在軟巖地區(qū)進(jìn)行隧道施工時(shí),由于巖石的低強(qiáng)度、高壓縮性和易變形等特點(diǎn),需要采用特殊的技術(shù)和材料來(lái)確保施工安全和隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。以下是一些常用的技術(shù)和材料:
軟巖地區(qū)隧道施工所需技術(shù):
1. 噴射混凝土支護(hù):使用噴射混凝土(Shotcrete)技術(shù)可以快速提供臨時(shí)的支護(hù)結(jié)構(gòu),防止圍巖松動(dòng)和坍塌。噴射混凝土可以直接噴涂到隧道壁上,形成一個(gè)連續(xù)的、均勻的支撐層。
2. 鋼拱架支撐:在軟巖中,鋼拱架是一種常見(jiàn)的支護(hù)方式,它可以提供即時(shí)的結(jié)構(gòu)支撐,并與噴射混凝土結(jié)合使用,增加整體的穩(wěn)定性。
3. 錨桿和錨索:通過(guò)在圍巖中安裝錨桿或錨索,可以將巖石固定在一起,提高圍巖的整體承載能力。這些錨桿或錨索通常與噴射混凝土和鋼拱架一起使用。
4. 凍結(jié)法:在極端的軟巖環(huán)境中,如含水量極高的粘土和砂土,可以使用凍結(jié)法將地層暫時(shí)凍結(jié),形成一個(gè)堅(jiān)固的外殼,以便于隧道施工。
5. 注漿加固:通過(guò)向圍巖中注入水泥漿或其他類型的化學(xué)漿液,可以填充裂隙和孔隙,提高巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
6. 分步開(kāi)挖法:采用分步開(kāi)挖技術(shù),如新奧法,可以根據(jù)圍巖的條件靈活調(diào)整開(kāi)挖和支護(hù)的步驟,以保持隧道的穩(wěn)定性。
軟巖地區(qū)隧道施工所需材料:
1. 高性能噴射混凝土:使用高早強(qiáng)、高流動(dòng)性的噴射混凝土,可以在短時(shí)間內(nèi)提供足夠的支護(hù)強(qiáng)度。
2. 高強(qiáng)度鋼材:用于制造鋼拱架和錨桿的鋼材需要具有高強(qiáng)度和良好的韌性,以承受軟巖中的應(yīng)力和變形。
3. 快凝水泥漿:用于注漿加固的水泥漿需要具有快速凝固的特性,以便迅速提高圍巖的強(qiáng)度。
4. 化學(xué)注漿材料:除了傳統(tǒng)的水泥漿,還可以使用各種化學(xué)注漿材料,如環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等,它們可以更好地滲透細(xì)小的裂縫,并提供有效的加固效果。
5. 防滲材料:在軟巖隧道施工中,防水和防滲是重要的考慮因素??梢允褂酶鞣N防滲膜、涂料和密封劑來(lái)防止地下水的滲入。
在軟巖地區(qū)進(jìn)行隧道施工時(shí),工程師需要根據(jù)具體的地質(zhì)條件、施工設(shè)備和預(yù)算等因素,選擇最合適的技術(shù)和材料組合。同時(shí),還需要密切監(jiān)測(cè)圍巖的變形和應(yīng)力變化,及時(shí)調(diào)整施工方案,確保施工安全和隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。