屈苗迪

0? 引? 言

公路隧道在穿越山嶺、丘陵等不良地質(zhì)區(qū)時，由于地形跌宕起伏，褶皺斷層及圍巖裂隙水極為發(fā)育，軟弱圍巖、破碎地層比重大，同時可能存在巖溶等問題，給隧道施工帶來極大的不便。軟弱圍巖是隧道工程施工中最為常見的不良地質(zhì)，也是影響隧道圍巖穩(wěn)定性的重要因素通常情況下軟弱圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)，當受到爆破、 開挖等外力影響，軟弱圍

巖的穩(wěn)定性將會被破壞，出現(xiàn)塌方、冒頂?shù)仁鹿?，所以選擇合理的施工方法及開挖方法，減少對圍巖的擾動，確保圍巖和支護結構穩(wěn)定，就顯得極為重要。

1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 隧道穿越巖溶地層的施工方法研究。巖溶在我國西南地區(qū)是一種較常見的地質(zhì)現(xiàn)象，在我國的交通工程建設過程，隧道工程不可避免的穿越復雜的巖溶地區(qū)。由于巖溶發(fā)育的隨機性和復雜性以及隧道施工過程的空間效應影響較大等原因[1]，針對不同的隧道又會出現(xiàn)不同設計和施工方面的問題。因此根據(jù)實際工程中溶洞的位置和形態(tài)，選擇適當?shù)氖┕すしê腿芏刺幹未胧┚惋@得尤為重要。我國不少學者對其進行了深入的研究。

易金舫等[2]通過隧道開挖中的多溶腔的治理得出隧道開挖前準備充分， 輔以及時準確的超前地質(zhì)預報，嚴控巖溶治理，并在開挖時嚴格控制進尺及時支護，可有效保障貴陽地鐵多溶腔隧道的施工安全。周超[3]依托徐州地鐵1號線試驗段工程，對地鐵礦山法隧道巖溶處理設計與施工進行了歸納和總結，并針對徐州地區(qū)溶洞的特點研究出相適應的施工方法。羅 瓊[4]結合新建渝懷鐵路圓梁山隧道施工實踐 ，探索了隧道巖溶及巖溶水的處理途徑和高壓富水巖溶隧道的施工技術。

1.2 含軟弱圍巖隧道的施工方法研究。根據(jù)目前國內(nèi)隧道工程施工技術水平和現(xiàn)場實際情況，對于交通類暗挖隧道，常用的施工方法主要有全斷面法、臺階法以及分部施工方法等，而隨著國內(nèi)軟弱圍巖隧道日益增多，與臺階法施工的軟弱圍巖隧道的相關研究，已有諸多報道。

湯勁松等[5]通過對分離式大跨扁平公路隧道開挖方案的三維數(shù)值模擬，理論分析和監(jiān)控量測結果表明：對于Ⅳ級圍巖條件下的淺埋大跨公路隧道來說，分部臺階法是合理的施工方法。薛繼連[6]以長梁山隧道為工程背景，對含大量地下水的斷層破碎帶等各類較差地層和極為不利的地質(zhì)構造條件，采取了各種不同的施工措施及一些先進技術，有效地保證了在地質(zhì)條件極為不利情況下的特長隧道順利施工。段慧玲等[7]就已修建的大跨度公路隧道為例， 詳細介紹了各種圍巖等級條件下雙向六車道大跨度隧道的施工方法，總結出不同圍巖等級條件下開挖雙向六車道大跨度隧道合理的開挖方法。賈曉旭等[8]以實際工程為背景，借助有限差分軟件 FLAC3D數(shù)值模擬并和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析，研究軟弱圍巖隧道在 CD 法和臺階法兩種不同開挖方法施工過程中圍巖變形、 應力變化和圍巖塑性區(qū)分布規(guī)律。

2 巖溶及巖溶水處理

巖溶隧道施工時，根據(jù)設計文件有關資料和現(xiàn)場超前地質(zhì)預報成果，首先應盡量查明巖溶類型、分布情況，巖層的穩(wěn)定程度和地下水流情況，然后可按照巖溶對隧道的影響程度和現(xiàn)有的施工條件，制定出實際可行的工程治理措施。

2.1? 巖溶水處理。對于巖溶水的處理，總的原則是宜疏不宜堵。疏就是在施工工程中要盡量維護巖溶水的徑流和滲流路徑，保持地下水的原始循環(huán)和儲存狀態(tài)。最佳的方案是摸清水流路徑的情況下，在隧道輪廓線外的適當部位增設輔助過水通道將其管道連通，減少水流損失。

2.2? 巖溶隧道基底處理。巖溶洞穴填充物的特點是松軟、含水量高、下沉量大、強度低、穩(wěn)定性差，大多由泥沙及其混合物組成。當隧道必須穿越時，隧道基底可采取換填、注漿加固、鋼管樁、旋噴樁等方法處理。

3 項目研究的主要內(nèi)容

1、對國內(nèi)外復雜地層情況下大跨度隧道施工分部開挖方法進行總結分析，并對不良地質(zhì)圍巖隧道的施工全斷面開挖方法進行分析和展望;

2、總結軟弱圍巖隧道的力學特性，分析軟弱圍巖隧道分步開挖法的力學機理，從理論上論證軟弱圍巖隧道分步開挖的合理性，提出相應的施工工藝;

3、利用有限元計算和數(shù)值模擬手段，對工程中的穿越不良地質(zhì)地區(qū)的隧道施工方法進行施工開挖模擬，并分析圍巖和結構的受力、變形狀態(tài)，并綜合評價各種工法的適用性、安全性和經(jīng)濟性，得出最優(yōu)的開挖方案和評價各個分布施工工法的優(yōu)越性;

4、針對穿越不良地質(zhì)地區(qū)隧道的分部開挖法施工中存在的問題，并進行分析和探討，依托新奧法理念，得出不良地質(zhì)圍巖隧道也可采用全斷面開挖的可行性。

4? 結語

巖溶在我國西南地區(qū)是一種較常見的地質(zhì)現(xiàn)象，在我國的交通工程建設過程，隧道工程不可避免的穿越復雜的巖溶地區(qū)。巖溶對隧道工程的主要影響有：洞害、水空、洞穴充填物及坍塌、洞頂?shù)乇硭莸葞讉€方面。為了盡可能的降低風險，根據(jù)實際工程中溶洞的位置和形態(tài)，選擇適當?shù)氖┕すしê腿芏刺幹未胧┚惋@得尤為重要。

【參考文獻】

[1] 高紅兵.大跨徑鐵路車站隧道施工力學特性研究[J]. 現(xiàn)代隧道技術，2010，47（ 3） ： 32-37.

[2] 易金舫，盧松柏，饒軍應，等.貴陽地鐵多溶腔隧道安全施工技術[J]. 施工技術， 2016， 45（13）：101-104.

[3] 周超.徐州地鐵1號線巖溶處理設計與施工[J]. 地下空間與工程學報， 2016， 12（s2）：772-777..

[4] 羅瓊. 巖溶隧道施工技術[J]. 鐵道工程學報， 2005， 24（3）：65-71.

[5] 湯勁松，劉松玉，童立元，等.破碎巖體淺埋大跨公路隧道開挖方案對比研究[J]. 巖土力學， 2007（s1）：469-473.? ..

[6] 薛繼連.長梁山隧道軟弱圍巖施工方法[J]. 巖石力學與工程學報， 2000， 19（z1）：1085-1094

[7] 段慧玲，張林.大跨度公路隧道合理開挖方法對比研究[J]. 土木工程學報， 2009（9）：114-119.

[8] 賈曉旭， 趙玉成. 軟弱圍巖隧道CD法和臺階法施工力學行為分析[J]. 鐵道標準設計， 2016， 60（7）：121-125.