中国水利水电第五工程局有限公司第二分局610225
摘要：在开挖隧道的时候，会导致周围的岩应力重新分布，如果初期支护所提供的抗力无法满足围岩的基本需求，就会出现变形的情况，影响到后续的正常施工。变形率过大的时候，隧道就非常容易出现坍塌的现象，当变形率达到一定数值的时候，就无法正常开展后续的施工。本文首先介绍了加强隧道初支的重要性，接着分析了隧道初支变形的原因，对于变形问题，最后重点提出了一些防范措施，以期为相关人员提供参考。
关键词：隧道；初支变形；防范措施
随着我国经济的发展，大量交通基础工程建设工作的数量逐渐增加，隧道开挖支护技术也日渐成熟，但是在施工过程中，仍旧存在着部分问题。针对隧道初支变形问题，相关人员应该根据现场的实际情况，总结出一些综合性的处理技术，适当的调整支护的参数，加强监控测量工作，以此来确保施工的顺利进行。
一、加强隧道初支的重要性
在工程建设的过程中，对于隧道初支的认知已经从原本的临时支护，转变成了开挖时的安全支护，这是永久支护中非常重要的组成部分。隧道初支的作用在于可以支撑要塌落的岩石重量，避免围岩出现变形的情况。由于隧道初支同地层围绕之间有着非常紧密的联系，局部出现了破裂的情况，是不会导致整体的支护体系失效的。但是随着时间的流逝，支护体系的位移也会增加，达到一定临界点的时候，就不在有支护的作用，进而致使隧道坍塌。因此，相关人员应该意识到加强隧道初支的重要性，使得隧道周围可以处于一个稳定的状态，确保工程的顺利进行。
二、隧道初支变形的原因
（一）人为原因
施工初期，由于施工人员的疏忽，导致爆破参数设计同岩石的类别不相适应，让隧道的承载力超重，进而让隧道的表面变得非常的不平整，当应力值超出了控制的范围内时，就会造成隧道初支被破坏。同时，勘测人员初期设计的过程中，对于地质勘测不够详细，没有预估到之后会发生的地质问题，一般采用的是类比法来进行设计，这就导致这部分的隧道初支缺乏针对性。当支护参数同部分段落的围岩不相符合时，隧道初支就会出现变形。
（二）地质因素
隧道围岩一般都是细砂岩和炭质岩等，这些岩石会受到构造的影响，围岩会呈现出破碎的状态。地下围岩隙缝中含水量一般都比较高，岩石长时间都浸透在水分中，久而久之，岩体就很容易破碎和风化，如果不做处理的话，最初设计的支护手段就会变形和走样，并埋下一定的隐患。此外，隧道附近的水文地质条件也比较复杂，假设炭质岩完全泥化之后，它的综合强度也会降低。
（三）天气因素
在隧道的左边和右边一般会存在比较多的碎石，围岩的稳定性本身就比较弱，综合性也较低，如果在遇上雨季，就会导致山体内的水量增加，最后致使初支产生沉降和变形，加大了施工的风险性。
三、隧道初支变形的防范措施
（一）适当的调整支护的参数，采用注浆的方式对其进行加固处理
对于一些渗水比较大的地方可以采取排堵相互结合的方式，对其进行注浆处理。由于地质条件比较复杂，围岩本身就具有极强的不稳定性，所以在初期施工的时候，设计人员就需要适当的调整支护的参数，采用注浆的方式对其进行加固处理。因为注浆之后岩层的变形会大大减少，这些浆液在一定程度上能够填补掉那些裂缝，消除外水压力对于内部的影响，当围岩注浆密度增加的时候，隧道断面的支护作用也会变得比较稳定。
例如在某隧道施工过程中，隧道分为两口掘进，岩性中包含了砂岩和泥岩等，在现场施工的过程中，混凝土很难混于岩面上。同时，在施工过程中，初期支护的表面还存在着地下水渗出的现象，在钢架C、D单元接头处也有非常明显的变形现象。针对这类问题，施工人员首先对初支变形采用了注浆加固技术，并将注浆的终压值控制在1MPa。其次，进行注浆施工，将水泥浆放置在搅拌机中，根据搅拌机的容量，严格的控制材料的比例，然后根据岩层的实际情况，作出合理化的调整。其中，需要注意的是，注浆的顺序应该是先注无水孔，再注有水孔，从顶拱的顺利向下注入，避免出现压裂的情况。最后，要根据导管内的注浆量，对其进行比较精确的计算，当孔口的压力达到了1MPa时，就可以结束注浆。
（二）改变施工方式，加强对施工工艺的控制
为了避免在后续的施工中，出现比较大的初支变形情况，施工人员可以改变施工方式，加强对施工工艺的控制。第一点就是要加强对地质的探测工作，提前掌握好围岩的地质情况，还要适当的改变上下台阶，减少初支的下沉现象，上下台阶的长度尽量将其控制在30米以内。第二点则是要保证围岩周围的水量，采取集中引排的方式，将水通过钻孔集中在一起，埋下引水管，将水全部都排除掉。第三点就是要加强围岩以及对初支变形的反馈信息，根据测量的数据，进行适当的调整。
在隧道开挖以及置换的过程中，施工人员必须根据工程的实际情况，进行综合性的现场调查和现场监控，分析和研究各项施工的综合信息，对施工前的设计结构和支护参数进行检验与修正。在出现异常情况的时候，施工人员必须要立即加强支护，改变原本的施工方法，及时形成闭合环等技术保障措施，避免出现塌方或者是变形，以此来保证隧道施工的安全性。
（三）通过背设防拱的处理方式，确保工程的稳定性
在初支变形的应急措施中，可以对侵限的初支进行换拱处理，在处理的过程中，最好是按照“少装药、勤测量”的方式，要缩小钢架之间的距离，增强混凝土的厚度。需要注意的是，在置换供假之前，可以将设计开挖的轮廓线扩大十五厘米。例如某隧道全长265米，穿越淮宁河右岸的黄土梁，地形的起伏比较大，为单线铁路隧道，在施工过程中，通过监控测试的数据分析可以看出。在采取了注浆加固措施之后，对于初支变形有一定的缓解作用，但是仍旧难以抵御围岩的压力变形。
针对这类问题，施工人员通过背设防拱的处理方式，确保工程的稳定性，利用不小于原本支拱架信号的工字钢作为临时防拱，让防拱供架的距离同原本架之间的距离相一致，这样就可以增强供架的刚度和承载力。在必要的时候，防拱和原拱架之间的间隙可以利用C25的喷射混凝土进行适当的封闭，这样可以增强治理的效果。
（四）利用初支拆换的方式，避免变形范围的扩大
为了保证隧道结构和施工的安全性，就可以从侵限小的断面向着侵限多的断面进行初支拆除工作，这样可以满足新支护的基本需求。对于整个断面拆除的顺序应该在一定的范围内进行，一方面需要对围岩进行变形和约束，另一方面也要减少拆除中存在的各项风险。相邻拱架拆换的长度在超过三米之后，就必须立即通过仰拱的方式对初支进行封闭，这样初支的沉降就会有比较明显的缩小，直至停止变形。
当整个断面出现了不规则变形侵限时候，对下半断面采用洞渣或者是沙袋反压回填的方式，这样可以减少自由长度，加强整体性。其中需要注意的是，在拆换的过程中，施工人员应该将安全放置在首要的位置上。拆换前，编制一些合理化的应急方案和专项的安全技术措施，同时对作业平台进行相应的检查，按照相关的规定设置安全网。对隧道内的通信、报警系统进行相应的调试，确保各项隧道内同隧道外的信息联系畅通。
结束语：
隧道出口段会因为一些主观和客观因素的限制，导致围岩变形，施工人员可以采取注浆加固和拆除等应急处理措施，这样可以有效的控制围岩变形，从而保证后续变形侵限处理的顺利进行。同时，在一些地质比较复杂的区域，进行防范工作的时候，施工人员也应该增强自身的安全意识，为后续的施工奠定一个坚实的基础。
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