软岩隧道施工要点汇总 |
| 文章来源：鱼泡隧道 提供人：刘刚 提供日期：2022-12-11 |
在铁路和公路的建设过程中，为选取最优路线,开凿隧道施工越来越多，然而部分隧道是软岩组成，坚固程度不高，容易在施工过程中因挤压导致变形，使软岩隧道存在一定的安全隐患。 软岩分类 1.地质软岩 按地质学的岩性划分，地质软岩是指单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀性一类岩体的总称。该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质粘土岩等强度较低的岩石，是天然形成的复杂的地质介质。国际岩石力学协会将软岩定义为单轴抗压强度0.5~25MPa之间的一类岩石，其分类依据基本上是按强度指标。 2.工程软岩 工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。如果说目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点，而工程软岩是不仅重视软岩的强度特性，而且强调软岩所承受的工程力荷载的大小。工程力是指作用在工程岩体上力的总和，其可以是重力，构造地应力，水的作用力，工程扰动力以及岩体膨胀应力等：显著塑性变形是包含显著的弹塑性变形，粘弹塑性变形，连续性变形和非连续性变形等。工程软岩的变形特性的实质是相对性的，其变形性质取决于工程力与岩体强度的相互关系。当工程力一定时，不同岩体强度高于工程力水平的大多表现为硬岩的力学特性，强 度低于工程力水平的则可能表现为软岩的力学特性：而对同种岩石，在较低工程力的作用下，则表现为硬岩的变形特性：在较高工程力的作用下，则可能表现为软岩的变形特性。 软岩隧道面临问题 软弱围岩强度低、自稳能力差，隧道开挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大的松动圈，软弱围岩隧道施工受地质条件影响较为明显, 还会因断面大、埋深浅、穿越既有道路或建筑物等情况，增大施工难度。 软弱围岩隧道施工所面对最主要问题就是在地应力下的大变形甚至导致结构破坏的现象，特别是在在穿越高地应力、较大残余构造应力、浅埋偏压区域及软弱破碎围岩体时，问题会更加明显。隧道工程围岩大变形不仅是一种常见的而且还是危害程度大且处治费用高的施工问题。 软岩隧道支护一般规律 根据软弱围岩工程的特点和压力显现规律，为充分利用围岩的承载能力，使地下工程受力均匀、变形量小，对易发生大变形的软弱围岩地下工程支护应遵循以下基本原则。 (1)搞清拟开挖的隧道工程所处软岩的物理化学性质，岩石力学特性及参数，制订支护对策。 (2)采用“先让后抗”、“先柔后刚”、“以支为主，以让为辅，支让结合”，用既有足够支撑力，又可缩的支架形式。 (3)及时支护，用有较大的初撑力和增阻速度快的支架，来抑制围岩变形。 (4)采用卸压、让压、加固与支护相结合，即对高地应力段要卸压充分，对变形量大的地段要让得适度，对软弱部分进行加固调整，及时支护以保持围岩的自承强度。 (5)优化软岩隧道工程的断面尺寸及几何形状，对底鼓严重、侧压较大的应采用受力好近似圆形的封闭式支护。 (6)对不含膨胀性矿物成分的软岩可采用放水疏干，以提高围岩强度；对含膨胀性物质成分的软岩，可采用封闭保原或其他有效措施以减少膨胀力。 (7)根据实际情况进行二次或多次支护，合理确定两次支护之间的时间间隔。 (8)软岩地下工程断面尺寸一般不大，空间有限，大规模的机械设备难以展开，这就要求支护结构的尺寸、质量必须适当，方便施工，以降低工人的劳动强度、提高施工速度、降低造价。 (9)有些支护结构，在技术上能够维持软岩地下工程的稳定，但造价太高，如可缩性钢支架。因此，在设计软岩地下工程支护结构时，不但要考虑技术上可行，而且要考虑经济上合理，只有把两者紧密结合起来的支护结构才具有推广应用价值。 |
