软岩隧洞的施工经验探讨

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1、第23卷第5期资源环境与工程Vo1．23．No．52009年10月ResourcesEnvironment&EngineeringOct．．2009软岩隧洞的施工经验探讨海来提·卡德尔(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐830091)摘要：新疆北部干渠的隧洞围岩均为第三系的砂岩、泥岩等，属极软岩，通过对软岩隧洞的开挖、支护、塌方的处理以及小洞径长隧洞工程施工中遇到的主要问题的处理，总结了一些经验，供今后软岩隧洞以及小洞径长隧洞施工时参考。关键词：软岩隧洞；小洞径；输水隧洞；施工；支护；钢拱架；蠕变；塌方；冒顶中图分类号：TV6

2、72．1文献标识码：A文章编号：1671—1211(2009)05—0745—030．1—0．12MPa～，压缩模量13．3—13．7MPa，无荷载1工程概况膨胀量9．8％一17．0％，自由膨胀率70％～I11％，膨新疆北部某工程引水总干渠全长100km，渠道主胀力0．08—0．19MPa，属中等一强膨胀岩，从隧洞开要由总干进水闸、分水闸、退水闸、隧洞、渡槽等附属建挖的断面看，泥岩内膨胀裂隙比较发育，产状20。～4O。筑物组成。NWL20。一40。，裂面光滑细腻，并附着泥模，但延伸长1号隧洞位于总干渠桩号7+283～9+185处，全

3、度一般<5m。长1902m，其中洞身段长1792m，隧洞为圆形无压隧洞围岩根据岩石的强度，岩体的完整程度，结构洞，洞径6．9m，开挖洞径8．0m，纵坡1：1000，最大引面特征，地下水状态和洞径的大小，隧洞围岩以Ⅳ类为水流量120m／s；2号隧洞位于总干渠桩号58+149—主，局部段为V类围岩，值100～200N／cm，．：60+602处，全长2453m，其中洞身长2350m，洞径0．7～1．5，围岩不稳定，或自稳时间很短，规模较大的5．6m，开挖洞径6．6Ill，为马蹄型无压洞，纵坡1：380，各种变形都会发生。最大引水流量120

4、m／s。在软弱围岩分类中，围岩内地下水及岩体中天然含水量的高低是围岩稳定的控制性因素，含水量的大2隧洞的基本地质条件小直接影响围岩的类别和强度。干渠引水隧洞在地貌上均位于第三系剥蚀起伏的3隧洞施工过程中应注意的问题¨J平原上，隧洞围岩岩性为第三系内陆湖相沉积的砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩等。岩体成岩作用差，弱胶隧洞三年建成完工，施工过程中，由于围岩属极软结，无胶结或超固结岩土，具有遇水软化、崩解、强度降岩，开挖洞径大，局部还存在上层滞水，围岩工程地质低，泥岩遇水软化、膨胀、失水干缩等特点，属极软岩。条件极差，施工过程中曾发生大小塌

5、方事故69次，其洞身围岩：砂岩，泥质砂岩，天然密度17．6～18．1中塌方高度<1m，共23次，占33．3％；塌方高2～3kN／m，干密度17．1～18．0kN／m，纵坡速度=m，37次，占53．2％；塌方高3～5m，5次占7．2％；塌1500—2300m／s，烘干抗压强度1．02～2．7MPa，饱和方高>5m，4次，占5．8％。通过对施工过程中开挖、抗压强度0．5～0．68MPa，饱和抗剪强度C=l0～20支护和对塌方的处理，也总结了一些在软岩隧洞中施kPa，=30。～38。，压缩系数0．05～0．15MPa～，压缩工的经验，供参

6、考。模量9．3～25MPa，原位弹性模量0．27～0．39GPa，变3．1施工地质预报形模量0．2～0．237GPa；砂质泥岩，泥岩，天然密度施工地质人员除认真分析安全监测资料外，还应18．6～20kN／m，干密度17．1—19．6kN／m，干抗压根据围岩的不同岩性，岩体的胶结程度，结构面的特强度平均1．74MPa，饱和0．15MPa，软化系数0．09，饱征，岩体内的天然含水量的高低，围岩的类别，将围岩和抗剪强度C=30～50kPa，=23。～28。，压缩系数划分为4种不同类型：1类围岩岩性以泥质砂岩、砂质收稿日期：2009—08—

7、15；改回日期：2009—09—03作者简介：海来提·卡德尔(1962一)，男，高级工程师，地质学专业，从事水利水电地质勘测设计工作。E—mail：XIHLT@sina．tom746资源环境与工程2009年泥岩为主，厚层状，胶结相对较好，岩体比较干燥，天然掘机开挖中间部位至洞底板高程，洞两壁留宽约1m含水量一般<4％；2类以泥岩、砂岩泥质为主，岩体为的岩体，主要是为了防止扰动上导洞的一次支护的基弱胶结，洞顶以上岩体为中厚层状，天然含水量4％一础，开挖完成后，采用人工掏槽的方法，及时将下半洞8％及弱膨胀的泥岩；3类以砂岩、泥质砂岩为主

8、，弱胶与上导洞的一次支护相衔接，挖一榀接一榀，完成2—结，洞顶以上岩体以中厚层为主，岩体内天然含水量3Ill，速将拱架之间的岩土挖除，喷砼或浇筑挂板砼，不8％～12％，和发育少量裂隙的中等膨胀的泥岩；4类宜两侧同时进行，应交替处理。二