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1、軟弱破碎圍巖隧道施工技術(shù) 【摘要】隧道施工在交通建設(shè)中經(jīng)常會遇到，隧道施工的難度較大，需要使用科學的技術(shù)才能夠保證施工的質(zhì)量。軟弱破碎圍巖隧道施工技術(shù)是一項較為科學的施工技術(shù)，值得我們進行研究和推廣。本文將從以下幾個方面來分析軟弱破碎圍巖隧道施工技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】軟弱破碎；圍巖；隧道；施工；技術(shù)中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：一、前言近年來的研究讓軟弱破碎圍巖隧道施工技術(shù)有了進一步的突破，但是其使用的效果還需要得到進一步的提高，因為只有不斷提高隧道施工技術(shù)，隧道的質(zhì)量才能夠得到提高。二、軟弱圍巖的分類及其力學性質(zhì)6軟弱圍巖一般可以分為地質(zhì)軟巖和工程軟巖。地質(zhì)軟巖是指強度低、
2、孔隙度大、膠結(jié)程度差、受構(gòu)造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性粘土礦物的松、散、軟、弱巖層;工程軟巖則是指在工程力作用下能產(chǎn)生顯著塑性變形的工程巖體。地質(zhì)軟巖強調(diào)了軟、弱、松、散的地質(zhì)特點,而工程軟巖強調(diào)軟巖強度和工程力荷載的對立統(tǒng)一,揭示了軟巖的相對實質(zhì),即取決于工程力和巖體強度的相互關(guān)系。當工程力一定時,對于不同巖體,強度高于工程力水平的表現(xiàn)為硬巖的力學性質(zhì),低于工程力水平表現(xiàn)為軟巖特性。軟弱破碎圍巖的力學性質(zhì)主要表現(xiàn)在以下方面:軟弱破碎圍巖由于裂隙發(fā)育,結(jié)構(gòu)面相互交織,隨機分布,沒有明顯的方向性,在一定程度上可以將其看作是各向均質(zhì)連續(xù)體軟弱破碎圍巖整體抗壓強度較低,洞室開挖后圍
3、巖穩(wěn)定性差,極易失穩(wěn)破壞。在將破碎巖體近似看作連續(xù)體的情況下,從巖體總體上將會表現(xiàn)為一定的彈塑性特征,這種彈塑性特征可以理解為巖體中的應力引起巖體破壞而產(chǎn)生滑移后,隨著變形的發(fā)展保持一定的強度,并具有應變強化特性。三、軟弱圍巖隧道地質(zhì)工程特點1、地質(zhì)特點。軟弱圍巖，主要是指第四系全新、中更新、更新統(tǒng)的坡殘積土部分，范圍包括江河湖岸及池塘沖積、淤積層，人工雜填土、溶洞充填物、水田、風積砂及新老黃土等。軟弱圍巖的特點有：內(nèi)磨擦角小粘聚力弱；容易產(chǎn)生不穩(wěn)定情況，比如蠕變、流滑、濕陷或者膨脹等。南北方地區(qū)的軟巖的特點也各有不同，北方地區(qū)的軟巖含水量比較小，浸水后飽，失水后呈固態(tài)狀流動，所以很容
4、易崩塌，失去應有的承載力；而南方軟土的含水量比較大，擾動后容易液化，呈液態(tài)狀流動。62、工程特性。根據(jù)軟弱圍巖的特點，相應的隧道工程也比較特別，容易出現(xiàn)問題，這類工程的特性主要表現(xiàn)在四個方面：第一方面，由于軟巖的穩(wěn)定性比較差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牽連性的滑動，很難接近仰坡，所以進洞比較困難；由于軟巖地區(qū)的承載力比較弱，在洞內(nèi)施工時支護結(jié)構(gòu)容易下沉收斂，很容易發(fā)生危險；第二，由于軟弱圍巖擾動后自穩(wěn)能力比較差，需要采取分步施工和化大為小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封閉環(huán)的時間長，可能會影響工程的進度；第三方面，由于軟巖一般都處在地質(zhì)比較復雜比較多變的地帶，很難一次就摸清地質(zhì)
5、，導致施工的方法和設(shè)計參數(shù)也會隨之改變，增加了施工的困難；第四方面，施工時遇到了軟弱圍巖，施工的危險系數(shù)就會增加，這無疑會給企業(yè)的管理者以及作業(yè)人員帶來比較大的壓力，考驗著施工的技術(shù)和施工的質(zhì)量。四、軟弱破碎圍巖加固支護技術(shù)長期以來，在隧道工程中軟弱破碎圍巖的維護一直是個難題。根據(jù)破碎圍巖的力學特性，隧道開挖后，軟弱圍巖發(fā)生應力重分布同時發(fā)生變形，平衡狀態(tài)遭到破壞，隨著圍巖裂隙的發(fā)展，洞周圍巖進入塑性階段而不能自穩(wěn)，所以在隧道開挖之前必須對隧道周圍的圍巖進行預先加固和支護，改善和提高圍巖的力學特性。6按加固機理可將預加固分為地層改良和預支護法。改善提高開挖面周圍地層的力學性能稱為底層改
6、良法，而其又包括靜壓注漿加固和排水固結(jié)法等。根據(jù)新奧法理念，破碎圍巖出襯砌結(jié)構(gòu)需要加強外，還強調(diào)圍巖自身的承載力。最有效和最根本的圍巖維護途徑是利用和開發(fā)圍巖自身潛在的承載力。施加以一定壓力下將漿液填充至巖體節(jié)理和裂隙使軟、松、破、碎的巖塊粘結(jié)成整體，是巖層具有較高的強度和整體性。注漿加固是一種改善圍巖膠結(jié)性質(zhì)，提高圍巖自承能力和整體性，降低支護厚度和提高支護效果的有效方法。注漿加固與其他支護加固方法結(jié)合使用，不僅可以改善圍巖的自身性能，還可以縮小圍巖的變形和減小支護承受的外荷載，改善受力情況，起到最優(yōu)效果。預支護法就是在沿隧道開挖輪廓形成的預支護拱棚保護下進行開挖。隨著隧道施工技術(shù)的
7、發(fā)展和新方法的提出，各種改善提高洞周圍巖力學特性的預支護技術(shù)應運而生，如大管棚支護、水平旋噴、插板法等等。目前大管棚支護技術(shù)應用廣泛，對這項技術(shù)研究應用也比較成熟，它是隧道通過軟弱破碎圍巖等土質(zhì)地段所采用的超前支護手段。施工時，沿隧道開挖輪廓外利用管棚鉆機打入較大直徑的鋼管，并連接形成整體，在其保護作用下進行開挖。開挖時，預先埋設(shè)的鋼管整體和后方的支撐下形成梁式結(jié)構(gòu)，防止圍巖的松弛和崩塌，另外在鋼管插入后壓注水泥漿，加強鋼管周圍的圍巖，起到加強
