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软弱围岩隧洞初期支护设计顾耀民;陈艳会;杨凡【摘要】水工输水隧洞,初期支护是加固围岩、确保洞室安全的重要措施,对于小断面隧洞来说,考虑施工便利,一般需在隧洞开挖贯通后进行二期衬砌,对于软弱围岩,确保开挖过程中隧洞的安全尤为重要.本文结合宁夏固原地区(宁夏中南部)城乡饮水安全水源工程7号大湾输水隧洞,对小断面软岩隧洞的初期支护设计进行了探讨.现场施工监测表明:现有的支护方式能够满足规范要求,可供类似工程参考.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】5页(P35-39)【关键词】输水隧洞;软弱围岩;初期支护【作者】顾耀民;陈艳会;杨凡【作者单位】宁夏水务投资集团有限公司,宁夏银川 750002;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津 300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TV554+3宁夏固原地区(宁夏中南部)城乡饮水安全水源工程共有输水隧洞12座，总长达37.75km。
隧洞工程地质与水文地质条件复杂，其中7号(大湾)隧洞为无压输水隧洞，洞长10.60km，平均埋深165m，最大埋深310m，最大外水水头245m，是工程单洞最长、埋深最大的洞段。
洞线穿越多个走向近南北的深沟，多数沟内常年有水。
隧洞区地下水以第四系松散层孔隙潜水和白垩系基岩裂隙水为主，局部地带表现出裂隙潜水的特征，接受沟谷河水及上层潜水补给。
7号隧洞主要围岩为灰色泥页岩(K1n1)、泥岩与泥灰岩互层(K1n2)和泥岩夹薄层泥灰岩(K1n3)。
隧洞穿越的岩体亲水性强，具有重塑性、胀缩性、崩解性、流变性和大变形等特点，尤其是第三系泥岩等软弱岩体，断层带、挤压破碎带和节理密集带等破碎岩体，单轴饱和抗压强度小于1MPa，属极软岩或软岩，且易于软化，水的作用对其力学强度影响明显。
在隧洞开挖时出现明显的挤压变形或塌方，属于不受结构面控制的整体破坏形式，施工过程中容易引起隧洞的失稳和破坏，不及时处理塌落高度会逐渐发展，甚至出现冒顶，严重威胁施工安全和进度，并可能影响隧洞的长期稳定性。
煤矿深部软岩支护技术探讨随着煤矿深部开采的不断加深，软岩顶板支护问题逐渐凸显出来。
软岩层具有岩屑的强度和岩层的变形性能，易受到采煤工作面周围地应力的影响，容易发生塌方、滑坡、地压突出等地质灾害。
为了确保煤矿深部开采的安全高效进行，如何解决深部软岩支护技术问题成为了矿业工作者们亟待解决的难题。
本文将探讨煤矿深部软岩支护技术，并提出相关的对策。
一、软岩特点煤矿深部软岩通常指花岗岩、片岩、砾岩和泥岩等岩层。
这些岩层的最大特点就是岩石松软，存在着破碎和变形的特性，其强度和稳定性均较差。
软岩层还容易与水分结合，使得软岩层具有较强的胶结作用和吸湿性。
这就给软岩顶板支护带来了更大的困难。
二、软岩支护技术探讨1. 顶板支护方式选择采用合适的支护方式是保证软岩层煤矿深部开采安全的基础。
在软岩层的顶板支护中，应根据不同的地质条件、开采方式和支护材料等进行选择，以此保证支护结构的稳定性和可靠性。
通常采用的支护方式有锚杆支护、木方支护和钢支架支护等。
锚杆支护是一种简便易行、支护作用显著的方式，逐渐成为软岩层顶板支护的主要方式之一。
2. 支护材料选择在软岩层顶板的支护中，材料的选择至关重要。
传统的木方支护已经不能满足深部软岩层的支护需求，因为木方支护对于软岩层的变形和破碎性能较差，易使支护结构产生变形、松动等现象。
目前较为常用的支护材料是钢支架和钢筋混凝土支柱等，它们的强度和稳定性较好，能够较好地应对软岩层的支护需求。
3. 预防措施为了更好地保障软岩层的支护效果，可在软岩层的顶板支护中增加预防措施。
具体可采取以下措施：一是通过合理的支护结构设计和合理的支护参数设置，保证支护结构的整体稳定性和可靠性；二是通过加固岩体、改善岩体稳定性，提高软岩层的整体强度和稳定性，减少地质灾害发生的可能性；三是通过科学的通风与排水工程设计，减少地质灾害的发生概率。
1. 加强监测在软岩层的顶板支护过程中，应加强对支护结构和周围地质环境的监测，实时掌握支护结构的变形和受力情况，及时发现问题，采取相应的措施。
煤矿深部软岩支护技术探讨煤矿深部软岩支护技术是煤矿工作面开采中的重要问题，也是煤炭资源提高采掘率和安全生产水平的关键技术之一。
软岩支护是指采用一定的工程措施来保障开采面围岩的稳定，避免岩体破裂和掉落等危险，从而保持开采面的正常进行。
本文将从软岩支护的优点、软岩支护技术的分类、软岩支护技术的适用条件、软岩支护技术的材料和工艺等方面对该技术进行探讨。
一、软岩支护技术的优点1. 支护效果显著。
软岩支护技术采用一定的支护措施，可以针对不同类型的软岩进行针对性的支护，支护效果显著，可有效避免不稳定因素对开采的影响，保障矿井的安全生产。
2. 可有效减少处置灰尘和废料的数量。
软岩支护技术可有效减少煤矿深部的灰尘和废料等处理的数量，同时也能够减少开采面水平的越界和斜向倾斜，从而避免开采面倒岩、塌方等安全事故发生。
3. 减少工期。
软岩支护技术具有执行简单、支护效果显著、可在短时间内达到预期效果等特点，从而可以减少开采面的工期，提高煤炭采掘效率。
4. 可节省支护材料费用。
相对于传统岩体支护技术，软岩支护技术的支护材料要求较低，可以采用廉价的材料进行支护，从而可以节省支护材料费用。
在软岩支护中，一般将支护技术分为主动支护、被动支护两种。
1. 主动支护技术。
主动支护技术是指采用一定的工程措施来主动控制岩体，保障开采面的稳定。
主动支护技术包括钻孔注浆技术、锚杆支护技术、桩基础、垫层预应力锚杆等技术。
2. 被动支护技术。
被动支护技术是指针对软岩的运动规律进行研究，采取被动的措施保障岩体稳定，例如安装液压支架、进行水下静力增压支护等技术。
软岩支护技术的使用需要满足一定的适用条件，主要包括以下几点。
1. 岩体稳定。
应首先根据现场实际情况进行岩体稳定性分析，确保岩体稳定，不受开采面及周围环境的影响。
2. 确定支护面积。
应合理选择支护面积大小，以保证稳定性的同时，尽量减少支护工作量。
3. 选择支护材料。
根据软岩的物理特性选择适合的支护材料，以达到支护效果的最佳化。
软岩巷道支护技术论文(2)软岩巷道支护技术论文篇二软岩巷道支护技术综述【摘要】软岩巷道支护是煤矿巷道支护的难点和重点，文章对软岩巷道支护理论与支护技术在国内外的发展状况进行了综述。
【关键词】软岩巷道;支护;新奥法;松动圈理论;高预应力、强力支护理论软岩巷道围岩强度低，结构松软，易吸水膨胀，因而巷道围岩变形大，易发生底鼓，软岩巷道支护是煤矿巷道支护的难点和重点。
下面就软岩巷道的支护理论和技术在国内外的发展状况进行介绍。
1 新奥法到了60年代，奥地利工程师L.V.Rabcewicz(腊布希维茨)在总结前人经验的基础上，提出了一种新的隧道设计施工方法，称为新奥地利隧道施工方法(New Austrian Tunneling Method)，简称为新奥法(NATM)，目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。
1978年，L.Mttller(米勒)教授比较全面地论述了新奥法的基本指导思想和主要原则，并将其概括为22条。
其中主要的是：1.1 围岩是隧道的主要承载结构，初期支护和最终衬砌仅仅起封闭作用，其目的是在围岩中建立承载环或三维承载球壳。
1.2 如果要求用围岩来支护隧道，则必须尽可能维持围岩强度。
因此，要尽可能防止围岩松动和大范围变形。
松动和变形会引起围岩强度逐渐衰减，为了维持围岩强度，应根据时间和围岩应力变化，选择适当的支护手段。
1.3 为了选择最佳承载环结构，必须正确估计时间对围岩特性的影响(或对围岩与衬、砌共同体特性的影响)。
为此，要求进行初期实验室试验，特别是洞内位移量测试验。
其中最重要的参数是岩石类别、直立自稳时间及变形速度。
1.4 衬砌和永久支护必须是薄壳型，以减小衬砌受弯机会，从而减少挠曲断裂。
其必要强度靠钢筋网、钢拱架和锚杆达到，而不是加厚衬砌或支护截面。
1.5 从应力重新分布考虑，最好的开挖方式是全断面掘进。
1.6 隧洞的主要承载部分是围岩。
围岩的强度主要取决于单个岩块之间的摩擦力，因此，必须尽一切可能防止围岩的松动，保持围岩的原有抵抗力。
强风化软岩巷道支护及其稳定性阐述随着人类对地下资源的深入开采和利用，地下巷道工程在各种领域中得到了广泛的应用，如煤矿、石油、地铁等。
而在巷道工程中，软岩地层的存在给巷道的支护和稳定性带来了巨大的挑战。
强风化软岩是指在长期风化作用和水的侵蚀下形成的一种特殊的软岩，其物理力学性质和稳定性明显降低。
对强风化软岩巷道的支护及稳定性的研究成为了地下巷道工程领域的热点之一。
一、强风化软岩的特点1. 抗压强度低：强风化软岩因长期风化，岩体中胶结物质流失，颗粒间的卸荷作用增大，导致了岩石内部的抗压强度大幅下降，使得软岩的抗压强度普遍较低。
2. 蠕变性大：强风化软岩由于长期受到地下水的侵蚀和渗透，在高温高湿环境下容易发生蠕变，即在较小的应力作用下，岩石会发生较大的变形。
3. 破碎性强：强风化软岩岩体容易出现开裂和破碎，使得岩体的整体稳定性明显下降。
4. 渗透性高：长期的水分侵蚀会导致强风化软岩的渗透性明显增加，易发生水文地质灾害。
二、强风化软岩巷道支护方法针对强风化软岩巷道的特点，我们需要采取相应的支护方法来保障巷道的安全稳定，主要包括以下几种：1. 喷射混凝土支护：在软岩巷道的开挖过程中，可以采用喷射混凝土来进行支护，通过喷射混凝土来形成一层坚固的支护壁，从而增强巷道的整体稳定性。
2. 钢拱支护：在软岩地层中，可以采用钢拱支护来增强巷道的整体稳定性，通过设置钢拱来分担地压，减轻软岩的应力，提高巷道的承载能力。
3. 锚杆网支护：在软岩巷道中，可以采用锚杆网支护来进行加固，通过在软岩中设置锚杆和钢网来加固岩体，从而增强巷道的抗压强度。
4. 土钉喷锚支护：土钉喷锚支护是一种有效的软岩支护方法，通过在软岩中设置土钉和喷锚来固化岩体，提高软岩的抗压和抗拉性能。
三、强风化软岩巷道稳定性分析对于强风化软岩巷道的稳定性分析，我们需要考虑以下几个方面：1. 岩体力学特性：首先需要对软岩的岩体力学特性进行详细的测试和分析，包括软岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量等参数，以便进行合理的巷道支护设计。
煤矿软岩巷道掘进支护技术发布时间：2022-11-07T08:06:07.986Z 来源：《城镇建设》2022年13期作者：柳振海[导读] 近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主柳振海平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201摘要：近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主，因采矿工艺不完善，采矿计划设计不当，导致采场范围增大，煤层上部的顶板失稳，受上覆岩石压力的影响，出现了严重的变形。
如果不能及时支护或支护力度不足，工作面顶板将会出现崩塌，导致人员伤亡。
为了解决矿工的工作安全问题，本文以煤矿软岩巷道为例，对掘进技术进行研究，分析了支护技术，提出了不同支护技术的应用方案，以期为相关工作人员提供参考。
关键词：煤矿；软岩巷道；掘进支护技术引言：开采矿井这项工作具有很高的技术含量，不合理的开采会给矿区的地质构造和水文环境带来灾难性的损害，还会危及矿工的生命。
在矿井生产中，既要保证生产工艺、装备水平达标，又要保证安全生产。
为了预防煤矿生产中的事故，必须采取科学的巷道支护技术，对采空区进行有效的防护，防止因地层的破坏而造成的坍塌，保障有关工作人员的生命，提高采矿工作的效率。
一、支护难点随着矿井的深入，不同的地质结构对巷道的稳定性有很大的影响，尤其是软岩巷道的短期变形和蠕变，对整个巷道的施工质量有很大的影响。
在软岩巷道开挖、支护施工中，因其特殊的地质条件和结构特征，使其施工困难，主要表现在：第一，软岩的强度较低，岩体容易破裂，很难保证其安全。
煤田地区软岩主要为泥岩、砂质泥岩和碳质泥岩，这些软岩具有节理发育的特点，在应力作用下容易发生变形和破裂，很难进行支护。
第二，高强度的围岩应力作用，导致岩体向软岩石转化。
随着矿井开采深度的增大，巷道集中应力持续增大于围岩，导致围岩失稳。
第三，矿井采空区地层中含有各种粘土矿，具有较高的吸水性，遇水膨胀，必须采取有效的防渗措施，防止后期采掘时因雨水而发生崩塌[1]。
２０１０年第９期
（总第１９９期）
黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ．９，２０１０
（Ｓｕｍ Ｎｏ．１９９）
浅谈软弱围岩地段的支护体系
李浦达 ，陈华生
（１．鹰潭市公路管理局；２．上饶市公路管理局）
摘要：在围岩稳定型不足的软弱围岩地段，支护体系是整体施工安全的保证。就软弱围岩的超前支护、预
期支护和复合衬砌支护体系进行简单论述。
关键词：软弱围岩；支护
中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０９—０１１２－０１
０前言
在软弱围岩地段，支护体系的施工时重中之重。因为软 弱围岩地段，围岩应力、容重和稳定性都比较弱，是施工中较 容易坍塌，下沉的地段，所以一个完善的支护体系是软弱围 岩地段所必须的。 １超前支护体系 围岩软弱地段在施工中较易塌陷，所以根据地质情况， 可以采取超前支护。超前支护的方法主要采用超前小导管 预加固。在覆盖层较薄，围岩松散破碎时，采用超前小导管 进行预加固。 进洞前，在开挖轮廓线小一定范围内，对破碎的围岩进 行加固，一般都采用超前长管棚预加固。管棚导管一般为热 轧无缝钢管，外插角比不侵入隧道开挖轮廓线越小越好，前 段呈尖锥形，便于人孔，管壁周围相距一定间隔钻孔一边浆 液流动，钢管中一般加入螺纹钢筋以增加钢管强度。 注浆时，将钢管插入围岩缝隙中，通过注浆，将水泥压人 破碎的围岩当中，通过水泥浆的胶结和对孑Ｌ隙的填充、压密 作用，提高围岩强度和稳定型，方便开挖。在施工中，超前小 导管法要尤其注意注浆时的倾角和注浆压力。角度太大易 造成材料的浪费；角度太小达不到利用杆体的抗拉、抗剪能 力，不能增加岩层问的摩擦，只是利用小导管的抗弯性能承 受过大的松弛荷载，极易造成围岩的失稳而滑塌。从施工的 实际效果可以看出，超前小导管法确实具有阻止围岩发生较 大变形的能力，为下一步施工做了准备工作。 ２预期支护体系 在超前支护的支持下，工程开挖，可是因为，超前小导管 的角度较小，若没有进一步加护，可能还是会造成局部坍塌， 所以就需要预期支护。预期支护一般要考虑到开挖方法和 支护参数，预期支护的方法主要有格栅拱架、锚杆、挂网喷射 混凝土、锚杆加混凝土封闭底板等。 了解了地质情况后，为了保证施工安全，开挖后应该及 时进行初喷混凝土，以尽早封闭岩面，以保证格栅的混凝土 的保护层厚度。喷混凝土施工，是整个预期支护的重要施工 环节，也可作为永久支护。在软弱围岩地段，布设格栅拱架 钢筋，一般拱架选择三角形，其中两根钢筋津贴岩壁，另一根 钢筋在喷射混凝土外侧。在安装格栅时，为了尽量避免和减 少拱顶下沉，决不可在基脚出超挖，除此之外，必须将此处进 行适当的踏实处理。围岩承载力较小时，要加大钢板或木 板，以增加承载面积。格栅钢筋主要是受压，所以应压力较 收稿日期：２０１０—０７—１１ ・ｌｌ２・ 大，一般承受顶拱压应力、边墙压应力，这也说明格栅拱架支 护对软弱围岩地段施工安全稳定起到巨大作用。
在开挖中，人为的留下墙脚或墙脚、拱脚开挖不到位，还
有人为的留下部分围岩或虚碴的现象，会直接造成墙脚复合
衬砌厚度不够，而使得格栅位移或虚立，形成初期支护不到
位而引起坍方，这点在规范上是不允许的。格栅拱架喷混凝
土不仅是初期支护，而且是复合式砌称的一部分，应该严格
按照要求进行施工。
３二次衬砌支护体系
二次衬砌的施工应在各测试项目所显示的位移率明显减
缓、各项收敛速度＜０．２ ｎｕｎ／ｄ或拱顶位移速度＜Ｏ．１５ ｍｍ／ｄ，已
发生的各项位移已达到预计位移总量的８０％一９０％、初期支护
表面没有再发展的明显裂缝时进行。若支护时间过早，衬砌因
围岩仍不稳定的影响将产生较大的变形和所承受的荷载较大，
从而出现破坏现象；若支护时间过晚，围岩因蠕变的影响产生较
大的位移而失稳，会引发跨塌等工程事故。
因为在软弱围岩地段，加之覆盖层的厚度不同，变形也
不同，这必会造成模筑混凝土两侧受力不同，而一侧压力大
的，即使满足设计要求厚度，但仍是会显得单薄。所以在软
弱围岩地段，应及早施做仰拱和二次衬砌。在二次衬砌时，
要注重光面爆破，减少超挖，若是超挖，应对超挖部分采用喷
护回填。复合式衬砌的注浆，应分初期支护压浆和二次衬砌
压浆，二次衬砌压浆采用预埋管的方式，以免损坏防水板。
尽量减少人为的留下墙脚或墙脚、拱脚开挖不到位，并且根
据围岩情况增加锁脚锚杆数量。
初期支护和二次村砌因受偏压荷载影响，必须取整个结
构计算。随着时间的推移，蠕变成为主要成分，曲线变缓，变
形速率降低，施作二次衬砌后，支护反力增大，衬砌对蠕变的
抑制加强，曲线趋于直线这说明，在软弱围岩中，二次衬砌
抑制了相当部分变形地压。由此可见，二次衬砌的施作可明
显提高支护结构承载力。
参考文献：
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［２］ 张民庆，吴全立，南琛，等．隧道复合式衬砌防水层施设施工细
则［Ｊ］．地下工程与隧道，１９９６．
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计算［Ｊ］．世界隧道，１９９９．
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