尹利軍

在隧道施工過程中，有時(shí)會(huì)遇到膨脹性圍巖，為保證施工過程順利安全進(jìn)行，只有熟悉膨脹性圍巖的基本特征，掌握其施工支護(hù)原則，才能科學(xué)制定施工支護(hù)方案，確定其施工支護(hù)技術(shù)。

一、膨脹性圍巖隧道施工支護(hù)原則

1.明確膨脹機(jī)制，施工措施要有針對(duì)性;

2.開挖后，盡快封閉圍巖，加強(qiáng)初期支護(hù)，減小圍巖變形，減少圍巖吸水膨脹，防止崩坍;

3.施工盡可能避免產(chǎn)生大范圍松弛區(qū)（卸載區(qū)），以減少裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展;

4.設(shè)置柔性變形層，允許圍巖有一定變形量;

5.襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，保證襯砌有足夠的承載能力;

6.施工過程中，加強(qiáng)施工用水管理，及時(shí)抽排隧道內(nèi)的滲水及施工廢水;

7.加強(qiáng)對(duì)圍巖壓力及流變調(diào)查和量測(cè)。

二、泥質(zhì)膨脹性圍巖隧道施工支護(hù)技術(shù)

掘進(jìn)時(shí)采用環(huán)形開挖留核心土法施工。。環(huán)形導(dǎo)坑開挖后，立即對(duì)開挖面初噴厚2～3cm的C20鋼纖維混凝土封閉，之后架設(shè)型鋼鋼架，多次復(fù)噴混凝土達(dá)設(shè)計(jì)厚度。開挖不超過30m，即開始進(jìn)行仰拱施工，使支護(hù)結(jié)構(gòu)及時(shí)成環(huán)。仰拱采用全幅施工，控制每次施工長(zhǎng)度約3m，施工順序如圖1所示。

施工程序：Ⅰ—拱部超前支護(hù)施工;Ⅱ—開挖環(huán)形導(dǎo)坑;Ⅲ—支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，架設(shè)型鋼鋼架，布設(shè)系統(tǒng)錨桿，噴射鋼纖維混凝土;Ⅳ—開挖核心土;Ⅴ—開挖仰拱土;Ⅵ—仰拱支護(hù)施工，支設(shè)型鋼鋼架，布置系統(tǒng)錨管，噴射鋼纖維混凝土;Ⅶ—綁扎仰拱鋼筋，澆筑仰拱混凝土;Ⅷ—綁扎拱墻鋼筋，臺(tái)車就位，澆筑拱墻混凝土。

三、膨脹土圍巖隧道施工支護(hù)技術(shù)

1.超前深孔圍幕注漿

對(duì)于膨脹土圍巖，首先采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行深孔預(yù)注漿加固圍巖，注漿后即可形成較大范圍的子狀封閉加固區(qū)，稱為超前深孔圍幕注漿。

深孔預(yù)注漿一般可超前開挖面30m～50m，可以形成有相當(dāng)厚度的和較長(zhǎng)區(qū)段的筒狀加固區(qū)，從而使得堵水的效果更好，防止膨脹土吸水而膨脹，其注漿形式如圖2示。

圖2 ?深孔圍幕注漿圖

如果洞室埋深較淺，則注漿作業(yè)可在地面進(jìn)行;對(duì)于深埋長(zhǎng)大洞室可利用輔助平行導(dǎo)坑對(duì)正洞進(jìn)行預(yù)注漿，這樣都可以避免與正洞施工的干擾，縮短施工工期。

2.錨網(wǎng)噴鋼拱架支護(hù)

為防止膨脹土圍巖的過度變形和承受部分松弛荷載，就必須使用錨網(wǎng)噴鋼拱架聯(lián)合支護(hù)。鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成?，F(xiàn)場(chǎng)采用以鋼筋制作的格柵鋼架較多，如圖3所示，其施工要點(diǎn)為：

（1）鋼拱架應(yīng)架設(shè)在洞室橫向豎直平面內(nèi)，其垂直度允許誤差為±2°。

（2）鋼拱架的拱腳應(yīng)有一定的埋置深度，以保證拱架腳的穩(wěn)定（少沉降、少擠入）。一般可以采取的措施有墊石、墊板、縱向托梁、鎖腳錨桿等。

（3）鋼拱架的安設(shè)應(yīng)在開挖后的2h內(nèi)完成。

（4）鋼拱架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。

（5）可縮性鋼拱架的可縮性節(jié)點(diǎn)不宜過早噴射混凝土。應(yīng)待其收縮合攏后，再補(bǔ)噴射混凝土。

（6）噴射混凝土?xí)r，應(yīng)注意將鋼拱架與巖面之間的間隙噴射密實(shí)。

（7）噴射混凝土應(yīng)分層分次噴射完成，初噴混凝土應(yīng)盡早進(jìn)行，復(fù)噴混凝土應(yīng)在量測(cè)指導(dǎo)下進(jìn)行，以保證其適時(shí)、有效。