软弱围岩隧道塌方处理分析

钱洪智

重庆交通大学 重庆市 400000

摘要：在隧道施工过程中，极容易遇到一些软弱围岩，进一步的增加了施工的难度，同时极容易出现一些塌方事故的发生。因此，本文通过对软岩中隧道围岩的稳定性进行分析，研究软弱围岩中隧道的变形特点和破坏方式，并提出相应的塌方预防对策和治理措施，提高隧道修筑水平、减少施工风险，也为同类工程施工提供相应的预防及治理对策。

关键词：软弱围岩；隧道塌方；处理措施；

1 软弱围岩的概述

1.1 软弱围岩的定义及分类

简单来说，围岩指的是在挖开隧道之后，出现应力状态变化的隧道周边岩土体。其中，根据岩土体的强度，可以将划分为坚硬围岩和软弱围岩。软弱围岩也可以继续划分，一种是岩层结构性较好的，但是岩层极容易受到破碎。另一种是岩体自身强度较差，但是极容易因为拉应力而造成岩层的破碎。常见的岩石结构较为坚硬，自身的强度也较高，但是如果受到了外界的激烈撞击之后，便会使得自身的结构出现裂缝、断层等，进而使得自身的强度下降。

1.2软弱围岩地质特点

软弱围岩一般是指结构破碎、节理裂隙发育、岩质软弱且承载力低的围岩，工程地质特点有以下特点。

1.2.1岩体破碎松散、粘结力差

一般为土层、全风化岩层、挤压破碎带等构成的围岩，洞室开挖后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌。

1.2.2 围岩强度低、遇水易软化

一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，造成洞室内挤。

1.2.3岩体结构面软弱、易滑塌

受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

2 软岩隧道塌方的原因分析

2.1 软岩隧道塌方的原因

2.1.1地质条件

在隧道施工过程中，复杂的地质条件对隧道施工的成败有着决定性的作用。主要体现在以下几个方面:

1）在掘进过程中，遇到前方突变的地质条件，比如从III级围岩突变过渡到V级围岩。

2）洞身埋深相对浅从而造成偏压的影响。

3）隧道穿越段出现较大的断裂褶皱带、堆积层或者破碎带。

4)出现特殊的岩石或不良地质现象，比如膨胀土、溶沟、暗河等溶岩现象。

2.1.2勘察设计因素

如果地质勘察不够详细，就不能准确地分析周围的地质条件，从而对线型选择、后续的隧道设计与施工方法产生极大的影响，导致在设计过程中采取的支护对策不能满足实际要求，造成隧道塌方。

2.1.3施工技术因素

构成隧道塌方最直接的因素是施工技术，主要包括以下几个方面:

1）隧道穿越段地质条件差时，须采用超前支护，不采取或采取效果不能满足实际要求将可能导致塌方。

2）开挖方法的选择不适当，如采用上下台阶法，实际开挖是采用全断面法。

3）初期支护不及时或不稳固，如围岩状况不好时，初期支护不及时跟进，或者喷混凝土厚度没有满足围岩稳定性的要求也会造成隧道围岩失稳。

4）围岩失稳变形后掌子面空间约束效应消失，二次衬砌不及时导致坍塌。

5）隧道内爆破所用药量过大过多，对围岩干扰过大。

6）采用分步施工法，开挖进尺过大，造成倒塌。

7）在开挖过程中，对监测信息的关注不够，导致信息反馈的延迟，对可以避免的倒塌没有及时采取相应对策。

8）前期塌方治理对策采取不当，造成二次塌方。

3 对软弱围岩隧道塌方的处理措施

3.1 对软弱围岩隧道发生塌方的紧急处理措施

3.1.1 及时的处理地下渗透出的水

在对高速公路软弱围岩隧道发生塌方时，有些会出现大量的地下水，进而造成了地下水的渗透现象，甚至雨水向下的渗透也会造成更加严重的塌方情况。因而，可以通过及时的处理地下水来进行对塌方情况的控制力度。

3.1.2 借助超前小导管来巩固围岩

如果在对隧道进行施工过程中，出现了塌方的情况时，可以借助超前小导管来进一步的巩固围岩强度等，进而来实现对塌方的控制。一般是在对隧道进行修建时添置对应各地径向力，进一步的提高软弱围岩中的稳定性能，进而在发生塌方时，可以借助小导管来及时的进行注浆，进一步的对塌方周边的软弱围岩进行加固，提高围岩的稳定性。

3.1.3 对发生塌方隧道内的处理

在发生了塌方事故之后，就会从隧道的上方掉落大量的碎石渣，因而为了保证安全性，就需要及时的对发生塌方的隧道进行处理。首先是对发生塌方的坡面进行回填洞渣，或者是可以对发生塌方的岩层中喷射混凝土，借助小导管来进行注浆，进一步的对发生塌方的区域进行封闭，最终来提高施工的安全性和稳定性。

3.2 对于软弱围岩隧道预防发生塌方的紧急处理措施

3.2.1 注浆法

在进行对高速公路软弱围岩隧道的施工过程中，也要对高速公路软弱围岩隧道进行预防发生塌方的紧急处理措施。其中，一般是在富水断层地带可以选择注浆法来进行预防塌方情况的发生。注浆可以划分为两种，第一是全断面注浆，其中钻孔的数量较多，施工的周期时间较长。再者是局部的注浆，其中是针对软弱围岩中隧道的具体区域中的特点，根据施工中的薄弱区域来进行专项的注浆，施工的时间较短，钻孔的数量较少。如果出现了特殊的软弱围岩隧道的地层条件时，可以调整加注的长度，进而来提高施工的进度和质量，进而来提高软弱围岩中的强度，进而对塌方渠道预防的作用。

3.2.2 超前大管棚法

超前大管棚法，可以适用于浅埋洞口，堆积体以及一些砂土质地层等软弱围岩的隧道开挖施工过程中。在应用该种方法的过程中，如果是进行一种循环的管棚施作，因而就只需要一个管棚间。但是，循环次数较多时，可以选择多个管棚工作间来进行工作。

3.2.3 提高施工队伍中的施工质量

当前我国在对软弱围岩隧道的开挖过程中，技术水平较差，然而我国的公路建设数量在不断地扩大，因而就需要提高我国在隧道中的施工水平。其中，重点是对施工中塌方工作的及时处理工作。

4 结语

软弱围岩隧道的施工过程中，极容易出现塌方的情况，因而需要提高对塌方的警惕。 当前的隧道施工难度较大，对于出现的塌方情况可以借助及时的处理地下渗透出的水，借助超前小导管来巩固围岩以及对发生塌方隧道内的处理来及时的处理。而可以借助注浆法，超前大管棚法以及提高施工队伍中的施工质量来进一步的增加对隧道施工中塌方情况的预防，进一步的减少塌方情况的出现，提高施工中的安全度，进而保证隧道的施工质量水平。

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