膨胀性围岩中的隧道施工要点

1．加强调查与量测

在膨胀土地层中开挖隧道，仅仅是认真按设计图纸施工是不够的。在施工过程中，除了位移量测外，还应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便根据围岩动态采取相应的施工措施。

2．合理选择施工方法

膨胀岩土隧道施工以对围岩尽量减少扰动、尽快全面封闭为原则。隧道周壁开挖应圆顺，可优先采用人工或机械开挖。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间，及时支护，尽快全断面闭合，开挖方法宜不分部或少分部。预留变形量应适当加大，并根据现场监控量测结果及时调整。

挤压性围岩和膨胀岩隧道开挖方法常用的有短台阶或超短台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。实践表明，台阶长度一般采用3～5 m的超短台阶，侧壁导坑法适用于浅埋、大跨的膨胀岩土层是行之有效的。环形开挖留核心土法、中隔墙法等也可以用，具体选择时，应根据断面大小、埋深等施工综合条件而定。但施工时应采取措施预防因分部开挖而引起的围岩压力及偏压力增大；短进尺逐次开挖各分部断面，应依序紧跟；全断面闭合支护跟进掌子面，不得超前独进。

3．防止围岩湿度变化

隧道开挖后，膨胀性围岩风干脱水或浸水，都将引起围岩体积变化，产生胀缩效应。因此，膨胀土隧道洞门施工应避开雨季，隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩，施工用水不得浸泡岩面。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施，及时排除地下水及施工用水，不得浸泡开挖面及拱脚岩体。如局部渗流，可采用注浆堵水阻止地下水进入坑道或浸湿围岩。

4．合理进行围岩支护(www.xing528.com)

施工前应根据围岩特性，制订系统的超前支护和初期支护施工方案。开挖后应及时支护封闭暴露的岩体，分部开挖应设临时仰拱或横撑，支护应尽早封闭成环。支护的总压缩量应与预留变形量一致。渗水地段应及时引、排水，喷射混凝土应调整配合比，使喷射混凝土与围岩密贴。施工时各道工序应紧密衔接，连续施工，分段完成。

膨胀岩土隧道开挖后，应对围岩及时采取喷锚支护措施，稳定围岩。必要时初期支护可采用钢筋网或喷射纤维混凝土、长锚杆、可拉伸锚杆和临时仰拱等措施，以及重型钢架的组合支护结构。采用封闭型钢架时，初期支护应及时封闭成环；采用可缩钢架时，其滑动节的个数与整个布点的活动量，应满足膨胀岩土的膨胀量与约束量。

应根据大变形不同情况采取下列措施：① 轻微大变形段（变形量与隧道宽度之比＝2%～3%），可采取长短锚杆组合、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、设置钢架、加强二次衬砌等措施。② 中等大变形段（变形量与隧道宽度之比＝3%～5%），可采取长锚杆、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、可缩式钢架、二次衬砌采用钢筋混凝土等措施。③ 强烈大变形段（变形量与隧道宽度之比≥5%），可采取预加固地层、分部开挖、长锚杆、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、喷混凝土层留纵缝、可缩式钢架、增设缓冲层、二次衬砌采用钢筋混凝土等措施。④ 中等、强烈大变形段，可根据变形情况，采用两次或多次喷锚支护、增加锚索、加大预留变形量等措施。

初期支护宜分层施作、逐层加强，或预留纵向变形缝，设置伸缩钢架或活动接头，满足膨胀岩土的膨胀量，控制变形发展。采用挂网喷射混凝土时，应先喷一层约40mm厚的混凝土，并安设钢筋网，再补喷到设计的厚度。

5．适时衬砌控制变形

膨胀性围岩和挤压性围岩隧道开挖支护后，不仅隧道变形量大，而且围岩压力大，流变特性显著，隧道变形持续时间长，变形难以稳定，所以不仅要初期支护及时，必要时还要求隧道衬砌适当提前施作，及早闭合，使围岩变形稳定。二次衬砌施作时机，经最新研究，推荐拱顶下沉达到0.2 mm/d，边墙收敛达到0.6 mm/d时，为二衬施作最佳时机。在施工中遇到围岩变形急剧增大时，应及时采取果断措施，利用强支撑缓解围岩变形，进而查找原因采取措施进行处理。衬砌混凝土的强度达到设计要求时方可拆模。

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