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PAGE  PAGE 34 四　保护围岩、控制围岩的松弛－软弱围岩 软弱围岩的自支护能力是比较弱的，甚至没有自支护能力。因此，在软弱围岩中施工最重要的是：如何提高围岩的自支护能力，来保证开挖及后续作业的进行。 在软弱围岩中，提高围岩自支护能力的方法是很多的。根据国内外的施工经验，提高围岩自支护能力的基本方法是控制围岩的松弛、流失。其原则是：稳定掌子面、及时闭合和加固地层。具体的主要的方法可归纳如下. 　1）稳定掌子面的方法 　·正面喷混凝土和锚杆； 　·超前支护； 　　　　·留核心土。 2）及时闭合的方法 ·临时仰拱或底部横撑； ·加强基脚； 　·向底部地层注浆加固； 　·底部锚杆； 　　　　·改变施工方法。　 3）加固地层 　·注浆加固； 　·超前支护； 　　　　·地表面加固。 这些措施是综合的，是相互补充的，应视具体情况具体采用。 施工要点１·掌子面自稳性评价方法 日本根据近９０００个掌子面的数据，其中典型的　崩塌事例列于表１。 表１掌子面崩塌的典型事例 掌子面的崩塌现象有如下的趋势 ·在断层中崩塌规模，根据断层的程度可能产生小的崩塌，也可能出现很大规模的崩塌，视其破碎程度也可能出现一次，也可能出现多次； ·在互层围岩中，一般多是小规模的，例如第三纪的　砂岩页岩互层，可能由于少量的　涌水使固结度低的砂岩层流出，残留的　泥岩也会呈块状剥落。崩塌的程度因砂岩的　固结度、层理面间隔、层理面的固结度、砂岩层的滞水的水量、水压等而异。崩塌的时间多在涌水状况有急剧变化的时期发生。 ·在强风化的围岩中，与破碎带的划分不明确，但会产生比较大的崩塌，有涌水时崩塌的规模会更大； ·在有层理面的容易崩塌的围岩中，会产生比较大和大规模的崩塌，根据层理面的强度、涌水的状况，在几小时内就会产生多次崩塌，瞬时发生大规模崩塌的　情况也不少。 ·在砂层中，多发生比较小规模的和中等规模的崩塌。在没有涌水的砂砾层中，掌子面可能是　自稳的，但会从拱顶发生小规模的掉落。 如何评价掌子面的稳定性，首先要明确影响掌子面稳定性的因素（指标）。表2列出有关评价掌子面稳定性的指标。 表2评价指标和方法 不稳定原因对象围岩评价方法评价指标沿龟裂、层理的崩塌龟裂性的岩层 层状岩层块体理论不连续面情报（走向、倾斜、连续性、摩擦角、间隔等）ＲＭＲ法不连续面情报 RQD、岩石强度因涌水压、凝聚力降低引起的崩塌土砂围岩 未固结围岩均质系数 细颗粒含有率颗粒组成、含水比 比重 单位体积重量 透水系数、涌水压因围岩强度不足，变形大引起的崩塌膨胀性围岩围岩强度比等颗粒组成、含水比 比重、液限、塑限 阳离子交换容量 单位体积重量 单轴抗压强度初期位移速度初期位移速度土砂围岩单位体积重量 凝聚力、内摩擦角未固结围岩准弹性系数净空位移 目前应用较多的评价方法是： 相对密度、细颗粒含有率的方法 对砂质围岩的掌子面自稳性的最简易的判断指标，如表3所示。 表3掌子面稳定性评价（砂质围岩） 围岩级别围岩状态分类指标相对密度（DR）细颗粒含有率（FC）IN掌子面基本稳定的围岩DR≥８０％ DR８０％FC≥１０％IL掌子面不稳定，只要有很小变化，就可能流出的围岩FC１０％特L掌子面稳定性显著差，开挖会引起重大变化的围岩　 根据统计，涌水的影响很大，一般说掌子面涌水量在１００（ｌ／ｍｉｎ）附近，可作为稳定和流出的判断基准，在５００（ｌ／ｍｉｎ）以上几乎都是流出。 浅埋时，与深埋相比，主要是难以形成承载拱。同时，在这种情况下多数会有地形偏压、表层软弱堆积物、风化带等对隧道开挖有很大影响的特殊问题。为此，视地质条件会出现下沉急剧增大、地表开裂等变异，有时也会出现掌子面不稳定等现象。所以，在这种情况下，要采取掌子面稳定措施和控制地表下沉措施。 地表下沉与埋深有密切关系。埋深大时，在隧道横断面内形成了承载拱，开挖引起的下沉，局限在隧道周边，而埋深小时，没有形成承载拱，开挖下沉会直接达到地表面。 在这种情况下，埋深小的隧道，因不能期待形成承载拱，故为防止支护下沉、增强支承力而应采取必要的措施，并研究采用药液压注、垂直锚杆等辅助工法。 图1 埋深与隧道纵断面内的下沉 如图1所示，浅埋隧道的掌子面松弛将达到地表面，不仅在横断面方向形成不了承载拱，在纵向的掌子面前方也形成不了承载拱。 根据实测结果的分析，首先是接近掌子面前方的围岩急剧下沉，并向后方扩展，结果形成了图2所示的盆状的地表下沉。 此下沉槽的坡度是与围岩中发生的剪应变相对应的。超过此限界后，如图所示就