在軟巖中開鑿隧道時,選擇合適的支護技術是確保工程安全性和穩(wěn)定性的關鍵。支護技術的選擇取決于多種因素,包括圍巖的物理和力學特性、地下水條件、隧道的設計參數(shù)、施工方法、經(jīng)濟成本以及環(huán)境影響等。以下是一些常見的支護技術及其適用性:
初期支護
1. 噴射混凝土:適用于大多數(shù)軟巖條件,能夠快速封閉圍巖表面,提供即時支撐,并防止圍巖進一步風化和松動。
2. 鋼拱架:在圍巖穩(wěn)定性較差的區(qū)域,鋼拱架可以提供額外的結構支撐,常與噴射混凝土結合使用。
3. 錨桿和錨索:在圍巖有足夠內聚力的區(qū)域,錨桿和錨索可以將圍巖固定在一起,增強整體穩(wěn)定性。錨桿適用于淺層支護,而錨索適用于深層支護。
4. 格柵和網(wǎng)片:格柵可以與噴射混凝土結合使用,形成一個整體的支護系統(tǒng),而網(wǎng)片則用于捕捉小塊落石。
永久支護
1. 二次襯砌:在初期支護之后,通常需要施作二次襯砌,以提供最終的結構支撐和防水功能。二次襯砌可以是現(xiàn)澆混凝土或預制混凝土板。
2. 注漿加固:對于圍巖中存在的裂隙和不穩(wěn)定區(qū)域,可以采用注漿技術填充空隙,提高巖石的整體強度和穩(wěn)定性。
特殊支護技術
1. 凍結法:在極端的軟弱含水地層中,如含水量極高的粘土和砂土,可以使用凍結法將地層暫時凍結,形成一個堅固的外殼,以便于隧道施工。
2. 化學注漿:對于難以通過傳統(tǒng)水泥注漿處理的微小裂隙和滲透性較低的地層,可以采用化學注漿材料,如環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。
在選擇支護技術時,應考慮以下因素:
- 圍巖條件:包括巖石的類型、強度、節(jié)理和裂隙的發(fā)育程度等。
- 地下水條件:地下水的豐富程度和流動情況會影響支護的選擇和施工方法。
- 隧道尺寸和用途:隧道的斷面大小、長度和預期的交通流量都會影響支護設計。
- 施工方法:不同的施工方法(如全斷面開挖、分步開挖等)需要相應的支護技術。
- 經(jīng)濟性:支護技術的成本和施工周期也是重要的考慮因素。
- 環(huán)境影響:施工活動對環(huán)境的影響,包括噪音、振動和廢棄物處理等。
最終,支護技術的選擇應該是基于全面的地質勘察和工程分析,結合現(xiàn)場實際條件和經(jīng)驗判斷,制定出既安全又經(jīng)濟的支護方案。在施工過程中,還需要根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的反饋及時調整支護策略。