(四川川交路桥有限责任公司， 四川 广汉 618300)

随着我国社会经济的飞速发展，政府部门加大了对交通领域的支持力度，公路工程的数量逐渐增多，但我国地质环境复杂，公路工程在施工过程中会遇到需开挖隧道的情况，隧洞位置的围岩稳定性较差[1]，会直接影响到施工，还会带来施工安全隐患，需采取针对性初期支护施工技术，提升工程结构整体稳定性。施工单位应综合考虑隧道地质条件，科学处理软弱围岩，不断创新隧道软弱围岩初期支护施工技术，以保障施工的顺利进行。

1．工程概况

本研究以某公路工程为例，选择其某隧道出口段，从左、右两幅同时修建，间距达45米，隧道围岩均属于Ⅱ级—V级的围岩，隧道高5.5米、宽11.5米，坡度约-0.83%。隧道工程采取新奥法施工技术，须把握好施工过程的开挖、支护、量测等环节，以保障初期支护施工的顺利进行。

2．公路隧道软弱围岩的特征与影响因素

2.1 公路隧道软弱围岩的特征

软弱围岩本身结构偏松软，且岩石相互的粘合力较差，开挖隧道时易造成整体结构不稳定的问题，特别是浅层地段，易出现坍塌等安全问题。同时，软弱围岩底层通常由泥岩、片岩等构成[2]，其稳定性较差，直接受到外力的作用，开挖之后易被风化，遇水则软化。此外，软弱围岩构面较为柔软，开挖隧道过程中受切割的影响，结构面会发生一定变化，加之其本身粘结强度低，因此，常存在结构面松弛的问题，增加了隧道的不稳定因素。

2.2 公路隧道软弱围岩的影响因素

在本工程中影响到隧道稳定性的因素有：（1）地质地貌因素：通过分析工程隧道的岩石力学性质、岩性类型以及异性化可知，在此隧道区域中围岩的岩性直接影响着隧道稳定性，如硬岩强度过大，其变形量相对较小，反之，薄层沉积岩的强度较低，属于软性岩石，其变形量较大，严重的情况下还会引发地下水突涌等问题；（2）岩体结构因素：受到地质构造不断运动等因素的影响，会形成不同结构面，与母岩相比其强度更低，再加上结构面强度的本身的影响，强度会进一步降低；（3）地应力因素：隧道区域存在软弱围岩不稳定的问题，其原因在于在开挖隧道时出现的应力重分布，明显超过可围岩的强度。

3．公路隧道软弱围岩初期支护施工技术

公路隧道软弱围岩的不稳定性会影响到开挖工作，需采取针对性初期支护施工技术。从太沙基理论可知，当围岩由具有凝聚力的松散介质构成时，完成隧道的开挖、支护施工环节后，松散介质会在垂直力作用下出现明显的下沉现象，加之侧压力的影响，也会形成摩阻力，会直接限制介质下沉，但此种方式属于传统的被动理论施工，与现代化施工理念不太相符。因此，在本工程的隧道软弱围岩初期支护施工以新奥法为基础，该种施工技术通过围岩本身强度支撑其重量，借助向薄层喷射混凝土的方法封闭围岩，以柔性支护为主，属于主动支护方式，具体的施工环节、技术分为以下几方面：

3.1 洞身开挖支护施工技术

开挖隧道洞身时，其使用的机械设备有多功能凿孔台架、三臂液压凿孔台车，可进行全断面开挖，具有施工速度快、操作简单、质量高等优点。通过侧卸式装载机、反向挖掘机进行装碴、出碴，用自卸汽车进行运输。完成仰拱初支的封闭施工程序后，须回填适量碴土，约20厘米后，避免机械设备运作过程中损坏初支。正式开挖前应做好测量放样工作，通过水平仪、全站仪进行测量[3]，准确标记“开挖中线”、“标高”，标记超前小导管、炮眼等准确区域。

3.2 软弱围岩初期支护技术

初期支护采取锚网喷施工技术，每榀按照0.8米的宽度安设拱墙工字钢架，于拱部每环处均安装φ42超前小导管，共 35根，以增强支护作用，每根小导管长3.5米，每环间距约0.4米，纵向间距Ⅴ级围岩区域为2.4米，洞口加强段为1.6米，Ⅳ级围岩区域为3米，并在Ⅳ级围岩区域设拱墙，加W钢带进行支护，每环纵向间距为 1米。初期支护的施工程序为：用喷混凝土施工方式封闭岩面、根据设计图进行打锚杆孔、设置砂浆锚杆、混凝土注浆、挂好钢筋网、设置格栅拱架、反复喷混凝土（达到设计厚度后停止）、构建联合型支护结构。

钢架支撑的制作过程均在加工房中完成，型钢的制作使用工程自行研制的电动弯制机（DYW-5）进行制作加工，钢架支撑按照设计分段的方式加工，每段端头焊接的连接板均使用螺杆进行链接，每两榀都用钢筋进行连接，连接钢筋的间距控制在100厘米。在加工过程中应注意按照设计隧道的开挖要求掌握好其弧度，通过湿喷技术进行复喷混凝土，用液压湿喷机（YSP-10型），通过混凝土拌和机集中拌制好配料，在正式喷射钱应清理好受喷面，彻底清理好受喷岩面位置的浮石等杂物，光滑面应凿毛，使用高压风清扫。按照分段、分片、分层的方式进行喷射混凝土，喷射过程中应喷平低洼位置，再按照由下到上的顺序，进行往复喷射，用洒水的方式养护1周。

本工程使用湿喷法进行喷射，厚度约为 5厘米，正式初喷前，施工人员应仔细清除表面的杂物、松石，受到岩面不平整等因素的影响，喷射混凝土的过程中不易黏贴，可根据实际情况降低灰骨比，以减少回弹情况、提升其粘结性。拱墙锚杆使用φ25中空注浆锚杆、边墙锚杆使用φ22砂浆锚杆。根据隧道断面沿着辐射状打设锚杆，纵向、横向均以梅花型进行布置，均为80厘米，注浆过程中需完全排除眼孔气体，提升浆液的饱满度以及注浆整体质量，整个注浆过程的压力为0.5—1.0MPa，完成注浆环节后，通过拉拔仪施加超过60KN的预应力，最终抗拉力试验的锚杆为ML-20型锚杆，抗拉力须超过150KN。混凝土喷射2厘米后挂好钢筋网，并将其与径向的锚杆连接，按照设计要求制作钢筋网。喷射混凝土完成后，须养护1周。

3.3 处理软弱围岩初期支护后排水、变形问题

隧道软弱围岩初期支护施工过程中，为防止围岩变形的加剧，应对初期支护予以适当调整，以形成支撑力较强的支撑体系，以解决施工过程的偏压问题。根据设计图要求，布置环向、横向、纵向排水管的间距、连接方法，通过复合防水层，施工过程中，工作人员应站在工作平台上，借助专用的垫射针将无纺布平整固定于喷射砼的表面，施工完成后需仔细检查防水层完整性，如果发现破损位置应予以修补。做到开挖短进尺，勤支护，早封闭，并且做好监控量测工作。

结束语

综上所述，公路工程中隧道施工一直是其施工的关键环节，但隧道区域的地质条件复杂，特别是存在软弱围岩，直接影响着工程结构的稳定性，在实际施工过程中，需综合考虑工程实际情况，运用支护先进材料与技术，科学处理隧道软弱围岩，提升公路建设质量，避免隧道施工过程的安全问题，更好地延长公路使用时间，赢取更大经济、社会效益。

[1]李鹏飞,田四明,赵勇等.高地应力软弱围岩隧道初期支护受力特性的现场监测研究[J].岩石力学与工程学报,2013,16(z2):3509-3519.

[2]张德华,刘士海,任少强等.高地应力软岩隧道中型钢与格栅支护适应性现场对比试验研究[J].岩石力学与工程学报,2014,22(11):2258-2266.D

[3]关宝树.漫谈矿山法隧道技术第十讲--软弱围岩隧道中开挖断面早期闭合的施工技术[J].隧道建设,2016,36(8):887-896.