所謂圍巖是指在隧道工程建設(shè)過程中，圍繞在隧道周圍一定范圍內(nèi)的對(duì)隧道質(zhì)量有著一定影響的巖體。而軟弱圍巖則是圍巖的一種類型，往往與堅(jiān)硬圍巖相對(duì)應(yīng)，一般來說單軸飽和抗壓強(qiáng)度低于30MPa的巖石都可以稱為是軟弱圍巖。

1.1弱圍巖的基本特征

弱圍巖由靜水或流速過慢的水流中的軟懸浮物不斷沉積而形成，其主要成分一般為含水量大的軟粘土和淤泥。粘土和淤泥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，其間有很多間隙。同時(shí)，由于這些粘土和淤泥主要來自水流，水分含量高，弱圍巖透水性能差，固定速度慢。另一方面，構(gòu)成弱圍巖的粒子直徑小，大部分直徑小于0.05mm，粒子之間存在的間隙往往充滿水。這使弱圍巖的一部分粘土與粒子間隙內(nèi)的水結(jié)合，整體結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)構(gòu)外部的水分難以滲透到結(jié)構(gòu)中，即圍巖結(jié)構(gòu)的透水性差。在這種情況下形成的弱圍巖可以大大降低外部環(huán)境對(duì)其的影響，達(dá)到相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)，長(zhǎng)期不變。另一方面，弱圍巖中水分的存在形式基本上與水結(jié)合，也就是說水分大部分與構(gòu)成圍巖的粒子結(jié)合，自由水的含量當(dāng)然也很少。在這種情況下，如果圍墻結(jié)構(gòu)受到外力的作用，由于內(nèi)部水分不能移動(dòng)，不能發(fā)生滲透作用，大量水分不能從弱圍墻內(nèi)部的土壤中立即排除，土壤的固定速度慢，巖體的硬度和強(qiáng)度不能達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。因此，弱圍巖在外部施加的大剪切應(yīng)力容易破壞剪切應(yīng)力。

1．2軟弱圍巖的危害

軟弱圍巖的透水性能較差、固結(jié)速率緩慢等特點(diǎn)往往會(huì)使施工工程中的路面所具有的穩(wěn)定性和承載性相對(duì)較差。一旦有較大的負(fù)載外力施加到路面上時(shí)，很容易對(duì)路面的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，從而危及交通安全［1］。此外，弱圍巖帶來的危害還體現(xiàn)在堤防滑坡和路基沉降兩個(gè)方面。首先，由于弱圍巖本身的透水性和固定速度基本特征的影響，道路穩(wěn)定性低。特別是在坡度路面的施工建設(shè)中，不穩(wěn)定的弱圍巖在受到較大強(qiáng)度的外力作用時(shí)，隨時(shí)都會(huì)發(fā)生滑坡，發(fā)生施工事故。另一方面，由于弱圍巖含水量大，其內(nèi)部有很多微小間隙，以弱圍巖為基礎(chǔ)建設(shè)的路面承載力極為有限。施工中長(zhǎng)期持續(xù)施加高強(qiáng)度外力是不可避免的。在力的作用下，路基沉降容易發(fā)生，路面崩潰也容易發(fā)生。這也是大多數(shù)弱圍巖帶來的最常見的路面危害。

2弱圍巖隧道施工安全技術(shù)

2.1施工概況

某地鐵隧道施工在東風(fēng)西路南北兩面分別設(shè)有進(jìn)站口和出站口，為了連接兩者，必須在東風(fēng)西路地下建設(shè)連通隧道。該通道寬度為6.5m，拱門高度為5.8m，隧道拱門與東風(fēng)西路的距離為3.0m左右，通過該地區(qū)地層土壤狀況分析，地表層為1.2m，4.8m和8.0m為淤泥質(zhì)弱的土壤，為了保證隧道工程的質(zhì)量，施工中必須采用相關(guān)的安全技術(shù)。

2.2弱圍巖隧道工程安全施工技術(shù)

弱圍巖隧道工程應(yīng)采用先進(jìn)管屋支撐、調(diào)動(dòng)圍巖自承能力、二次襯砌等創(chuàng)新技術(shù)，使支撐與圍巖封閉成環(huán)，形成相互支撐的聯(lián)合體系。同時(shí)，應(yīng)采用高科技測(cè)量手段進(jìn)行施工輔助。具體操作內(nèi)容如下：首先，地鐵隧道施工前，必須對(duì)施工位置附近的圍墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)支加固操作，然后采用高壓灌漿技術(shù)，處理范圍內(nèi)的圍墻結(jié)構(gòu)，填充弱圍墻內(nèi)部存在的微小間隙。這可以大大提高地鐵隧道施工前硬度和強(qiáng)度相對(duì)較高的外殼，大大提高地鐵隧道周圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，灌漿完成后，此時(shí)弱圍巖結(jié)構(gòu)已具有一定的承載能力，單位施工人員在挖掘過程中也應(yīng)注意操作方式。最好使用多次挖掘的挖掘方法進(jìn)行地鐵隧道的挖掘，減少周圍弱圍巖的振動(dòng)，避免振動(dòng)過強(qiáng)引起的崩潰、斷裂等事故。

2.3具體施工方法

第一，管架施工。管架施工是指在地下隧道發(fā)掘前，在附近的巖體上鉆孔，安裝慣性矩大的鋼管，支撐周圍的巖體，防止隧道上方的土層沉降、坍塌、斷裂等問題。管架通常采用DN100無縫鋼管安裝，在鋼管內(nèi)加入直徑50的鋼筋，用普通硅酸鹽水泥灌入鋼管，注入壓力為0.6MPa~1.0MPa。第二，襯砌工程。襯砌工程是為了防止圍巖變形或倒塌，沿隧道洞周圍用鋼筋混凝土等材料建造的永久支護(hù)結(jié)構(gòu)。為了提高地鐵施工面的穩(wěn)定性，開口挖掘完成后必須立即進(jìn)行襯砌施工。襯砌工程在隧道工程中的應(yīng)用極為普遍。在施工之前，首先要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，測(cè)量之后便要依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以確定其是否能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)語

城市化建設(shè)的過程中，交通問題是重中之重。現(xiàn)在很多城市為了加快城市交通的建設(shè)，致力于地下交通的建設(shè)。但地鐵隧道施工時(shí)，弱圍巖對(duì)施工工程有很大影響。因此，弱圍巖隧道工程施工應(yīng)采用先進(jìn)支護(hù)、少部分大尺挖掘、加大機(jī)械投入力等方法，保證工程施工質(zhì)量和安全。

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