膨胀性围岩对隧道施工的危害-隧道工程

膨胀岩土隧道开挖后，洞壁缓慢向洞内挤入，挤压支撑或衬砌，使其承受很大的土压。这种膨胀变形土压，随着时间逐渐增大。有时刚开挖的土压并不大，但数天至数十天之后形成了强大的地压力；有时地压和增长率虽不大，但可持续数年之久，收敛期长。膨胀变形土压有时出现在隧道拱部、边墙、底部等局部范围，与洞内水作用和膨胀岩土分布有关。

膨胀性围岩的这些特殊工程地质性质及其压力特性，使隧道普遍存在开裂、内挤甚至局部坍塌等变形现象。膨胀土隧道围岩变形常具有速度快、破坏性大、延续时间长和整治较困难等特点。施工中常见以下几种情况：

（1）围岩裂缝。隧道开挖后，开挖面土体的原始应力被释放而使围岩产生胀裂，洞壁表层土体风干脱水，而产生收缩裂缝。这两种因素都可以使土中原生隐裂隙张开扩大，沿围岩周边产生裂缝，拱部的围岩尤其容易产生张拉裂缝与上述裂缝贯通，形成局部变形区。

（2）隧道下沉。由于隧道下部膨胀土体的承载力较低，加之上部围岩压力过大，从而易发生隧道下沉变形。隧道的下沉往往造成支撑变形、失效，进而引起土体坍塌等现象。(https://www.xing528.com)

（3）围岩膨胀突出和坍塌。膨胀土开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀土变形，周边土体向洞内膨胀凸出，开挖断面缩小。在土体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和膨胀压力的综合作用，土体产生局部破坏，由裂缝发展到出现溜塌，然后逐渐牵引周围土体连续破坏，形成坍塌。

（4）底鼓。隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力被解除，围岩应力被释放出来，使得洞底围岩发生卸荷膨胀；加之隧道多有积水，使洞底围岩产生浸水膨胀后加剧了洞底围岩鼓出变形。 当底部仅做一般铺底时，常会出现底部鼓起，铺底被破坏。

（5）衬砌变形和破坏。围岩巨大的膨胀压力使得拱顶受挤压下沉，也可能向上凸起。以向上凸起为例，拱顶外缘经常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘则出现挤裂、脱皮、掉块。在拱腰部位也会出现纵向裂缝，这些裂缝有时可发展到张开、错台。