隧道工程软弱围岩施工方法研究.docx

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隧道工程软弱围岩施工方法研究

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摘要：随着经济和社会的发展，人们对铁路建设越来越关注，国家也不断加大投资力度。然而随着铁路的深入建设，施工的隧道越来越多，地质对隧道安全掘进的有很大影响。目前，指导隧道软弱围岩地段施工的主要思想是隧道变形控制，但是造成大断面隧道变形的影响因素有很多，因此，施工过程中，应根据施工的实际情况，提出具有针对性的施工技术和方法，以确保隧道的稳定和安全。

关键词：隧道工程；施工方法，变形控制；

引言：

随着经济的发展，铁路建设成为我国交通事业的重点部分，国家也加大了对其的投资建设力度。但是，近年来，随着隧道建设工程量的增大，地质因素对其的影响也越来越大，为了确保软弱围岩大断面隧道施工的安全性，施工人员必须加深对隧道施工技术和地质的了解，根据具体的施工情况，正确合理运用各大断面隧道的施工方法，控制隧道变形，确保施工安全。对于软弱围岩大断面隧道的施工技术有很多种，本文重点介绍大拱脚台阶法施工技术、注浆施工技术、CRD法以及双侧壁导坑法。这几种施工技术各应用于不同的方面，只有正确掌握他们各自的施工方法才能合理的进行运用，保证工程施工的稳定、安全。

1.大拱脚台阶法施工技术

1.1大拱脚台阶法施工技术概述

大拱脚台阶法施工工法是指在隧道开挖过程中将作业面分为6个开挖面，以前后6个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。若软弱围岩的承载力不足，可扩大上部钢架拱脚及垫板，也可增加锁脚锚杆，从而加大地基的承载能力，注意控制每循环进尺0.5~0.8m，缩短台阶长度是为了初期支护能够尽快合成环仰拱和衬砌及时跟进，从而形成稳定的支护体系。

在隧道施工中，采用大拱脚台阶法能够保证大型机械的快速优势充分发挥出来，并防止刚性分隔的出现，从而实现快速安全施工。

1.2关键技术要点

1.2.1此项工法相对于CRD法或CD法较简单，施工空间大，多个作业面可以平行作业，施工速度快，提高施工效率，加快了施工进度。

1.2.2在地质结构复杂多变、软硬围岩变化或其他条件发生变化时，大拱脚台阶法可以较为迅速地转换为CRD法或CD法进行施工。

1.2.3此项工法能适应不同跨度和特大断面的施作，初期支护作业工序简单，投入劳动力少，没有需拆除的临时施工支护。

1.2.4此项工法将台阶法开挖与预留核心土相结合，左右前后错台开挖，有利于掌子面稳定。相对于CRD法或CD法较简单，减少了多工序之问的相互干扰，便于现场大型机械施工，加快施工速度。

1.2.5此项工法结合了弧形导坑预留核心土法和三部台阶法的优点，通过优化超前支护及初期支护结构的整体刚度，辅以大拱脚加强处理措施，可以很好地控制拱顶围岩的沉降变形。

1.2.6大拱脚台阶法满足了新奥法施工原理对围岩加强控制的要求，减少分部开挖次数，加快了初期支护早封闭的时间，特别是拱部先期成环，避免了临时支护结构体系的转换，减少了施工过程中不安全因素的控制。

2.注浆施工技术

2.1地表注浆

地表注浆的主要目的是为了加固，加固部分不仅包括路面设计标高1m以上、拱顶开挖轮廓线外4m以下，还有隧道中线两侧12.35m的土体。在施工中，应把握以下几个原则：

2.1.1选取材料时，应注意注浆材料是否对浆液在扩散及加固体的固结强度有促进作用，选取有促进作用的材料能够保证土体的稳定性。

2.1.2严格控制胶凝时间，一般先序孔快、后序孔慢，对浆液扩散在有效区域内有促进作用。

2.1.3注浆量和压力的协调控制，应先将注浆量控制好，在进行压力的调节，也就是先序孔是以确定注浆量为先，后序孔是与压力控制为条件的。

2.1.4在后序孔施工时，可根据钻孔情况检查先序孔的注浆效果，也就是前后孔互相检查的原理，这能够为浆液配比及选择浆液类型提供可靠依据。

2.2洞内注浆

洞内注浆应配置好注浆材料，根据施工现场的特点，来调整注浆材料种类及配合比，进行分段注浆固结止水。注浆材料：水泥、水玻璃及特殊掺加剂，其材料在地下水中能够保持较好的特性，不易溶解；凝结时间可根据不同的底层进行调整；具有较高的强度、较好的止水效果。

2.2.1注浆材料配合比。可根据实际情况，在调整注浆材料及配合比时，合理加入能够提高可灌性及堵水性的特种材料，从而达到加固的目的，

2.2.2注浆范围的设计。在进行注浆范围的设计时，应根据设计要求、区间隧道地质还有地下水情况，综合考虑，才能制定出合理的注浆范围。

3.CRD法

3.1CRD法概述

CRD又称交叉中隔法，在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工；然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖