中强膨胀性围岩隧道施工技术
2013-08-21黄强
山西建筑 2013年12期
黄 强
(中铁十七局集团第四工程有限公司,重庆 401121)
1 工程概况
湖北宜(昌)巴(东)高速公路段界岭隧道进口位于宜昌市夷陵区雾渡河镇,出口位于兴山县水月寺镇。该隧道采用分离的独立双洞双向四车道公路隧道,其中左洞全长5 653 m,右洞全长5 681 m。界岭隧道围岩为云母片岩、片麻岩的全~强风化产物,岩石遇水后迅速软化呈半岩半土状,强度极低,手捏即碎,颜色以灰白色为主。母岩中的白云母、钾长石风化后形成亲水矿物——伊利石、蒙脱石,遇水膨胀,失水收缩,体积变化较大,胀缩可反复交替,试验所测其自由膨胀率Fs=70%,属中等偏强膨胀,开挖后对围岩的稳定产生极大的破坏。
2 膨胀性围岩的基本特性
膨胀性围岩根据产生的原因可分为三种:吸水膨胀、风化膨胀和由地应力释放而引起的膨胀。在界岭隧道施工实践中,膨胀性围岩大都是吸水和风化引起的综合膨胀岩,即在水和空气的物理、化学作用下,富含云母软岩、变质岩等岩体发生体积增大。
在隧道施工中,由于钻爆法开挖使洞壁较远处裂隙水渗入及施工用水的浸入,使围岩吸水膨胀,从而对隧道初期支护产生膨胀压力;开挖外露的变质岩遇空气迅速软化,围岩应力得到有效释放,使用隧道围岩产生塑性变形,加大了膨胀压力。
若隧道支护体系处治不当,甚至采用非膨胀性围岩的刚性支护,则容易产生洞室坍塌、初支侵限、衬砌开裂及仰拱鼓起等不良后果,而地下水往往富集于隧道仰拱部位,故膨胀压力对仰拱的破坏作用更为显著。……
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