摘要：在高速公路的软弱围岩隧道工程中，其施工具有很高的技术要求，稍有不慎的话会在很大程度上直接影响隧道施工的质量和安全，同时也很难控制成本。为此，本文首先阐述了高速公路软弱围岩隧道的地质特点，简要分析了相关施工技术方法，并结合工程实例加以论证说明。
关键词：高速公路；软弱围岩隧道；施工技术
1.高速公路软弱围岩隧道地质特点
软弱围岩，主要是指第四系全新、中更新、晚更新统的坡残积土部分，范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层，人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。软弱围岩的特点有：内磨擦角小、粘聚力弱；容易产生不稳定情况，比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同，北方地区的软岩含水量比较小，浸水后饱，失水后呈固态状流动，所以很容易崩塌，失去应有的承载力；而南方软土的含水量比较大，扰动后容易软化，呈液态状流动。
2.高速公路软弱围岩隧道施工技术
隧道一般采用喷锚构筑法施工、复合衬砌，这种构筑法是依据新奥法原理得出的，它的基础是岩土力学原理，充分利用围岩的自稳的能力，开挖隧道时尽可能避免扰动围岩，把围岩变成支护体系的重要组成部分。喷锚构筑法的重点在于监控量测，监控量测的作用是指导隧道的设计和施工。软弱围岩隧道施工要点主要有以下两个方面：
2.1洞口段施工
洞口段的施工是整个隧道工程的重点，也是难点，做好洞口段的施工对于全面提高隧道施工质量、安全具有重要的影响作用。
为了能够安全进洞，一般都采用管棚，在进出口选择地质条件较好的地段清理出边仰坡，并锚杆挂网和喷混凝土把边仰坡封闭；另外，针对洞口地段的地下水、地表水比较丰富的情况，可以使用超前小导管对围岩进行注浆加固，确保在管棚下作业时的安全。软弱围岩施工中洞口施工的技术，一般有地表超前加固处理、切坡减载、虚拟洞门以及护拱法等方法，必须要依据地形以及地质条件的差异来灵活选择，避免危险的发生，减少进洞的困难。
2.2正洞施工
软弱围岩施工时，在地下水发育时要设置辅助泄水导洞，防止水流过多软化地基；如果软岩向下伏的深度比较浅，就先将部分或全部软土挖掉，采用护拱的方法逐步前进；另外，还可以采用超前支护的办法，稳定围岩，如覆盖层比较薄，围岩松散破碎时，采用超前小导管进行预加固。正洞的施工讲究步步稳扎，确保整个洞室的安全。在软岩隧道施工的过程中，具体情况会有比较大的差别，选择施工方法的时候应该充分结合该地段围岩的特点，制定操作性比较强的施工方案，灵活地调整施工方案，还应该借鉴以往的施工经验，增加方案的可行性，避免犯重复的错误。
3.实例探析雷家坡隧道的软弱围岩施工技术
雷家坡隧道位于湖北省西端巴东县溪丘湾大土坪村镜内，设计为四车道上、下行分离式高速公路中长隧道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆雷家坡隧道埋深较浅，拱顶最小埋深5米，最大埋深17m，地质条件复杂，围岩极差，大部分为Ⅴ级围岩，其余为Ⅳ级围岩，其洞口具体施工要点如下：
3.1钻孔
为保证成孔质量，防止邻孔钻进使前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为Ф130mm，以便顺利安装Ф108×6mm钢管。
3.1.1钻具的连接
为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆材质一致，两端加工内螺纹（配合钻杆首位端外螺扣），连接套的壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆向前钻进向前平移。
3.1.2钻孔
为了保证孔口的成孔质量，开孔时宜用小给进力、高转速。给进力一般0.5MPa-1.0MPa，转速80转/分钟-100转/分钟，每钻进40cm时，退出扫孔，后再钻进。待成孔2m-3m时，再加压全速钻进。钻进时，如遇到岩层或孤石时，为保证钻进效率，可适时增加钻机的给进力，降低转速。给进力一般1.0MPa-2.5MPa，转速60转/分钟-80转/分钟，每钻进50cm-80cm时退出扫孔。扫孔时，给进速度应控制在1m/分钟；如遇到土层或土加石层时，应先背压，后给进，使给进与起拔的压差保证在1.0MPa以下，并控制给进速度1m/分钟，便于孔内排碴，至钻杆回转时无较大跳动为宜。钻进过程中应经常用测斜仪测量方位角，随时检查钻孔方向的准确性。
3.1.3清孔
成孔后用2.5m长的Ф43mm岩芯管进行扫孔，将钢管孔道清理顺直并将碎碴清理干净，确保管棚钢管顺利下到孔底。
3.2顶管
钻机立轴方向必须准确控制，在浇注好的套拱上标出孔位和孔号，孔号分为奇数孔和偶数孔，奇数孔采用无缝钢管，偶数孔采用梅花钢管。奇数孔成孔后及时安装钢花管或无孔钢管，压注水泥浆。偶数孔成孔后也必须立即安装钢管，防止塌孔。同时偶数孔的施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的效果。另外为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，偶数第一节用3m，奇数第一节用6m，以后各节均用6m。保证管棚的搭接不在同一个断面上，至少错开2m，管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的引导孔后再行连接。第一根钢管前段要焊上合金钢片式空心钻头，以防止端部顶弯或劈裂围岩较差无法成孔时，一般采用跟管钻进：将钻孔与安装钢管同时完成。钢管安设完成后应及时将钢管孔口部分管外壁和孔壁之间的空隙用锚固剂进行封堵，注浆地段的起始处掌子面应喷射20cm厚混凝土（加单层钢筋网）。此后，每个注浆段终止处留出3米厚围岩作为止浆岩盘，防止漏浆。
3.3管棚注浆
管棚注浆是为了固结管棚钢管周围一定范围内的岩体，是管棚施工的一项重要工序。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆，跳孔进行注浆施工，向隧道拱顶钢管方向推进，开始时注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。孔号为偶数的管棚完成后，对这部分管棚进行注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.6倍管口距，注浆采用分段注浆，注浆参数如下：
3.3.1注浆材料及配合比：注浆浆液采用普通水泥单液浆，水泥采用32.5（R）普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1：1。
3.3.2注浆压力：注浆初压力0.5Mpa-2Mpa。
3.3.3注浆结束标准及注浆效果检查。注浆采用单孔注浆量和注浆压力进行双控，满足下列条件中的任何一个即可结束注浆。一是单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80%；或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。二是全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。三是达不到结束标准，应补充或重新注浆直到满足要求为止。
结束语：
总之，山区高速公路的建设过程中为了满足交通运输的需要，通常需要挖掘隧道，在进行高速公路隧道挖掘的过程中，其常见的施工难点是软弱围岩开挖，由于该岩体隧道的挖掘难度系数大，常阻碍施工正常运作，这就要求相关施工技术人员不断提升自身的施工水平，正确掌握相关施工技术，为促进我国高速公路的建设做出一份贡献。
参考文献：
[1]郭健卿.软岩控制理论与应用[M].冶金工业出版社.2011.
[2]赵艳峰.山区公路软弱围岩隧道施工技术探析[J].黑龙江交通科技.2012（07）.
[3]何晓敏.分析软弱围岩隧道施工技术[J].城市建设理论研究.2014（17）.
[4]郭永雄.高速公路软弱围岩隧道的施工技术[J].中国新科技新产品.2012（05）.
论文作者:眭志荣
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/23
标签：围岩论文; 注浆论文; 隧道论文; 软弱论文; 钢管论文; 钻杆论文; 偶数论文; 《防护工程》2017年第16期论文;