隧道软弱围岩施工方法总结

隧道围岩分硬质岩和软质岩。硬质岩有利于施工，且安全风险系数低；软质岩施工安全风险高，若遇水软弱，自稳性极差，施工更困难。为了更好分析围岩稳定性，指导现场施工，引入岩土力学的内摩擦角进行分析。

内摩擦角是抗剪强度指标之一，对于岩土内摩擦角描述如下：（1）岩体在竖力作用下发生剪切破坏时错动面的倾角；（2）颗粒状材料(如粮食、砂子)自然堆积时与地面能形成的最大夹角。

内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角，在这个角度内，块体是稳定的；大于这个角度，块体就会产生滑动（如下图）。当然水的多少也对块体的稳定性影响较大。利用这个原理，可以分析隧道软弱围岩掌子面的稳定性。 

掌子面岩性不变，可以通过调整台阶高度（H₁），缩短内摩擦角影响的水平长度（L₁），围岩的临空面变小，有利稳定围岩，如下图。右图台阶高度H₂调低后的L₂长度比左图原台阶高度的L₁要短，增强掌子面上方围岩的自稳性能。有利于隧道施工。

掌子面岩性不变情况下，通过预留核心土，等同于调低台阶高度，缩短内摩擦角影响的水平长度（L₁）。同时，利用核心土对掌子面围岩进行反压，达到稳定掌子面的作用。如下图，掌子面预留核心土改变了临空高度，缩短了内摩擦角影响的水平长度（L₁），有利于隧道掘进。