葧?huì)超過(guò)極限值，最終導(dǎo)致隧道的拱頂塌方。

3隧道工程軟巖變形原因分析

3.1地質(zhì)因素

軟巖大變形在很大程度上會(huì)受到地質(zhì)因素的影響，在一些降雨量較大的地區(qū)，其地下水含量會(huì)比較豐富，地下水位也會(huì)較高，巖石在接觸到地下水之后就會(huì)發(fā)生膨脹，在降低其自身硬度的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生膨脹力，如果是一些巖石質(zhì)地較為松軟的地區(qū)，那么就將會(huì)很容易導(dǎo)致軟巖變形。在這個(gè)變形過(guò)程中，支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的壓力會(huì)隨著軟巖形變程度的變化而增加，從而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)逐漸失去作用。

3.2設(shè)計(jì)因素

除了地質(zhì)因素影響以外，軟巖大變形還可能是因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)不足而導(dǎo)致的，在工程施工過(guò)程中，會(huì)對(duì)巖石進(jìn)行不斷的挖掘，因此巖石的結(jié)構(gòu)會(huì)改變，使得巖石出現(xiàn)了塑性變形，這就是在施工設(shè)計(jì)當(dāng)中忽略了對(duì)巖石變形的影響，部分工程施工中甚至是讓巖石產(chǎn)生的形變超出了預(yù)期估計(jì)。面對(duì)這樣的情況，隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)就會(huì)因?yàn)闊o(wú)法承受住巖石形變所帶來(lái)的壓力而崩潰，在此期間，巖石變形的速度也將會(huì)因此而得不到控制。

4隧道工程軟巖變形的控制技術(shù)

4.1控制施工損毀情況

對(duì)于隧道工程來(lái)說(shuō)，其在施工過(guò)程中必定是會(huì)對(duì)原本的地理環(huán)境造成破壞，如果破壞的程度過(guò)大，那么就有可能會(huì)強(qiáng)行的改變巖石的形狀，從而引發(fā)軟巖大變形，因此為了能夠避免這種情況的出現(xiàn)，就需要在隧道工程施工期間，去控制施工損毀情況，以此來(lái)盡可能的避免因?yàn)楣こ淌┕み^(guò)度而導(dǎo)致巖石發(fā)生變形。而要想達(dá)到這樣的目的，首先需要在施工開(kāi)始之前對(duì)軟巖部位進(jìn)行超前的支護(hù)工作，針對(duì)隧道軟巖部位進(jìn)行加固處理，強(qiáng)化軟巖區(qū)域在施工過(guò)程當(dāng)中的穩(wěn)定性。除此之外，也需要控制好爆破碎巖的力度，避免因?yàn)楸仆^(guò)大而對(duì)周邊巖石的穩(wěn)定造成影響，并需要使用鐵锨對(duì)爆破后的碎巖進(jìn)行清理。

4.2管理開(kāi)挖行為

開(kāi)挖環(huán)節(jié)往往是最容易出現(xiàn)軟巖變形的施工環(huán)節(jié)，因此在隧道挖掘的過(guò)程中需要做好全面且充分的管理，在開(kāi)挖過(guò)程中，首先需要做的就是減少單循環(huán)的開(kāi)挖長(zhǎng)度，而要實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，要確保初步的支護(hù)能夠形成閉環(huán)，以此來(lái)降低單循環(huán)開(kāi)發(fā)給支護(hù)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的壓力影響。其次，是要注意隧道挖掘的時(shí)間，尤其是需要注意單循環(huán)作業(yè)的施工時(shí)間，因?yàn)樵谕诰蜻^(guò)程中，軟巖變形就已經(jīng)開(kāi)始，因此要根據(jù)實(shí)際的情況去對(duì)單循環(huán)作業(yè)時(shí)間進(jìn)行控制，盡可能的縮短軟巖變形的時(shí)間，在短時(shí)間內(nèi)形成巖面閉環(huán)，以此來(lái)減小軟巖變形所帶來(lái)的各種負(fù)面影響。

4.3注意臨時(shí)支護(hù)

在進(jìn)行隧道挖掘的時(shí)候，通常需要利用到隧道周圍巖石的自承載能力，在開(kāi)挖過(guò)程中，會(huì)對(duì)隧道周圍巖石的形狀進(jìn)行改變，這破壞了巖石原本的穩(wěn)定性，因此就需要對(duì)隧道周圍巖石進(jìn)行應(yīng)力釋放，通過(guò)讓巖石發(fā)生一定程度上的變形來(lái)再次達(dá)到相對(duì)平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)利用巖石的自承載能力來(lái)降低隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)所承受的壓力。而這些都是在普通圍巖地段才能夠使用的方法，如果施工場(chǎng)所出現(xiàn)軟弱圍巖地段，那么這些巖石自身自承載能力就無(wú)法起到有效的承載效果，這時(shí)候就需要對(duì)這部分地段進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，通常是采用徑向注漿的方式對(duì)軟巖松動(dòng)區(qū)域進(jìn)行不斷的加固，從而起到臨時(shí)支護(hù)的作用。

5結(jié)束語(yǔ)

進(jìn)一步加強(qiáng)松軟巖大變形隧道施工技術(shù)的研究是有效推動(dòng)我國(guó)隧道鐵路工程有效發(fā)展的關(guān)鍵所在。相關(guān)工作人員要加強(qiáng)對(duì)該方面的關(guān)注程度，積極的學(xué)習(xí)并掌握與軟巖變形隧道有關(guān)的施工技術(shù)，同時(shí)也要對(duì)現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)的施工問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，分析問(wèn)題并制定出具有針對(duì)性的解決方案，通過(guò)采取合理的施工技術(shù)手段來(lái)解決軟巖變形問(wèn)題。

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