摘 要:本文通过对国家I级高风险不良地质长大隧道藏噶隧道2#横洞Ⅴ、VI级洞身软岩大变形施工，了解并熟悉围岩变形内在成因机理，探索并掌握软岩变形规律，有针对性的采取变形施工控制技术，抑制因软岩变形而产生的隧道初支变形，消除初支结构破坏，保障施工作业安全。
关键词： V级围岩，高风险、不良地质，软弱变形，变形控制。
一、工程概况
新建川藏铁路拉萨至林芝段位于西藏自治区东南部，线路从既有拉日铁路协荣站引出，向东经贡嘎、扎囊、乃东、桑日、加查、朗县、米林至林芝，是西藏自治区对外运输通道的重要一段，也是川藏铁路的重要组成部分。
藏噶隧道位于新建铁路川藏线拉萨至林芝段站前工程LLZQ-3标标尾，全长8755米，与LLZQ-5标相接，地处山南区桑日县境内。藏噶隧道2#横洞工区地处念青唐古拉山与喜马拉雅山之间的藏南谷地高山区，山高谷深，气候极端恶劣。山脉呈南北纵贯延展，谷岭相间，地势起伏跌宕。隧道最大埋深约390m，隧址区范围内覆盖层主要为第四系全新坡残积层细、粗角砾土级碎石软土；泥石流堆积成因的细砂，细角砾土、碎石粉状软土，不整合接触，区域性断裂构造极为发育，洞身穿越拉龙-藏噶张性断裂，地质构造极为复杂，为国家I级高风险隧道。
藏噶隧道2#横洞工区正洞管段全长3838米，横洞全长1040米，其中横洞原设计Ⅲ级围岩858米，变更后现场Ⅳ级围岩增加290米，V级围岩增加250米，地质原因变更率达63%。开挖施工至H2DK0+297~H2DK0+262段变更进入V级后，受地层接触界线挤压作用，断层节理纹路错综复杂，围岩地质主要为全风化泥质粉状砂岩，软弱砂土，粉砂，充填褐红色粉质粘土，夹杂褐绿色粉块状石英、云母片岩质，手可捏碎，遇水软化呈泥状，膨胀挤压变形作用强。
二、泥质粉状砂岩变形作用初支结构破坏。
1、挤压变形作用发展成最直观的外在破坏影响即是初支喷射砼面出现明显开裂，裂纹纹路，造成初支结构破坏，这也是变形破坏作用不断累积发展的直接结果。
2、初支结构骨架型钢钢支撑结构发生明显扭曲变形。变形挤压不断累积作用，钢支撑结构刚度不足以承受外来应力作用，拱脚发生明显内挤弯曲，拱架扭曲。
3、初支结构受力薄弱位置处，尤其是各单元及上下台阶连接处，产生明显初支喷射砼隆起，鼓包，俗称“爆肚子”,变形作用产生明显的内挤压破坏。
4、变形挤压不断累积继续作用后产生最严重的初支结构破坏即是初支喷射砼成块、成片脱壳掉落，初支结构整体受力体系破坏，造成严重安全风险。
5、开挖后围岩破碎、松散，自稳性差，受围岩内在挤压变形应力作用，频繁发生造成掉块、溜塌及塌方。
三、泥质粉状软岩地质变形作用成因机理
1、根据藏噶隧道2#横洞隧道纵平面设计图及工程地质设计图纸
勘察资料，从H2DK0+297处延伸至正洞交叉口段受地层接触界限斜
交会影响，不良地质线渐近隧道中线延伸构造影响，此段处于地层
剪切挤压破碎带上，地层剪切挤压作用明显，围岩风化破碎，存在
围岩内在应力释放，对初支结构产生内挤剪切压应力，围岩变形成
因主导因素。
2、全风化泥质粉砂岩上部为薄~中厚层状石英砂岩，与黄色灰白
色泥质粉砂岩，细砂岩互层，具有低含水量，高重度，液性指数小，
易崩解，易软化，遇水具有弱膨胀的物理力学性质而对初支结构产
生变形挤压作用，为辅助因素。
表1物理力学性质指标表
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四、泥质粉状砂岩软岩地质变形作用内在规律
1、围岩内在剪切应力释放产生的挤压变形作用占主导，强于泥质粉砂岩膨胀挤压变形作用，内在应力释放趋势呈逐步减弱，造成的变形破坏作用能力随之减弱，随着时间推移逐步趋于稳定，而膨胀挤压变形作用随着时间周期延长，变形作用并未减弱，不趋于稳定，依据断面监控量测数据信息分析。
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2、根据每日量测数据信息分析，变形收敛主要集中在围岩开挖后1~7天周期内，变形速率快，应力释放集中期，变形挤压作用强烈，后期变形速率小。
3、变形强作用主要体现在周边收敛，集中部位为受力薄弱拱脚单元连接处，内挤收敛变形明显。
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表3 拱顶沉降与周边收敛数据分析
4、 变形作用趋于稳定的时间周期较长，对初支结构产生的破坏作用延续时间较长。
5、泥质粉状砂岩易风化、崩解，软岩结构越松散破碎，挤压变形作用越强，破坏作用越大。
五、泥质粉状砂岩软岩大变形施工控制技术
（一）、针对全风化泥质粉砂岩不良地质膨胀挤压变形作用采取变形稳定控制施工技术措施主要角度从改善软岩体结构，提高软岩自稳能力和承载能力。
1、全风化泥质粉砂岩易快速崩解，受水浸泡易软化、膨胀特点，开挖后立即喷射砼全环封闭，固结软体。
2、全环采取φ42径向导管注浆，环向间距1.2米，纵向间距0.8米，梅花型布置，径向导管长3.5米，压注1:1水泥浆液，适当掺入水玻璃，配合使用。改善围岩组成结构，充填围岩松散裂隙，加固软
岩体，达到抑制膨胀目的。
（二）、围岩蚀变应力引起挤压变形作用，施工控制技术措施主要是改变应力释放作用路径，加强初支结构刚度、强度，提高初支结构抵制挤压变形的能力。
1、超前释放围岩蚀变挤压应力。掌子面中部位置施工3个φ150超前探孔，长度30米，超前进行部分蚀变应力变形释放，减少对后续施工初支结构破坏。
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2、调整钢拱架支护参数，优化断面结构设计。原设计为一层I16钢支撑支护，加强为设置双层拱架支护措施，内层钢架为I22b钢架，间距0.5米，外层钢架为I20钢架，间距0.5米，提高初支结构刚度。调整断面曲线曲率，优化断面结构形式，改善传力受力路径。
3、提高系统支护能力。原设计φ22系统砂浆锚杆调整为φ25组合中空锚杆，单根长度6米，提高围岩与钢支撑的整体协同受力能力，达到抑制变形破坏目的。
4、加强锁脚支护。每处拱脚布设上下斜向下45度两排锁脚注浆导管，单根长4米，注浆加固，抑制变形内挤。
5、及时安设隧底钢拱架，形成闭合成环。提高结构抑制变形能力。
6、仰拱在下台阶边墙落底后尽早及时封闭，完成砼浇筑，紧跟开挖初支面。
7、后部二衬根据仰拱封闭后每日量测数据，及时安装二衬钢筋，施作拱墙二衬进行初支结构面封闭。
通过采取一系列抑制变形破坏施工技术措施，根据施工后断面监控量测数据信息分析，初支结构变形破坏得到有效控制，变形收敛速率、变形收敛值、稳定周期数据值明显变小，初支结构喷射砼无表观开裂裂缝现象。
断面里程 拱顶下沉 周边收敛
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（表4施工后量测记录数据）
六、软岩变形地质作用施工技术应用总结
通过对I级高风险长大不良地质隧道藏噶2#横洞软岩变形地质段的施工探索、分析规律及总结应用一系列抑制初支结构变形破坏的变形稳定控制施工技术措施，有效提高了抑制变形破坏能力，解决了初支结构频繁变形破坏难题，保障了施工安全，实现施工生产顺利正常推进。
参考文献
【1】关宝树 ， 隧道工程施工要点集 。北京：人民交通出版社 ，2008
【2】铁道部第二工程局， 隧道，铁路工程施工技术手册 。北京：中国铁道出版社，2007
【3】 关宝树 ， 软弱围岩隧道施工技术 。北京：人民交通出版社 ，2011
【4】 朱永全 ， 软弱围岩隧道稳定性变形控制技术 。北京：人民交通出版社 ，2012