4 不良地质地段施工
4.1 一般规定
4.1.1 当坑道、地道掘进后围岩自稳时间不能满足支护要求时,宜采用先加固后掘进的方法。
详细研究围岩的地面环境和工程地质与水文地质情况,分析推断岩石的允许暴露面积和时间,是决定采取正确的工程措施,保证安全顺利通过的前提。一般来说,地质条件越差,坑道上方的建筑物或构筑物传入地层的压力越大,则开挖后岩石允许暴露的面积越小和时间越短。如在破碎、松软且含水的断层破碎带与强风化地层中掘进,则围岩无自稳时间,而且作业面常朝前坍塌。工程通过不良地质地段,须坚持以预防塌方为主的原则。当开挖后来不及进行支护就会产生塌方、沉降等事故时,就要采用先超前支护稳定地层然后开挖的方法。
4.1.2 工程通过不良地质地段,应符合下列规定:
1 宜采用风镐等机械挖掘;
2 当采用爆破掘进时,应打浅眼、放小炮,并应控制掘进进尺和炮孔装药量;
3 应采用新奥法,边掘进,边量测,边衬砌;
4 当不采用全断面掘进时,掘进后应立即进行临时支护,并应根据支护状况和量测结果,再进行全断面掘进和永久衬砌;
5 当工程上方有建筑物、构筑物时,在掘进过程中应测量围岩的位移、地面的沉降量和锚杆、喷层等的受力状况。
工程通过不良地质地段时,应尽量用风镐等机械开挖,以减小对围岩的震动,这是防止塌方的有效方法。不得不用爆破法开挖时,应打浅眼,放小炮,控制周边围岩的稳定。国外测得,较成功的光面爆破对围岩的扰动约为普通爆破法的1/4~1/6。
当不采用全断面掘进时,可采用环形开挖或上半断面开挖,以便减小围岩的暴露面积和时间。开挖后要及时进行临时支护,一般采用喷锚支护。支护的范围包括周边围岩,有时也包括作业面和暂时保留的核心。全断面衬砌即第二次衬砌,包括底板和底拱。根据工程实践,在未封底时,常因底鼓使墙脚向内挤坏,发展而导致全部支护破坏。因此,及时设置底板以封闭整个支护环,成为新奥法的原则之一。