市政·交通-水利工程设计l 肘w -Trq~c·Water Resources蜀 c n¨ nI
软 弱 围 岩 浅 埋 隧 道 施 工 方 法 研 究
Study on the Construction Method of
Shallow Buried Tunnel with W eak Surrounding Rock
赵 立成
(中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176)
ZHAO Li-cheng
(CapitalEngineeringResearchIncorporationLimited，Beijing 100176，China)
【摘 要】软弱围岩浅埋隧道施工具有一定的复杂性，在施工过程中，存在洞周围围岩拱脚等部位变形较大、掌子面前方变形较大、
地表变形发生率高等特点，加之软弱围岩的稳定性不足，会对隧道施工产生比较大的影响。因此，论文总结了软弱围岩浅埋隧道施
工的特点，并结合相关工程实例，对其施工方法予以简单分析。
【Abstract]The shallowburiedtunnelwithweak surroundingrockiscomplextoacertaindegree．Intheprocessofconstmction，therearelarge
deformationinarchspringingofsurroundingrock，frontoftuunelface，andhighoccurringrateofsurfacedeformationere．characteristics，andas
the instability ofweak surrounding rock，the tunnel construction will be effected．Therefore，this paper summarizes the practical characteristics
ofshallowburiedtunnelwithweaksurroundingrock，andcombiningwithprojectexample，brieflyanalyzestheconstructionmethod．
【关键词】软弱固岩；浅埋隧道；施工；工法
【Keywords]weaksurroundingrock；shallowtunnel；construction；constructionmethod
【中图分类号]U455 【文献标志码IA 【文章编号】1007-9467(2018)05一Ol15-02
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2018．05．255
1 引 言
在隧道施工过程中，采用的施工方法不同，产生的力学效
应也有一定的差别。尤其在软弱围岩隧道施工中，需要先针对
不同的施工方法对周围岩体的影响进行详细的分析，从而选
择合适的施工方法 ，减小对岩体的影响，提高工程的稳定性和
施工质量。
2 软 弱 围 岩 浅 埋 隧 道 施 工 概 述
软弱围岩浅埋隧道施工过程中，容易出现以下问题 ：(1)软
弱围岩的强度较低，容易出现岩体破碎现象；(2)在浅埋隧道
开挖施工过程中，振动及开挖施工会对岩体产生一定的扰动 ，
并导致沉降 ，严重时会引起地表塌陷，从而对地表及附近既有
【作者简介】赵立成(1984 )，男，山西大同人，工程师，从事隧道施
工技术研究。
建筑产生影响。因此 ，在软弱围岩浅埋隧道的施工过程中，要
结合实际情况，采取有效措施对变形进行控制，从而减小对岩
体的扰动，提高施工质量与施工安全。
3 软 弱 围 岩 浅 埋 隧 道 施 工 方 法 研 究
3．1工 程概 况
某浅埋软弱围岩隧道工程，隧道左幅全长 830m (ZK14+
510 ZK14+1340)，右幅全长 830m(YK14+510～YK14+1340)。
现对 YK14+800～YK14+910段进行数值模拟。该区段为 V级
围岩区域，黏土呈硬塑状。现场采用预留核心土法开挖，隧道
衬砌按新奥法原理设计，超前小导管长 4．0m，环向间距 40cm，
纵向间距 240em，导管外插角为 l0。～15。，布置方式呈梅花形 ，
导管内压注水泥浆。系统锚杆采用长 3m的 D32聚酯中空注
浆锚杆，间距为 60cm(纵)xl20em(环)。布设准 4,8mm的钢筋
网(20cmx20em)。喷射 26em厚的 C25混凝土 ，二衬和仰拱均
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I工程建设与设计 LCo~trwtlon&Del F啊 cct
为 50cm厚的 C30钢筋混凝土。
3．2 施工 过程 模拟
借助三维有限差分软件 FLAC3D建立隧道预测模型 ，一
般采用台阶法、预留核心土法以及 CD法模拟隧道的掘进过
程。采用不同的施工方法时，隧道的横断面也会不同。若采用
预留核心土法或台阶法，最终得到的隧道开挖面是对称的，因
此，在分析过程中，可以选取模型的 1，2进行分析。
图 1 施工步骤示意图
所采用的 3种工法都是 1．2m的循环进尺 ，开挖一部分后
会施加初期支护，预留核心土法施工过程中，核心土长设置为
3．6m，台阶长设置为 6m(见图 1)；在台阶法施工过程中，二衬
与开挖面之间的距离为 18m，下台阶设置为 6m，上台阶设置
为 2m；在 CD法施工过程中，先行导坑开挖面与二衬之I司的距
离为 27．6m，导坑程度为 4．8m。
3．3 隧道 变形 预测模 型
隧道变形预测模型需要根据实际施工条件确定 ，隧道开
挖过程中采用预留核心土方法，隧道变形预测模型可采用三
维仿真模拟建模。
3．4 数值 模拟 结果 分析
将 目标断面确定为开挖深度为 y=50m处的横断面，在隧
道开挖断面较为稳定后，可以明确横断面收敛位移以及拱顶沉
降随开挖步的变化(见图 2、图 3)。其中拱顶沉降为负值，表明
拱顶出现下沉，收敛位移为正，表明位移方向朝着洞壁内部。
开挖步数 0 10 20 3O 40 50 t；()70 Rn 9o 1o0l10
116
遨 螺 匿
图2 拱顶沉降随开挖步的变化
软弱围岩浅埋隧道施工方法研究（论文）.pdf
