1.工程背景
某隧洞为极软岩隧洞,洞深段长1825m,为无压明流隧洞,开挖分进、出口同时进行,隧洞开挖型式为圆拱直墙形,最大开挖断面尺寸为6.3m×6.3m,衬砌断面型式为马蹄形,设计流量48m3/s,隧洞纵坡1/1000。
隧洞穿越的地层为第三系半胶结状态的砂岩、砂砾岩和泥岩互层,岩体软弱,工程地质条件较差。天然状态抗压强度为0.42MPa~0.45MPa,纵波波速1000m/s~2080m/s,洞体一般埋深30m~40m,最大埋深43m,粘土质泥岩,地下水不发育,局部地段含上层滞水。
隧洞开挖采用上下台阶法。先起拱点以上人工开挖,预留核心土,长度控制在1~2m;后起拱点以下机械开挖为主,局部欠挖地段使用风镐凿除。开挖后围岩面干净、平整,无松动岩石。
按设计要求,Ⅳ类及Ⅳ类以下围岩分为两次支护,初次支护为格栅拱架+锚杆+喷混凝土,二次支护为厚度40cm~45cm的混凝土衬砌。初次支护中,格栅拱架由φ28mm螺纹钢焊接组成,螺纹钢型号为HRB335,即屈服强度为335MPa,格栅拱架间距为1.0m;系统锚杆φ20mm,长度2.5m,间距1.0m,挂钢筋网喷20cm厚C20混凝土。