膨脹土圍巖隧道施工要點有哪些?
(一)加強調(diào)查、量測圍巖的壓力和流變
在膨脹土地層中開挖隧道,除了認(rèn)真實施設(shè)計文件所提出的技術(shù)要求外,在施工過程中應(yīng)對圍巖壓力及其流變情況進行充分的調(diào)查和量測,分析其變化規(guī)律。對地下水亦應(yīng)探明分布范圍及規(guī)律,了解水對施工的影響程度,以便根據(jù)圍巖動態(tài)采取相應(yīng)的施工措施。如原設(shè)計難以適應(yīng)圍巖動態(tài)情況,也可據(jù)此作適當(dāng)修正。
(二)合理選擇施工方法
膨脹土隧道圍巖壓力的施工效應(yīng),是導(dǎo)致隧道變形病害的主要原因。采用合理的施工方法,對隧道的穩(wěn)定性有著十分重要的作用。因此,在施工中應(yīng)以盡量減少對圍巖產(chǎn)生擾動和防止水的浸濕為原則,所以宜采用無爆破掘進法。如采用掘進機、風(fēng)鎬、液壓鎬等開挖。在開挖過程中盡可能縮短圍巖暴露時間,并及時襯砌,以盡快恢復(fù)洞壁因土體開挖而解除的部分圍巖應(yīng)力,減少圍巖膨脹變形。開挖方法宜不分部或少分部,多采用正臺階法、側(cè)壁導(dǎo)坑法和“眼鏡法”。正臺階法適用于跨度小的隧道,它分部少相互干擾小,且能較早地使支護(襯砌)閉合。側(cè)壁導(dǎo)坑法和“眼鏡法”較適用于跨度較大的隧道,它具有防止上半斷面支護(襯砌)下沉的優(yōu)點,但全斷面閉合時間較遲,必須注意防止邊墻混凝土受壓向隧道內(nèi)擠。
(三)防止圍巖濕度變化
隧道開挖后,膨脹土圍巖風(fēng)干脫水或浸水,都將引起圍巖體積變化,產(chǎn)生脹縮效應(yīng)。
因此,隧道開挖后及時噴射混凝土,封閉和支護圍巖。在有地下水滲流的隧道,應(yīng)采取切斷水源并加強洞壁與坑道防、排水措施,防止施工積水對圍巖的浸濕等。如局部滲流,可采用注漿堵水阻止地下水進入坑道或浸濕圍巖。
(四)合理進行圍巖支護
膨脹土圍巖支護必須適應(yīng)圍巖的膨脹特性。在施工時應(yīng)注意以下幾點:
(1)噴錨支護,穩(wěn)定圍巖。噴錨支護作為開挖膨脹土圍巖的施工支護,可以加強圍巖的自承能力,允許有一定的變形而又不失穩(wěn)。采用噴錨支護,應(yīng)緊跟開挖必要時在噴射混凝土的同時,采用鋼筋網(wǎng)。也可采用鋼纖維混凝土提高噴層的抗拉和抗剪能力。當(dāng)膨脹壓力很大時,可用錨噴及鋼架或格柵聯(lián)合支護,在隧道底部打設(shè)錨桿,也可以在隧道頂部打入超前錨桿或小導(dǎo)管支護。膨脹土圍巖隧道的支護,盡可能使其在開挖面周壁上迅速閉合。如果是臺階開挖,可在上半部開挖后盡快作出半部閉合,使圍巖盡早受到約束。
總之,不論采用哪一種類型的支護,都必須根據(jù)工程實際情況及圍巖變形狀態(tài)而定。
(2)襯砌結(jié)構(gòu)及早閉合。膨脹土圍巖隧道開挖后,圍巖向內(nèi)擠壓變形一般是在四周同時發(fā)生,所以施工時要求隧道襯砌及早封閉。從理論上講,拱部、邊墻及仰拱宜整體完成,襯砌受力條件最好。但受施工條件的限制往往難以實現(xiàn)。因此,在灌筑拱圈部分時,應(yīng)在上臺階的底部先設(shè)置臨時混凝土仰拱或噴射混凝土作臨時仰拱,以使拱圈在邊墻、仰拱未完成前,自身形成臨時封閉結(jié)構(gòu)。然后當(dāng)進行下部臺階施工時,再拆除臨時仰拱,并盡快灌筑永久性仰拱。