膨胀岩隧道施工技术
膨胀岩土隧道施工方案
膨胀岩土隧道施工方案1. 引言隧道工程是一项复杂而又具有挑战性的工程，而膨胀岩土隧道的施工则更加困难。
本文将介绍膨胀岩土隧道施工的方案和策略，目的是确保施工的安全、高效和可持续。
2. 隧道勘察与设计在膨胀岩土地质条件下，隧道的勘察和设计是非常关键的步骤。
在勘察阶段，需要对地层的岩土特性进行详细的调查和分析，包括岩石的强度、膨胀性以及地下水位等因素。
在设计阶段，应根据岩土的特性和预计的膨胀情况，选择合适的支护结构和施工方法。
3.1 预压法预压法是膨胀岩土隧道施工中常用的方法之一。
首先，在隧道掘进前，需进行一定厚度的预压施工，以抵抗岩土膨胀产生的压力。
通常采用的预压方法包括人工预压、地下水预压和机械预压等。
预压法能够有效地减少岩土膨胀引起的变形和破坏。
3.2 冻结法冻结法是另一种常用的膨胀岩土隧道施工方法。
该方法通过注入冷却液体或导热管道，将岩土冷却至低温以抑制膨胀。
冻结法不仅可减少岩土膨胀带来的变形，还能够提高隧道施工的稳定性和安全性。
钢支撑法是对膨胀岩土隧道进行支护的常用方法之一。
通过安装钢支撑结构，可以有效地提高隧道的抗压能力和刚度，减少岩土膨胀和滑动造成的损害。
在钢支撑的选择和设计过程中，需要考虑岩土的膨胀性质和支护结构的稳定性。
4. 施工控制4.1 岩土监测在膨胀岩土隧道施工过程中，岩土的变形和膨胀是主要的风险因素。
因此，必须对岩土进行监测。
常用的监测方法包括测量隧道的收敛变形、地表下沉、岩土位移等。
通过实时监测和分析，可以及时发现和解决问题，确保施工的安全性和可控性。
4.2 施工技术膨胀岩土隧道施工需要精确的施工技术和方法。
在掘进过程中，需要使用合适的机械设备和工具，确保隧道的准确掘进和支护。
此外，施工人员应具备丰富的经验和技术知识，能够应对突发状况并采取相应的措施。
5. 施工安全膨胀岩土隧道施工存在一定的风险，因此施工安全是至关重要的。
在施工过程中，应严格遵守相关的安全规定和操作规程，使用符合标准的安全设备和防护措施。
浅谈膨胀性泥岩隧道施工技术
建 筑 科 学
稳定的主要措施之一。确定合理的变形量 时，必须充分分析变形机制，进行繁杂的计 算。膨胀性围岩在不经过变形、未释放部 分应力时就支护，即使支护结构有足够的强 度和刚度，随着膨胀量的增大，膨胀应力增 大而最终导致破坏，形成大的坍方。因此确 定合适的变形量是施工顺利与否的关键。
（６）施工过程中，加强施工用水管理，及 时抽排隧道内的渗水及施工废水。
４ 施工方法 ４．１ 超前支护
膨胀性围岩开挖后随着围岩应力释 放，变形量增大，易造成坍方事故，同时围 岩破碎，成孔困难，故单独采用小导管注浆 效果不佳。本工程超前支护采用长 １２ｍ 的 Ｒ５１ 自进式锚杆和长 ６ｍ 的φ ４２ 小导管联 合支护如图 １，取得了较好的效果。
（３）导致支护结构变形失稳破坏的应力 有构造应力、膨胀应力、围岩松动引起的 自重应力以及邻近隧道施工引起的工程偏 应力。由于围岩的不均质性和受节理裂隙 影响而导致的各向异性，支护结构受力极 其复杂，计算困难，这为支护结构的选型、 支护参数的选择带来困难。
（４）变形破坏后再次处理更加困难。支 护结构遭破坏后，围岩因变形量大而松弛， 此时拆除支护结构可能导致大面积坍塌， 松动圈加大，降低了围岩的自承能力，松弛 围岩的自重应力加大，支护结构的受力增 大，因而单纯采取加强措施不能有效阻止 围岩进一步变形。
掘进时采用环形开挖留核心土法施 工。用挖掘机开挖，人工修整成形，开挖时 严格控制循环进尺。环形导坑开挖后，立 即对开挖面初喷厚（２～５）ｃｍ 的 Ｃ２０ 钢纤维 混凝士封闭，之后架设型钢钢架，多次复喷 混凝土达设计厚度。开挖不超过 ３０ｍ，即开 始进行仰拱施工，使支护结构及时成环。 仰拱采用全幅施工，控制每次施工长度约 ３ｍ，施工顺序如图 ２。
膨胀性围岩隧道
膨胀性围岩隧道施工膨胀岩具有吸水膨胀的特性，其工程地质特征不同于一般围岩，而具有特殊性和复杂性，是当今岩石力学领域中难题之一。
在此环境中修建隧道，多发生洞内围岩膨胀突出、支撑变形、坍塌、衬砌开裂等现象，据此需确定膨胀性围岩的分级以及判定标准、开挖、支护、防排水、二次衬砌以及监控量测等方法及手段。
8.1膨胀性围岩分类根据产生膨胀的原因，分为三种类型，即吸水膨胀、风化膨胀和应力释放引起的膨胀。
吸水膨胀：含有蒙脱石、高岭土等粘土矿物的软岩、变质岩等岩层，吸水后会呈现明显的膨胀性。
风化膨胀：隧道开挖后围岩接触外界空气引起风化现象，随着岩石的剥落、崩坏而发生膨胀性。
地应力释放引起的膨胀：在地应力、地形和地质构造运动等作用下，而使岩层内部形成地应力，由于隧道开挖而得到释放，当地应力大而围岩强度低时，则隧道会出现膨胀围岩压力。
8.2膨胀性围岩判别标准根据《铁路膨胀岩技术规范》规定，膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中等膨胀岩、强膨胀岩三级。
只要符合表8.1中的任两项指标即可进行定级。
表8.1 膨胀岩的分级指标表8.3开挖方法遵循新奥法原理，运用锚喷支护，支护体系尽早封闭成环，重视仰拱作用，加强防排水，减少对围岩的扰动和爆破时间等手段是进行膨胀岩隧道施工的有效途径。
831开挖方法由于膨胀岩隧道的特点，开挖尽量以最大限度地减少对围岩不扰动为原则，选用钻爆法开挖，宜一次成型(全断面开挖)；当一次成型有困难时采用分部开挖，如台阶法、侧壁导坑法、中隔壁法等，采用分部开挖时，各开挖工序的各个阶段必须保持稳定。
831.1台阶法分上下两个台阶，断面分块少，互相干扰也小，台阶长一般采用<1〜1.5倍隧道开挖宽度。
锚喷支护能尽快封闭围岩，可有效地控制上台阶围岩变形。
如拱部断面扁平则受力不利，尤其开挖下台阶时，拱脚喷层悬空，将引起拱部围岩和支护下沉，拱脚向洞内变形，施工时采用临时仰拱或横撑将拱脚顶紧，形成拱部临时封闭结构，防止拱部过大变形。
膨胀岩的施工技术及处理
膨胀岩的施工技术及处理摘要：本文在对膨胀岩特性的研究的基础上，总结了膨胀岩隧道施工的原则，分析了膨胀岩隧道施工要点及主要技术。
关键词：膨胀岩；施工；衬砌；技术；处理1 前言膨胀岩问题是当今工程地质学和岩石力学领域中较复杂的世界性研究课题之一。
膨胀岩的膨胀取决于两方面因素，一是内因：主要包括岩石成分（矿物成分、化学成分和粒度）、天然含水量和湿度状况、胶结程度等三种，这些决定了膨胀岩膨胀能力和膨胀潜势的大小；二是外因：工程活动造成膨胀岩的水分得失和内应力、强度变化等，它决定了膨胀岩的实际膨胀程度。
很明显，工程活动过程中，膨胀岩产生膨胀的外部条件都不可避免地得到了不同程度的满足。
岩土膨胀的实质是由所含粘土矿物的亲水性造成的。
膨胀岩是指土中黏土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性，2 膨胀岩的特性、判别和分类2.1 膨胀岩的特性（1）多裂隙性：膨胀岩中发育有各种形态的裂隙，使土体具有多裂隙性。
（2）超固结性：未经卸荷作用而处于原始状态的膨胀岩是稳定的，同时在水的作用下，膨胀岩大多具有原始地层的超固结特性，在岩体中储存较高的初始应力。
膨胀性岩层在开挖前，岩体没有受到扰动并处于三向受力状态，保持着空间平衡。
由于隧道开挖对膨胀岩体产生扰动，破坏了原有平衡，引起围岩应力释放，强度降低，产生卸荷膨胀。
同时，施工中不可避免地产生水与膨胀岩的接触，引起了膨胀岩化学状态的改变，使得内部应力变化、强度降低现象进一步加剧，使围岩产生变形破坏。
（3）干缩湿胀性：膨胀岩裂隙发育，裂隙多充填灰白、灰绿色等富含蒙脱石的物质。
这些亲水性粘土矿物，因吸水而膨胀，失水而收缩。
干湿循环产生的胀缩效应：一是使岩体结构破坏，强度衰减或丧失，围岩压力增大；二是造成围岩应力变化，无论膨胀压力或是收缩压力，都将破坏围岩的稳定性，并对支护结构产生较大的荷载。
2.2 膨胀岩的判别和分类膨胀岩的判别目前还没有统一的标准，国内外大多采用反映膨胀性能的指标来进行判别。
膨胀性围岩隧道施工
筑龙网W WW .Z HU LO NG .C OM膨胀性围岩隧道施工1.概述在膨胀性地层中开挖隧道、巷道或地下洞室，常常可以见到围岩因开掘而产生变形，或者因浸水而膨胀，或因风化而开裂等现象，使设置在膨胀性围岩中的隧道或地下洞室的洞壁发生位移，导致围岩失稳，衬砌破坏。
膨胀性围岩的基本特征，归纳起来表现在以下三个方面。
1.1 围岩的应力比高。
即P 0/Ra，P 0—地应力，Ra—围岩的抗压强度。
由于膨胀性围岩是有原始地层的超固结特性，使围岩中储存有较高的初始应力，当隧道或地下洞室开掘后，引起围岩应力释放，强度降低，产生卸载膨胀，因此围岩常常具有明显的塑性流变特征，开掘后将产生较大的塑性变形。
1.3胀缩效应的力学特性。
膨胀围岩因吸水而膨胀，失水而收缩，岩体干湿循环产生胀缩效应。
一是使围岩体结构破坏，由块间联结变为裂隙结合，甚至成为散结构，强度完全丧失，导致围岩压力增大；二是造成围岩应力变化，无论膨胀压力或收缩应力，都将破坏围岩的稳定性，特别是膨胀产生的膨胀压力将对增大围岩压力起叠加作用。
2．施工方法膨胀性围岩隧道施工，首先查明膨胀产生的原因，测定围岩贮存的应力大来确定相应的施工方法及支护参数。
膨胀性围岩的施工原则为“加固围岩，改善洞形，先柔后刚，先放后抗，变形留够，底部加强”24字方针。
2.1加固围岩。
加固围岩最有效的措施是支护的锚杆，锚杆长度应大于塑性半径。
锚杆长度越长，支护效果愈好，但锚杆太长时，工程造价加大，施工难度高，且局部锚杆强度难以充分发挥；而锚杆太短则加固围岩效果不好。
当锚杆长度大于塑性区厚度时，可抑制塑性区围岩的承载力，并把塑性区围岩同弹性区稳定围岩连接起来。
此时锚杆两端相对位移较大，使锚杆充分受拉，从而提高锚杆对围岩径向支护的作用；反之当锚杆长度小于塑性区时，即全位于塑性区内，锚杆将随着围岩整体移动，围岩仍有剪切滑移破坏的可能，锚杆两端相对位移较小，削减锚杆对围岩的支护作用。
锚杆长度应大于塑性区厚度。
高速公路膨胀性泥岩隧道施工技术
图 2 自行式全断面液压钢模衬砌台车
待围岩和初支的变形均趋于稳定后方可进入二次衬砌 施工环节。以监测结果为主要判断依据，待拱脚附近收敛 在 0.2mm/d 以内、拱顶下沉量在 0.1mm/d 以内，且实际已发 生的位移占总量的 80% 时，便具备二衬施工的条件。利用 泵送的方法高效灌注混凝土，此举一方面可以缩短衬砌的 施工时间，另一方面则避免了钢模台车偏移现象。根据施 工要求，于台车上设置 8 个捣固天窗，由施工人员加大振捣 力度，确保混凝土具有足够的密实性。
（3） 软弱围岩段施工阶段，应视实际情况适当调整二 衬、仰拱距掌子面的距离，以便加强工序间的联系以及结 构间的共同作用，在安全的环境下高效施工。
（4） 监控量测沉降数据分析：经过对监控量测数据收 集分析及钢架内应力监测分析，沉降及收敛在 20d 开始明显 下降，趋于稳定，累计沉降 30~40cm。根据数据分析得出岩 性 特 点 ， 20d 左 右 泥 岩 膨 胀 性 达 到 极 限 值 ， 极 限 沉 降 量 40cm，围岩自稳能力调整完成，趋于稳定。
施工采用的是“先拱后墙”的方法，加强对边墙处的 防护，以免因该处失稳而出现落拱现象。拱部施工中，每 榀钢拱架分别适配 4 根锁脚锚杆，均为 3.5m 长的 φ42 小导 管。边墙开挖阶段遵循的是左、右幅错开的原则，以免初 支在同一断面上同时临空。此外，上下台阶钢架单元连接 处增设 φ108 注浆钢花管锁脚，以增加钢架连接部位承载力。
1 工程概况 某高速公路隧道工程起讫桩号为 K93+936—K98+461，
长 4 525m；隧址区海拔高程为 2199~2680m，最大埋深为 480m，围岩等级含 IV 级、Ⅴ级两类。其中，围岩以强风化 及弱风化的泥岩居多，夹杂砂岩，成岩性差，对水敏感， 遇水时急剧软化，微膨胀。在该地质条件下，高速公路隧 道的施工难度明显加大。
高速公路膨胀性泥岩隧道施工技术研究
１ 引 言
我国幅员辽阔 ，膨胀岩分布也十分广泛 ，不少地 区工程建 设均存在膨胀岩 问题 。根据膨胀岩特性 ，其遇水膨胀 ，极 易因 为施工扰动 ，出现坍塌 、崩解等 问题 ，本 文以高速公路膨胀性 泥岩隧道 为研 究对 象 ，通过施性分析
ＪＩＡＮＧＸｉａｏ－ｊｕｎ （Ｔｈｅ１ｓｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１２ｔｈＢｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ，Ｘｉ’ａｎ７１００２４，Ｃｈｉｎａ） 【摘 要 】膨胀岩是 高速公路隧道施工中的一个 重要难题 ，尤其是 随着我 国交通 网络的密集化 ，膨胀性泥岩隧道施工越 加 常见 ，基于此 ，必须根据 工程 实际情况合理选择施 工方案 ，确保作业安全，防止出现质量事故。论 文具体分析 了膨胀性 泥岩特性 、施工原则与方法，最后 围绕某 高速公 路膨胀 性泥岩 隧道具体分析 了其施工技 术，以此为相关工程提供借鉴 。
ＩＡｂｓｔｒａｃｔ］Ｅｘｐａｎｓｉｖｅ ｒｏｃｋ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒ ｔａｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｔｕｎｎｅｌｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｗｉｔｈ ｔ ｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆｅｘｐａｎ ｓｉｖｅ ｍ ｕｄｓｔｏｎｅ ｔｕｎｎｅｌｓ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｍｍ ｏｎ，Ｖａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ
１工程建设 与设计
ｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆Ｄｅｓ ｒ厅 ｅｅｔ
高速 公路膨胀性泥岩 隧道施工技术研 究
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｘｐａｎｓｉｖｅ Ｍ ｕｄｓｔｏｎｅ Ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ
膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法(2)
膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法一、前言膨胀性软岩隧道是指在施工过程中，由于软岩地层存在膨胀性及较大的变形特点而导致隧道开挖中出现较大的变形和不稳定的情况。
传统的软岩隧道施工工法难以应对这种情况，因此需要采用一种适用于膨胀性软岩隧道的大变形控制施工工法，以保证隧道施工的稳定性和安全性。
二、工法特点膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法具有以下特点：1. 适用范围广：该工法适用于各类膨胀性软岩地层的隧道施工，如泥质岩、泥岩、黏土岩等。
2. 强化围岩措施：通过采取加固措施，如预应力锚杆、锚网、注浆等，对围岩进行加固，以提高围岩的稳定性和抗变形能力。
3. 分段开挖法：采用分段开挖法，即将隧道的施工区域分成若干个小段进行开挖，以减小每个开挖段的变形量，提高施工的稳定性。
4. 支护结构优化：根据实际情况进行支护结构的优化设计，选择合适的支护形式，如钢筋混凝土衬砌、预制片支护等。
三、适应范围膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法适用于需要对隧道进行大变形控制的情况，特别适合膨胀性软岩地层。
适用范围包括但不限于：地铁隧道、铁路隧道、公路隧道等。
四、工艺原理膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程的联系进行分析和解释，采取相应的技术措施来控制施工中的变形和不稳定情况。
具体包括以下几点：1. 加固措施：采取预应力锚杆、锚网和注浆等加固措施，提高围岩的稳定性和抗变形能力。
2. 分段开挖法：将隧道的施工区域分成若干个小段进行开挖，减小每个开挖段的变形量，提高施工的稳定性。
3. 优化支护结构：根据实际情况进行支护结构的优化设计，选择合适的支护形式，提高支护结构的稳定性和抗变形能力。
五、施工工艺膨胀性软岩隧道大变形控制施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 前期准备：进行地质勘探和设计工作，确定施工方案和支护措施。
2. 加固围岩：采取预应力锚杆、锚网和注浆等措施对围岩进行加固，提高围岩的稳定性。
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膨胀岩隧道施工技术1 前言1.1 膨胀机理膨胀岩问题是当今工程地质学和岩石力学领域中较复杂的世界性研究课题之一。
膨胀岩的膨胀取决于两方面因素，一是内因：主要包括岩石成分（矿物成分、化学成分和粒度）、天然含水量和湿度状况、胶结程度等三种，这些决定了膨胀岩膨胀能力和膨胀潜势的大小；二是外因：工程活动造成膨胀岩的水分得失和内应力、强度变化等，它决定了膨胀岩的实际膨胀程度。
很明显，工程活动过程中，膨胀岩产生膨胀的外部条件都不可避免地得到了不同程度的满足。
岩土膨胀的实质是由所含粘土矿物的亲水性造成的。
研究表明：蒙脱石具有巨大的膨胀能力；其次是伊利石；而高岭石的膨胀能力最弱，几乎不具膨胀性。
另外，软岩的膨胀还与这些粘土矿物的含量有直接而密切的关系。
以往研究成果表明：当蒙脱石含量达7%以上或伊利石含量达20%以上时，软岩即具有明显的胀缩特性，且其含量愈高，胀缩率愈大。
天然状态泥质膨胀性软岩的含水情况是决定其膨胀潜势的重要因素之一。
对膨胀性软岩而言，其天然含水量愈大，膨胀势愈头小；而天然含水量愈小，则膨胀势头愈大。
泥质岩胶结情况是决定其膨胀潜势大小和膨胀性发挥程度的关键因素之一。
胶结性越差的岩石其膨胀性越强。
国内膨胀岩岩性主要有：灰白、灰绿、灰黄、灰红和灰色的泥岩、泥质粉砂岩、页岩、风化的泥灰岩、风化的基性岩浆岩、蒙脱石化的凝灰岩以及含硬石膏、芒硝的岩石等，岩石由细颗粒组成，遇水时有滑腻感。
1.2 膨胀岩的特性⑴超固结性未经卸荷作用而处于原始状态的膨胀岩是稳定的，同时在水的作用下，膨胀岩大多具有原始地层的超固结特性，在岩体中储存较高的初始应力。
膨胀性岩层在开挖前，岩体没有受到扰动并处于三向受力状态，保持着空间平衡。
由于隧道开挖对膨胀岩体产生扰动，破坏了原有平衡，引起围岩应力释放，强度降低，产生卸荷膨胀。
同时，施工中不可避免地产生水与膨胀岩的接触，引起了膨胀岩化学状态的改变，使得内部应力变化、强度降低现象进一步加剧，使围岩产生变形破坏。
因此，膨胀岩开挖后将产生较大塑性变形。
⑵干缩湿胀性膨胀岩裂隙发育，裂隙多充填灰白、灰绿色等富含蒙脱石的物质。
这些亲水性粘土矿物，因吸水而膨胀，失水而收缩。
干湿循环产生的胀缩效应：一是使岩体结构破坏，强度衰减或丧失，围岩压力增大；二是造成围岩应力变化，无论膨胀压力或是收缩压力，都将破坏围岩的稳定性，并对支护结构产生较大的荷载。
1.3 膨胀岩的判别和分级1.3.1 膨胀岩的判别膨胀岩的判别目前还没有统一的标准，国内外大多采用反映膨胀性能的指标来进行判别。
铁路工程通过膨胀岩的野外地质特征及室内判定指标（自由膨胀率、膨胀力和饱和吸水率）进行判定。
膨胀岩判定指标见表1－1。
注：①对于不易崩解的岩石，取轴向或径向自由膨胀率中较大值进行判定。
②对于易崩解的岩石将其粉碎，过0.5mm的筛去除粗颗粒后，比照土的自由膨胀率试验方法进行试验。
③当有2项符合表中所列指标时，在室内可判定为膨胀岩。
1.3.2 膨胀软岩的分级在判定为膨胀性软岩的基础上，有必要进行膨胀潜势分级，以便对不同级别的膨胀性软岩，采用相应的工程设计、施工及防护措施，保证工程的安全性和稳定性。
膨胀软岩分级标准可以参考表1－2判别。
根据膨胀岩的机理和作用特性，施工时以排水和控制围岩变形为重点，严格遵循“方案合理，措施有力；刚柔并举，宁强勿弱”的原则。
①方案合理，措施得力：在明确隧道掌子面前方岩体膨胀性指标的基础上，制定合理的施工方案，在合理方案的前提下，细化各施工步骤的技术措施，有效的控制围岩变形。
②刚柔并举，宁强勿弱：在隧道开挖后，根据膨胀岩实际情况，选择合适的支护方式，要一定程度上允许地应力适当释放，同时又必须遏制其过度释放而导致过大的围岩变形。
因此，在支护方式上，一般采用先柔后刚、先让后顶、分层支护的方法。
就支护强度而言，需要有足够的安全系数，避免在已支护洞段在极大的膨胀压力作用下造成支护的破坏。
③快速支护，及时封闭成环是有效地控制膨胀岩变形的关键。
针对膨胀岩初期变形大、发展速度快，稳定性受地下水影响大等特点，施工的关键在于各施工工序的连续性及紧凑性，特别是仰拱施工尽可能提前，以降低水对隧道底板的作用，同时支护形成环状受力。
3 膨胀岩隧道施工要点3.1 洞口处理膨胀岩隧道洞口浅埋段易出现地表开裂现象，在降水的影响下极易对隧道造成破坏，主要采取以下处理措施。
⑴首先施作洞口完善天沟，截流山体坡面水。
有大的流水要尽可能远引排流。
⑵夯填洞口附近隧道顶的大坑槽和洼地，避免积水下渗。
⑶洞口边仰坡采取喷砼及时封闭。
3.2 开挖方式的选择膨胀岩隧道的开挖以最大限度地减轻对围岩的扰动为原则，根据围岩情况，一般选用机械开挖或钻爆法开挖，开挖遵循少分部、短进尺、多循环的原则。
根据围岩状况和隧道设计断面大小，采用全断面法开挖或分部开挖。
3.3 初期支护要点采用锚喷支护能有效的控制围岩变形及应力释放，防止较大的膨胀压力作用在二次衬砌刚性支护上，产生巨大的破坏作用。
膨胀岩隧道的初期支护主要由喷射砼、锚杆或锚索、钢筋网、钢架等组成。
⑴喷射砼①喷射混凝土分层施工，以达到控制围岩变形及应力释放的目的。
一般来说，喷射砼分2次以上实施。
②开挖后及时喷射砼封闭开挖面，及时约束围岩变形，降低水对膨胀围岩的作用。
③膨胀岩喷射砼一般采用添加纤维的混凝土，并设置钢筋网及钢架。
⑵锚杆（管）①对膨胀岩体的锚固，原则上采用“边支边让”的原则，支是指借助一定的锚固力，约束围岩的自由膨胀变形，让是指由锚固约束的变形控制在一定范围以内，起到卸压的作用。
必要时对掌子面进行锚固。
锚杆（管）长度根据松弛圈确定。
②锚杆的安设在喷射砼封闭开挖面后及时进行。
③根据膨胀岩的实际情况，通常采用锚固方式有：普通锚杆，预应力锚杆，可拉伸锚杆，预应力锚索等。
结构可拉伸锚杆通过杆体结构的设计，使其在工作状态时，能提供一定的伸长变形，达到控制变形的目的，结构拉伸式锚杆能适应较大的变形岩体的支护；结构可拉伸式锚杆主要有机械结构滑动式、杆体套筒式、孔口结构式、挤压式等。
3.4 施工排水由于膨胀岩具有吸水膨胀、失水收缩的特性，所以在施工中加强现场排水尤为重要。
对开挖后暴露围岩，采取早封闭，各道工序紧密衔接，连续施工的方法，尽量减小洞内水对膨胀岩的影响。
⑴膨胀性围岩隧道施工中对水的处理，基本原则是：严格管理洞内施工用水，及时引排洞内渗水积水，坚决抵制洞外积水下渗。
⑵膨胀岩地段的防排水，应以防为主，防、堵、截、排相结合的原则，并结合当地的气象、水文、地质，因地制宜进行。
⑶及时施作锚喷支护，封闭暴露围岩。
防止施工用水和水汽浸入岩体。
隧道浅埋段的地表低洼处必须填平，小河沟（槽）采用浆砌封闭，防止地表水下渗。
⑷在有水地段，如断层破碎带，节理发育、地下水丰富地段，应采取全断预注浆封堵。
⑸拱脚、墙脚不积水，及时施作仰拱，围岩暴露地段采用设置管道、木槽或浆砌排水沟排水，避免水漫流。
⑹洞内渗漏水点，及时施作盲沟或采用弹性软式水管，将水引入排水沟，排出洞外。
3.5 二次衬砌二次衬砌最佳施作时间根据围岩的收敛速度和总变形量的大小来决定。
在初期支护变形基本稳定后进行。
⑴各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定。
⑵已产生的各项位移已达到预计总位移量的80%～90%。
⑶周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速率小于0.07～0.15mm/d。
⑷当围岩变形过大、长时间都不能收敛时，要提前施作二次衬砌，并对二次衬砌采取加强措施。
3.6 施工监测膨胀岩土本身的遇水膨胀，失水收缩的特性对膨胀性岩土隧道施工极为不利，具体表现在收敛急剧扩展、拱顶下沉加大，甚至坍塌等，所以对膨胀岩隧道的监测预警显得尤为重要。
监控量测的结果综合反映了围岩动态，加强施工监测，才能对围岩和支护情况作出正确评价。
施工监测主要项目是指：隧道内周边位移（主点为洞腰收敛位移、拱顶下沉、底鼓位移）、浅埋段地表位移，以及洞内地质与水文的观测与设计对比。
3.7 膨胀岩隧道施工特殊情况处理措施3.7.1 大变形处理措施在膨胀压力引起大变形情况下，喷射砼层会出现剥落、掉块和破坏，或钢架扭曲、锚杆拉断等现象。
为适应大变形的要求，初期支护可采取下列措施：⑴预留纵向变形缝的喷射砼支护，变形缝10～30cm；⑵采取可缩式钢架，每榀钢可设2～5个可缩接头，每个接头可缩10～20cm左右；⑶同时加密、加长高强度锚杆，以抗御膨胀压力。
3.7.2 底鼓的处理措施隧道未作底部支护时，隧道底便成为围岩应力释放的集中部位。
另外，由于底部的积水，使围岩浸泡软化，吸水膨胀，从而产生底鼓现象，如不及时加以控制，便会产生墙脚内移、边墙剪断、拱圈破损、坍塌而导致整个支护衬砌破坏。
底鼓的防治措施如下：⑴施工期间及时施作仰拱。
膨胀性围岩隧道在施工期间及时施作仰拱，使支护尽早形成闭合结构，同时防止水流浸泡基底。
⑵采用长锚杆加固底部围岩。
底鼓现象严重的层状岩层，采用长锚杆加固底部围岩，可提高节理裂隙面上的抗剪强度和岩体的整体刚度。
在松散破碎围岩可采用注浆加固，以增加岩体的强度和整体性。
⑶作好隧底的防排水工作。
不让水浸泡底部围岩。
4 保证质量和安全的措施根据国内外的施工经验，针对膨胀岩隧道施工中开挖面失稳、支撑下沉、断面挤入、衬砌开裂等破坏现象，采取以下措施。
⑴稳定开挖面的措施在开挖面喷混凝土并设置锚杆，为方便开挖，可在掌子面打设玻璃纤维锚杆，以稳定开挖面。
⑵加强基脚的措施向底部地层注浆加固；向两侧打底部锚杆，支撑加底板及横向肋；或设临时仰拱。
⑶防止边墙挤入、底部上鼓的措施在两侧边墙增打加长锚杆，锚杆长度要超过围岩塑性区范围；设底部横撑、打底部锚杆；修筑仰拱；缩短台阶长度，及早闭合；下半断面、仰拱同时施工；设纵向伸缩缝，采用可缩性支撑。
⑷防止开裂的措施采用钢纤维喷混凝土；设加强钢筋；设纵向伸缩缝。
⑸临时卡口梁当围岩或支护收敛变形较大或开挖软弱地段下部时，在起拱线或地面以下50 cm 处增设型钢卡口梁，局部地段在地面以下施作钢筋混凝土卡口梁。
⑹套拱施作套拱也是限制围岩变形的措施之一。
当围岩或支护收敛变形较大或增长加快时，沿初期支护内缘套设型钢钢架，并在拱墙脚打锁脚锚杆，与其焊接在一起。
⑺加强衬砌在开挖时发生坍塌或围岩支护变形很大，长期不能趋于稳定情况下，征得设计同意，采取加强衬砌措施以确保隧道结构安全。
膨胀岩隧道施工中的不利现象的处理措施见表4-1。
5 工程实例5.1 隧道概况乌鞘岭特长隧道全长20050m ，设计为两座单线铁路隧道，线间距40m，线路坡度为11‰的下坡。
隧道通过地层岩性复杂，沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类共存，且以沉积岩为主，在隧道1 号斜井工区右线YDK163+600～YDK164+700的1.1km 范围内为第三系上新统膨胀性泥岩夹砂砾岩地层，岩层软弱，成岩作用差，遇水易软化和风化，风化物成土状，其蒙脱石含量17.53％～22.54％，自由膨胀率42.98％，遇水崩解，具膨胀性，属极软膨胀岩。