第部分-软弱围岩的隧道施工

软弱围岩的隧道施工

软弱围岩的自支护能力比较弱，甚至没有自支护能力。因此，在软弱围岩中施工最重要的是：如何提高围岩的自支护能力，来保证开挖及后续作业的进行。在软弱围岩中，提高围岩自支护能力的方法很多。根据国内外的施工经验，基本方法是控制围岩的松弛、流失。其原则是：稳定掌子面、及时闭合和加固地层。具体方法如下：

1）稳定掌子面的方法正面喷混凝土和锚杆；超前支护；留核心土。

2）及时闭合的方法临时仰拱或底部横撑；加强基脚；向底部地层注浆加固；底部锚杆；改变施工方法。

3）加固地层注浆加固；超前支护；地表面加固。一、掌子面自稳性评价方法日本根据近9000个掌子面的数据，其中典型的崩塌事例列于下表。掌子面崩塌现象:

（1）在断层中，根据断层破碎程度可能产生小的崩塌，也可能出现很大规模的崩塌，可能出现一次，也可能出现多次；（2）在互层围岩中，崩塌一般多是小规模的。例如第三纪的砂岩页岩互层，可能由于少量的涌水使固结度低的砂岩层流出，残留的泥岩也会呈块状剥落。崩塌的程度因砂岩的固结度、层理面间隔、层理面的固结度、砂岩层的滞水水量、水压等而异。崩塌的时间多在涌水状况有急剧变化的时期发生。（3）线在巨强秆风锻化侄的痒围慰岩窝中锣，笨会胀产骆生肥比孟较警大咬的促崩疑塌估，继有邻涌奴水崭时悼崩吊塌浑的伸规忘模胁会榆更训大浪；（4）劈燕在敞有拖层油理嘴面废的弊容绘易鹅崩以塌暗的问围爷岩证中闯，绢会粮产柏生赚比竭较涝大败规怕模匪的烛崩率塌酷。沾根酱据复层扣理揉面枕的壮强炭度劫、宋涌抱水斗的丢状皂况怒，呆在晓几欧小该时消内劳就猎会液产芦生纪多夹次买崩楚塌铁，斧瞬惯时屠发两生蚁大哀规袍模拣崩漫塌立的裤情攀况锐也踏不胁少损。（5）啊在绒砂证层怪中陡，输多偷发弯生歉比猛较持小缠规守模汇的划和语中滋等富规毅模摔的扶崩马塌慌。抽在疮没阶有确涌荡水棕的园砂这砾膝层煤中千，寸掌霞子外面禁可柿能伞是蕉自佩稳额的疾，项但欲会较从琴拱慌顶赛发舒生谁小球规际模以的校掉偷落蹄。评价招指标川及方这法：表2列友出骑有寸关顷评葡价张掌闯子澡面喝稳伞定寒性口的创评心价牛指绵标盆及充方太法珠。表3给籍出吃砂屑质充围宰岩督的桶掌旦子卸面喂自造稳蹦性愧的今最呜简绑易拍的蚊判旺断潮指那标祖。表2评毕价登指性标阁和与方障法不稳定原因对象围岩评价方法评价指标沿龟裂、层理的崩塌龟裂性的岩层层状岩层块体理论不连续面情报（走向、倾斜、连续性、摩擦角、间隔等）ＲＭＲ法不连续面情报RQD、岩石强度因涌水压、凝聚力降低引起的崩塌土砂围岩未固结围岩均质系数细颗粒含有率颗粒组成、含水比、比重、单位体积重量、透水系数、涌水压因围岩强度不足，变形大引起的崩塌膨胀性围岩围岩强度比等颗粒组成、含水比、比重、液限、塑限、阳离子交换容量、单位体积重量、单轴抗压强度初期位移速度初期位移速度土砂围岩单位体积重量、凝聚力、内摩擦角未固结围岩准弹性系数净空位移表3掌子躲面稳畜定性努评价特（砂险质围诸岩）围岩级别围岩状态分类指标相对密度（DR）细颗粒含有率(FC)IN掌子面基本稳定的围岩DR≥８０％FC≥１０％IL掌子面不稳定，只要有很小变化，就可能流出的围岩FC<１０％特L掌子面稳定性显著差，开挖会引起重大变化的围岩DR<８０％根闪据惨统渗计辟，按涌萍水矩的着影胜响友很确大彼，塔一驼般纠说劈燕掌序子锅面暴涌哲水抢量翅在1拍0钓0径L仍/胆m粒i贸n附含近甩，公可仰作荣为为稳餐定捎和忧坍贵塌忽的溜判堡断召基站准厨，球在5辫0洗0朵L把/唉m捐i粗n以掏上布几衔乎灯都柔是茶坍惰塌死。埋深伞对掌忆子面伞的自偏稳定旬性也驴有很朴大影悲响。字浅埋疯与深塌埋相希比，肯主要秧是难援以形替成承封载拱强。同约时，仙在这盼种情苗况下纲多数妨会有摔地形缘瑞偏压钟、表灯层软筑弱堆梯积物蕉、风缎化带填等对绝隧道昏开挖净有很谈大影学响的衔特殊竞问题足。地表变下沉碌与埋足深有穴密切悲关系视。埋商深大液时，逃在隧争道横卧断面迫内形陪成了衔承载宋拱，房诚开挖停引起淹的下突沉局疲限在朵隧道僻周边菌，而倦埋深刮小时帽，没旷有形绸成承傅载拱层，开侧挖下夹沉会然直接笨达到伶地表精面。在这掀种情热况下努，埋每深小害的隧断道，罩因不文能期粪待形婚成承竟载拱统，故牛为防崭止支折护下伐沉、通增强苗支承刻力而颗应采柴取必犯要的温措施柳，并俯研究蹲采用族药液贷压注真、垂斩直锚借杆等罢辅助慨工法盖。如图1所碑示禾，溪浅浪埋欺隧抹道趴的柱掌灿子封面岁松茧弛汗将轨达股到船地衫表备面捷，仇在推横偿断僻面场方皇向跃不盟能味形拒成扬承等载客拱逮，则在携纵坛向顶的伙掌弹子注面梨前咽方额也帐形抹成暂不题了徒承蜘载术拱谢。余根伯据轰实尾测屿结扫果惹的乒分古析赵，巩首吵先份是徒接圆近械掌内子闲面齐前炎方秀的饿围迎岩拨急纪剧情下铲沉锈，累并寇向帐后线方劣扩冷展垦，弟结波果编形跃成禾了窃图2所软示克的俱盆礼状胶的缓地尚表雀下脚沉遥。此下冈沉槽昏的坡贞度是擦与围嘱岩中谦发生鲜的剪浅应变棕相对喊应的怪。超书过此格限界稼后，球如图互所示嫩就会垄发生亩地表尘开裂奔。二旗、旬稳涛定傍掌伟子唤面很的红方锄法有代祖表性晃的稳抛定掌万子面剧的工轮法的因分类怕列于杏表1。工法拱顶稳定掌子面稳定使用材料工法说明超前支护（超前锚杆、小导管等）◎○锚杆小导管（注浆）钢筋采用锚杆等提高前方围岩约束的方法使用小导管注浆加固掌子面插入角度：10～30；超前支护（钢插板等）◎○钢筋钢背板L型钢在掌子面自稳性差的围岩中，喷混凝土施工前有崩塌时，可采用此法。斜锚杆○○锚杆插入角度：45О～70О短管棚◎○管棚在没有凝聚力的围岩中采用。管长：5～7m；直径：小于45cm；视情况可进行注浆。正面喷混凝土◎喷混凝土提高掌子面正面的自稳性正面锚杆◎锚杆玻璃纤维锚杆保持掌子面自稳性的方法表1稳定奥掌子松面工轧法的兼分类掌新子立面早稳顾定香性型降刃低区的张原令因班，萄视壁围爹岩灰条巴件邪而裹异央，谁在母多重数授情你况耗下旋，职可驳考密虑茎以烟下仍几蚊点跃：•凝窜聚尖力利不养足焦而丹崩扎塌紫（旬未女固誓结阳围受岩旱、跌裂舌隙埋性竞围鸟岩芹）倦；•因诸地袍下齿水惰而占崩杂塌别（框未怠固登结而围享岩绝、开裂行隙尤性反围唇岩逃）漂；•因叔强伸度墓不汇足帽产描生姜大裕变袖形添而钻崩揭塌棵（躲膨望胀悄性引围江岩姑）柏。此外盏，作栋为特耀殊情奴况，脸也有黑掌子纵面沿万地质黎结构根面挤井出的匪情况更。根据隐功能资不同绿，稳哈定掌侨子面段的方配法可犬分为导以下右几种故：•支怠持羞围史岩扎的醉（基超能前蜻支偏护夫、尚短额管茫棚属等晌）莫；•改良脖围岩叠的（和注浆格等）帆；•发掩挥刚锚岗杆病作挂用炸的亲（阶斜搏锚厨杆勾、认正斑面疗锚响杆蝇等弦）竿；•喷爸混极凝角土脆加俗强讨的煎等消。1、浑超毁前版支盏护超幅前脚支侄护所是爷使孔用级锚运杆绑、典单省一自钢依管壶、撇钢遍筋地等跌，求沿何隧闸道蛾外咏轮丽廓扛以仙低么角丑度经打绍设密的购方轰式汗防减止价掉霸块守，徒是嫂加援固盖掌僻子悟面服前毕方渗围样岩主、曲约肢束尽围羡岩简的高方蜘法乖。轨也你可叮加公设吃插揉板芒防唤止让掉傲块农。裙超惊前裕支辣护庄基肤本贱上害是摔借虚助疏构凝件刺的限抗踩弯忧刚勿度绘发派挥要作既用锅的紫，禁因稳此语，喘采爹用艘抗惰弯计刚间度拘大柔的断构软件忌是带有叉利按的炒。（1）单切管用于狐没有花凝聚助力的鸽围岩凝，防仔止拱弹顶松汪弛、鬼崩落岁。一黎般采会用3梦4～4鉴8允m丘m的钢矿管，王以30～60湖cm的间疤隔和5～30的嚼仰爹角携打诸入也。拘打浩入而长杀度份一毒般耻为等掘谱进庙进筋尺黄的2～3倍。此法油的主棒要问贤题是殿：在每有砾帅石（轰孤石喜）或爹固结彼好的请围岩缘瑞中应地用困辣难。针其次喇是钢碰管下妄方的寨围岩写易崩胳落，静超挖原大。取为减样少超艳挖可杂减少畅打入秩角度志，使建钢管齐从支耽护构贫件中嘱通过煤。图1单岗钢脚管岛超抬前汽支氧护集例（2）命钢扁插利板钢插逝板是酒在崩盛塌性砍显著蛋的围饭岩中粪，以坛较大驶面积家支护界拱顶伞为的指手段政。钢龟插板挡的宽寒度一书般采亩用1违5估c威m，坦长明度唱为1龟.忠2萄~垃1泊.俩6少m，以没间隔30姿cm左秤右蹈打汁入兵。喊一撤般躲都镰在忍拱锣顶1绞2乱0范素围默内初施脚设温。百其克实遗施齐例加参煌见晃图2摸~图4。（3）自注析浆扯小笛导遵管注笼浆凡小丑导距管窗是燥向允掌免子李面惨附压近率的姥围吗岩皇注良浆炭，蒙以置改悦善沾围毯岩钉状亡况瓣，更保只证蚀掌混子目面祖稳橡定狭的积方党法财。让实爹践佳证彩实叠：票掌时子碍面酷斜册上远方侮对僚隧假道遵的榨稳滔定偏具单有谨很屠大凶的铜影缺响嫌，误因送此乔，戒开交挖杠前漏改既善听此兴部摇分秒的乔状惧况啄，载对胀增丛加漠隧犬道桃的格稳艺定民性爹是文极厨为找重萍要段的劝。摔小绩导堡管帜注名浆禾不宽仅断是酬掌谷子增面堵稳济定加的姑对淡策劈燕，营也枪是使改橡善筐隧档道垃稳稿定追性今的荷对朽策括，够要搬充寄分朽加察以猫研枪究昏和洽运咳用彩。小导摩管注订浆视嗽有无呼锚杆眼、药防液的单不同旷、改您良深怨度等钱而不惕同。雅图5是做一辉个风施耐工献例哗，认成表功体运浸用掩于械洞虽口巾有垫崩盾塌血危振险造的译地旗段裤。暴图6是溉采搭用笋布臂压风注云塞坟的项压毙注蓄锚摘杆两实肆例输，永打乱入凤锚牺杆排后页，无通扶过宪压寻注街塞般将硬水并泥孙砂演浆研、飘水谎玻序璃鹿注颂入启，炼压槽注原压格力2~育5k姓g/必cm2。拌压泳注退材他料订不锅仅赤有捉水艳泥颠、杀水寇玻集璃悔，话还棕有掘以舌高号压吊（30揉kg举/c微m2）做压么注念的阿泡俘沫厚尿资烷贼，才此残法甘的育施矩工膏步科骤步见尽图7。2、伶斜代锚泡杆斜锚反杆是社作为猴支护方结构圆的一容部分策轴力阅构件寄而发财挥其践作用醒的，送用以丑改善努拱顶生斜上屋方的凯围岩咸。多板采用唉在易塞崩塌苍的围贱岩中傅，作符为支拖护拱伴顶的劝辅助献方法液。斜涨锚锁杆朽通微常伤与吼系铺统峡锚签杆铲同额时晕施政工薪。贞向滔掌住子标面屈拱绿部烂的涌斜被上燥方解，幕以50成~8耀0c迟m的族间刺隔睁，舅在歉拱染部60谅~1葡00咽cm范蛛围缩慧内右，每打恼入永异闯型支钢潜筋尾，下锚恨固远材已采黄用烦砂疯浆订。株锚站杆刺长3晨~扁4丸m，仰榨角3判0泪~目6虫0。侄包外括凭通送常椅锚挑杆喊在筒内鞠的问锚咸杆戒实念施湖例异见骄图8。图8锚走杆雁的衬实枕例3、依小万管剃棚他注士浆小管蛛棚的启施工界，基薄本上终与注世浆小侍导管胞相同沉。因偶超前象支护狡范围视大，易多采民用长学度5～7m的钢鸦管，零以间稻隔3恋0～60橡cm的距禾离打也入。剪超前修支护颤效果洞好，跪但费滩时，默对施疮工循校环有槽一定仓影响矩。4、掌拉子面躁正面暑喷混蛋凝土正叹面摄喷雷射厦混尽凝划土睡是纲在忆开珍挖惜后摘的漏自怒稳它性俗差桃的疤开述挖盗面卵喷券射3~幅10万cm左右牲的混恨凝土鲜，覆攻盖掌遵子面烦，以舰防止赔掌子求面松届弛，乖提高斧掌子袜面的统自稳兔性（思图9）。剥喷混琴凝土岗不是捕作为划轴力挡构件析发挥碑作用宽的，侍是防粘止剥华离的渣，常犯常与左正面厕锚杆食同时终使用员。恒此外巡寿通过犬观察外喷射楼表面浊是否龟有龟切裂发景生，费还可训以获卖得有轨无崩布塌发恶生的斜信息匙。5、既正折面房诚锚翻杆正首面弟锚尽杆伤是策在作掌贤子烛面商有太显托著矩崩证塌范的订情身况侵下着采起用尺的钟。折锚嫩杆园长2～3m，艇视胁崩旺塌西情小况秧施覆设早。在膨胡胀性舒围岩犯中进骑行掌欲子面怪加强凡的施深工例变见图10。６、命留核张心土为了袭充分截利用晴掌子搜面的驻空间遮支护糟效应蹈，留娘核心夫土，竖也是括比较帽有效帐的稳的定掌旧子面装的方碗法。图9正蓬面探喷搁射竞混萌凝智土朗例图10膨胀纸性围谣岩的烈掌子迁面加谅强例三寇、填控填制秒地摊层贤松希弛千的截加罩固欢地裳层葵的养方羽法稳喂定沫围茄岩底和爸控桨制押地漫表享下理沉窑的矩方孕法郑包款括确：（1）膨压急注翼法以加连固围族岩、回止水敏为目光的而虚采用既的工冤法。险向砂莫质土盗压注橡易于余获得喊较好遣的效评果，盈在黏讨性土饰中的麻效果抄不好佣。为鱼进行词有效怜地压逝注，爪要采粱用与职围岩非性质董相适价应的嫂药液膛和方东法。（2）冻册结法在山莫岭隧胞道中绵采用亿较少罢，但疑其加炭固围亮岩、膊止水垫的效伏果非物常好搂，可都靠性蛙高。宁在软裳弱粉格砂层颈、大纱量涌镜水围卸岩、帆接近翁结构筒物施竭工的检场合古是很具合适亲的。胜缺点样是从的准备型时间年到发伶挥效紫果的笨时间雅很长狠。（3）略垂歪直摔锚盏杆凯法是一适种用与锚杆添从隧稠道上归方加嚼固地搜层的糖一种批方法伟。一泼般从止地表青面钻60～1房诚2断5吴m紫m的仙钻秧孔弓，信而搁后倘插斯入册钢范筋吵。剑其抬作斥用妄是赵：怒利驴用谨砂味浆密和疾周啄边遗围乒岩盖的眉凝午聚梨力手控嫩制引下侨沉耽、管利旺用蔑抗邮剪挡能值力阔防杆止饺洞叨口段滑鹿坡残，塑施基工套实侨例顶较暗多富。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