软弱破碎围岩隧道施工技术

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1、软弱破碎围岩隧道施工技术　　【摘要】隧道施工在交通建设中经常会遇到，隧道施工的难度较大，需要使用科学的技术才能够保证施工的质量。软弱破碎围岩隧道施工技术是一项较为科学的施工技术，值得我们进行研究和推广。本文将从以下几个方面来分析软弱破碎围岩隧道施工技术。【关键词】软弱破碎；围岩；隧道；施工；技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、前言近年来的研究让软弱破碎围岩隧道施工技术有了进一步的突破，但是其使用的效果还需要得到进一步的提高，因为只有不断提高隧道施工技术，隧道的质量才能够得到提高。二、软弱围岩的分类及其力学性质6软弱围岩一般可以分为地质软岩和工程软岩。地质软岩是指强度低、

2、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层;工程软岩则是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。地质软岩强调了软、弱、松、散的地质特点,而工程软岩强调软岩强度和工程力荷载的对立统一,揭示了软岩的相对实质,即取决于工程力和岩体强度的相互关系。当工程力一定时,对于不同岩体,强度高于工程力水平的表现为硬岩的力学性质,低于工程力水平表现为软岩特性。软弱破碎围岩的力学性质主要表现在以下方面:软弱破碎围岩由于裂隙发育,结构面相互交织,随机分布,没有明显的方向性,在一定程度上可以将其看作是各向均质连续体软弱破碎围岩整体抗压强度较低,洞室开挖后围

3、岩稳定性差,极易失稳破坏。在将破碎岩体近似看作连续体的情况下,从岩体总体上将会表现为一定的弹塑性特征,这种弹塑性特征可以理解为岩体中的应力引起岩体破坏而产生滑移后,随着变形的发展保持一定的强度,并具有应变强化特性。三、软弱围岩隧道地质工程特点1、地质特点。软弱围岩，主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分，范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层，人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。软弱围岩的特点有：内磨擦角小粘聚力弱；容易产生不稳定情况，比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同，北方地区的软岩含水量比较小，浸水后饱，失水后呈固态状流动，所以很容

4、易崩塌，失去应有的承载力；而南方软土的含水量比较大，扰动后容易液化，呈液态状流动。62、工程特性。根据软弱围岩的特点，相应的隧道工程也比较特别，容易出现问题，这类工程的特性主要表现在四个方面：第一方面，由于软岩的稳定性比较差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牵连性的滑动，很难接近仰坡，所以进洞比较困难；由于软岩地区的承载力比较弱，在洞内施工时支护结构容易下沉收敛，很容易发生危险；第二，由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差，需要采取分步施工和化大为小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封闭环的时间长，可能会影响工程的进度；第三方面，由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地带，很难一次就摸清地质

5、，导致施工的方法和设计参数也会随之改变，增加了施工的困难；第四方面，施工时遇到了软弱围岩，施工的危险系数就会增加，这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力，考验着施工的技术和施工的质量。四、软弱破碎围岩加固支护技术长期以来，在隧道工程中软弱破碎围岩的维护一直是个难题。根据破碎围岩的力学特性，隧道开挖后，软弱围岩发生应力重分布同时发生变形，平衡状态遭到破坏，随着围岩裂隙的发展，洞周围岩进入塑性阶段而不能自稳，所以在隧道开挖之前必须对隧道周围的围岩进行预先加固和支护，改善和提高围岩的力学特性。6按加固机理可将预加固分为地层改良和预支护法。改善提高开挖面周围地层的力学性能称为底层改

6、良法，而其又包括静压注浆加固和排水固结法等。根据新奥法理念，破碎围岩出衬砌结构需要加强外，还强调围岩自身的承载力。最有效和最根本的围岩维护途径是利用和开发围岩自身潜在的承载力。施加以一定压力下将浆液填充至岩体节理和裂隙使软、松、破、碎的岩块粘结成整体，是岩层具有较高的强度和整体性。注浆加固是一种改善围岩胶结性质，提高围岩自承能力和整体性，降低支护厚度和提高支护效果的有效方法。注浆加固与其他支护加固方法结合使用，不仅可以改善围岩的自身性能，还可以缩小围岩的变形和减小支护承受的外荷载，改善受力情况，起到最优效果。预支护法就是在沿隧道开挖轮廓形成的预支护拱棚保护下进行开挖。随着隧道施工技术的

7、发展和新方法的提出，各种改善提高洞周围岩力学特性的预支护技术应运而生，如大管棚支护、水平旋喷、插板法等等。目前大管棚支护技术应用广泛，对这项技术研究应用也比较成熟，它是隧道通过软弱破碎围岩等土质地段所采用的超前支护手段。施工时，沿隧道开挖轮廓外利用管棚钻机打入较大直径的钢管，并连接形成整体，在其保护作用下进行开挖。开挖时，预先埋设的钢管整体和后方的支撑下形成梁式结构，防止围岩的松弛和崩塌，另外在钢管插入后压注水泥浆，加强钢管周围的围岩，起到加强