膨胀土泥岩开挖技术措施原
膨胀土泥岩开挖技术措施原
根据地质勘察结果，确定合理的开挖顺序，避免对周围环境造成不良影响。
制定安全措施
针对可能出现的风险因素，制定相应的安全措施，如支护、排水、加固等。
通过有效的开挖技术措施，可以减少 土方开挖量、支护工程量等，从而降 低施工成本。
02
膨胀土泥岩开挖前的准备工作
地质勘察与资料收集
确定勘察范围
对开挖区域进行全面的地质勘察，包 括地形、地貌、水文地质条件等。
收集相关资料
收集历史地质资料、气象资料、地下 水位资料等，为开挖方案制定提供依 据。
制定开挖方案与安全措施
膨胀土泥岩开挖技术措施原
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目录
• 引言 • 膨胀土泥岩开挖前的准备工作 • 膨胀土泥岩的开挖方法与技术 • 膨胀土泥岩开挖过程中的控制
措施 • 膨胀土泥岩开挖后的处理措施 • 膨胀土泥岩开挖技术的改进与
创新方向
01
引言
膨胀土泥岩概述
膨胀土
一种具有显著吸水膨胀和失水收 缩特性的高塑性粘土，对工程结 构物具有严重的破坏作用。
泥岩
一种强度较低、易软化的粘土岩 ，常与膨胀土伴生，开挖时容易 发生掉块、坍塌等现象。
开挖技术措施的重要性
提高工程质量和安全性
缩短工期
合理的开挖技术措施可以减少膨胀土 和泥岩对工程结构物的破坏作用，提 高工程质量和安全性。
合的开挖顺序和施工方法可以加快 施工进度，缩短工期，提高工程效益 。
降低施工成本
最新整理膨胀土泥岩开挖技术措施原.docx
d.中隔壁拆除应在全断面封闭成环后，各部位位移充分稳定后，方可拆除。中隔壁拆除安全参数：拱顶下沉量：7d的增量小于2mm；净空收敛值：7d的增量小于4mm（拱顶下沉的2倍）。
深埋段围岩岩性逐步转好，机械开挖越发困难，采用单侧壁导坑法效率较低，成本较高。为提高效率，降低成本，采用钻爆法开挖。光面爆破有利于加快施工速度，但 于隧道深埋段围岩岩性主要为中－强风化泥岩，局部呈强风化碎裂状，抗压强度较低，属于较软岩，对周边眼爆破震动敏感，采用常规爆破对开挖轮廓周边围岩扰动过大，超挖量过高。
于软质砂泥岩的以上特性，结合围岩结构层及变形等特点，遵循软岩隧道施工“短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、早封闭”的原则，以在施工中尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿，及时跟进支护及衬砌为准则，宜采用弱爆破掘进、人工、机械刷帮相配合的单侧壁导坑法施工。施工工序见：单侧壁导坑法衬砌施工步序图.
（1）临时中壁：采用12cm厚C20喷射混凝土，内设I16工字钢，间距0.6m，纵向采用 22钢筋连接，连接钢筋环向间距为100cm，φ6钢筋wang间距20cm×20cm。临时锚杆采用1.5m长 22砂浆锚杆，环项间距2.0m，纵向间距0.6m。锁脚锚杆每环钢支撑每台阶设置2根3m长 22砂浆锚杆。
4） 隧道区构造应力较低，应力场以自重应力为主。隧道开挖施工中，洞壁有因卸荷引起的 围岩坍塌、掉块现象。
2、洞身段围岩地质条件及稳定性
隧道穿越地层为中-强风化泥岩，粉砂质泥岩，极软岩，岩体极破碎，呈土状，最大厚度8.0m，Vp=960-xxx0m/s（岩体纵波波速），围岩基本质量指标修正值[BQ]=81，围岩稳定性差，围岩易坍塌，变形；且隧道开挖时一般出现滴水或线状流水现象，处理不当会出现大面积坍塌甚至冒顶，侧壁经常小坍塌。
膨胀土地区挖方
膨胀土地区挖方在膨胀土地区开挖时，符合下列规定：（1）开挖前要做好排水工作，防止地表水、施工用水和生活废水侵入施工现场或冲刷边坡；（2）开挖后的基土不许受烈日暴晒或水浸泡（3）开挖、作垫层、基础施工和回填土等连续进行；（4）采用回填土砂地基时，要先将砂浇水至饱和后再铺填实，不能在基坑（槽）或管沟内浇水使砂沉落得方法施工钢（木）支撑的拆除，要按回填顺序依次进行。
多层支撑应自下而上逐层拆除，随拆随填。
坑壁支撑（1）采用钢板柱、钢筋混凝土预制桩做坑壁支撑时，要符合下列规定；1）应尽量减少打桩对邻近建筑物和构筑物的影响2）当土质较差时，宜采用啮合式板桩3）采用钢筋混凝土灌注桩时，要在桩身混凝土达到设计强度后，方可开挖4）在桩身附近开挖时，不能伤及桩身挡土墙的作用它主要用来维护土地边坡的稳定，防止坡体的滑动和边坡的坍塌，因而在建筑工程中广泛的使用。
但由于处理不当，使挡土墙崩塌而发生的伤亡事故也不少，对于挡土墙的安全使用是十分必要的管道内的照明电信系统一般采用低压电，每班顶管前电工要仔细地检查多种线路是否正常，确保安全施工盾构出土皮带运输机，应设防护罩，并应专人负责；模板结构支撑在建筑结构时，应对建筑结构的承载能力进行验算计算构建的强度、稳定性和节点连接强度时应采用荷载效应的基本组合模板安装；一般规定：（2）支架的材料，如钢、木，钢、木或不同直径的钢管之间均不得混用（3）安装支架时，必须采取防倾倒的临时固定设施，工人在操作过程中必须有可靠地防坠落等的安全措施（4）结构逐层施工时，下层楼板应能够承受上层的施工荷载。
否则应加设支撑支顶；支顶时，立柱或立杆的位置应放线定位，上、下层的立柱或立杆应在同一垂直线上，并设垫板（5）吊运模板时，必须码放整齐、捆绑牢固。
吊运大块模板构建时吊钩必须有封闭锁扣，其吊具钢丝绳应采用卡环与构件吊环卡牢，不得用无封锁扣的吊钩直接钩住吊环起吊钢丝绳的允许拉力低于钢丝绳破断拉力的若干倍，而这个倍数就是安全系数，用于载人的升降机：14吊钩、吊环的使用要点（1）在起重吊装作业中使用的吊钩、吊环，其表面要光滑，不能有剥烈、刻痕、锐角、接缝和裂缝纹等缺陷。
膨胀土泥岩开挖技术措施原
钻爆法
对于较软或中等硬度的泥岩，可以使用挖掘机、装载机等机械进行开挖。该方法具有施工速度快、成本低等优点。
机械开挖
对于有裂缝或节理的泥岩，可以使用液压破碎锤进行破碎。该方法具有对周围环境影响小、破碎效果好等优点。
液压破碎锤
由上而下
在开挖过程中应按照由上而下的顺序进行开挖，以确保施工安全和稳定性。
了解当地材料供应和机械租赁市场情况。
确定施工方案
根据工程情况和现场条件，确定合理的施工方案。
确定施工顺序和各阶段的要求和标准。
制定详细的土方开挖、运输、堆放等方案。
预测可能遇到的问题和风险，制定应对措施。
准备施工设备
02
开挖技术措施
膨胀土处理
填筑与压实
对处理后的膨胀土进行填筑和压实，以增强土的承载能力和稳定性。
02
01
在基坑周围设置集水沟或集水池，将地下水引出并集中排放。
集水明排
在基坑周围设置井点降水系统，通过抽水方式降低地下水位。
井点降水
在基坑周围设置截水沟或挡水墙等设施，将地下水截断并引导至他处排放。
截水措施
降水措施
04
施工质量控制
土方开挖质量控制
在土方开挖过程中，应采取措施确保开挖的准确性，避免超挖和欠挖。应控制开挖顺序和深度，及时进行测量和记录，确保满足设计要求。
施工现场应设置明显的安全警示标志和围挡，确保施工区域与周围环境有效隔离。
施工现场应保持整洁，禁止随意丢弃垃圾和放置杂物。
高空作业前必须进行安全技术交底，明确告知作业人员相关安全注意事项。
高空作业时必须使用符合规范的脚手架、安全网等防护设施。
高空作业人员应佩戴符合规范要求的个人防护用品，如安全带、安全帽等。
膨胀土施工技术措施
目录1.编制依据2.膨胀土的工程特性3.工程主要建（构）筑物底土质情况4.主要工序施工措施5.施工机具及手段用料1、编制依据1.1中国石油天然气华东勘察设计研究所设计的施工图1.2《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112-871.3《广西膨胀土地区勘察、设计、施工和维护条例》2、膨胀土的工程特性膨胀土是由土中粘粒含有多量的强亲水性粘土矿物，具有吸水量大、高塑性、快速崩解性及强烈的膨胀收缩性特征，具体表现为显著的吸水膨胀和失水收缩的变形特点。
3、工程主要建（构）筑物基底土质情况储罐区8台储罐基础及挡土墙（一）的持力层为泥岩层，具有中等膨胀性；2台水罐、调节池、水处理间、消防泵房及配电间基础持力层为粉质粘土层，具有弱膨胀性；办公楼的钻孔灌注桩为打入强风化泥岩层1m，具有中等膨胀性；其它挡土墙及构筑物为粘土，具有弱膨胀性。
4、主要工序施工措施4.1土方开挖及土层的保护：由于膨胀土吸水体积增大，易引起基坑边坡塌方，考虑现在施工季节为雨季，开挖时按1:0.75系数放坡。
开挖至设计基底标高时及时验槽，施工垫层，封闭基底，防止基底土质受水浸泡。
对于基坑其它暴露的土层面，可用双层防水彩条布覆盖和适当控制土质的湿度，防止土层受曝晒开裂及受雨水浸泡膨胀引起塌方。
4.2 防水排水措施1）储罐区：根据罐区的土势特点，在储罐的东面即挡土墙（一）的底部挖1m*0.5m的截水沟，将下雨时由山体和消防道流下的地表水引向罐区场外。
在基坑外1m处，可用挖出的部分土堆成土堤，防止雨水流入。
对于基底的地下水，可在基坑底开挖0.5*0.5m的排水沟和1*1.5*1 m集水坑相连，构成排水系统。
对集水坑里的水用4PW 污水泵排至场外，始终合集水坑的水面低于基底。
排水示意图如下：集水坑排水沟罐基底排水示意图2）挡土墙及其它建筑（构）物：在开挖基坑外1m处，可用挖出的土堆成防水堤，基坑底留置0.5*0.5m的排水沟，施工中，及时抽水。
3）办公楼的桩基础：桩孔钻好后，保护好孔口，防止入水。
膨胀土地区路基施工技术措施
膨胀土地区路基施工技术措施一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
膨胀土粘性成分含量很高，其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%，粘粒成分主要由水矿物组成。
土的液限WL＞40%，塑性指数IP＞17，多数在22～35之间。
自由膨胀率一般超过40%。
按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，如蒙脱石、伊利石等。
膨胀土有较强的胀缩性，有多裂隙性结构，有显著的强度衰减期，多含有钙质或铁锰质结构，一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
二、膨胀土地区路基的施工技术要点（一）膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定：1.高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2.表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3.填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表a30～a60m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度。
（二）膨胀土的填筑1.强膨胀土不得作为路堤填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。
胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2.膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm；土块粒径应小于37.5mm。
3.填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4.路基完成后，当年不能铺筑路面时，应按设计要求做封层，其厚度应不小于200mm，横坡不小于2%。
（三）膨胀土地区路基碾压施工根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土层松铺厚度不得大于30cm；土块应击碎至粒径5cm以下。
膨胀土开挖技术交底
2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
先预土两遍 不碎土直接拌和
1
2
3
4
5
6
7
拌和遍数
**设计院
3 膨胀施工技术
试样编号
123
4
5 6 平均值 标准差
弱水泥土水泥含量（%） 3.75 3.5 4.6 3.21 4.12 3.1 3.7
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中滑坡体
地下水对渠坡影响
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中滑坡体
裂隙面对渠坡影响
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中滑坡体Fra bibliotek 裂隙面对渠坡影响
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中滑坡体
裂隙面对渠坡影响
**设计院
3 膨胀施工技术
膨胀土地层分带特征
非影响带 该地层的膨胀土明显体现出其超固结性和微透水性，一
般呈非饱和状态，为典型的非饱和土。土体中的大裂隙随 深度增加逐步减少，且多呈闭合状，呈光滑镜面，土体渗 透性微弱，为不透水层。
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中的裂隙
**设计院
2 膨胀土地层结构特征
膨胀土地层中的裂隙
**设计院
1 膨胀土工程特性
膨胀土抗剪强度与含水量有关
含水量增加、抗剪强度降低； 含水量减少、抗剪强度上升；
**设计院
1 膨胀土工程特性
无约束条件下、膨胀土极易崩解
在水中土块快速崩解为小颗粒，粘结强度丧失； 干湿循环次数越多，遇水时土体粘结强度丧失深度越 大
隧道膨胀性泥岩围岩施工技术
隧道膨胀性泥岩围岩施工技术[摘要]文章以太岳山隧道工程为实例，通过技术措施的实施和监控量测的数据对比，证明了该项措施有效了保证了初支结构的安全。
[关键词]泥岩施工技术监控量测1工程概况太岳山隧道位于山西省临汾市古县旧县镇与安泽县之间。
隧道采用单洞双线方案，隧道进口里程DK392+930，出口里程DK409+124，全长16194m。
地面高程间于850-1230m之间，隧道最大埋深约300m，最小埋深约5m。
隧道进口设置R=1600m的曲线，曲线进入隧道隧道长度为689.96m；出口设置R=1200m的曲线，曲线进入隧道长度795.04m。
隧道纵坡为单面上坡，坡率依次为：3‰、5.1‰、4.4‰。
隧道设4座斜井，斜井采用单车道+错车道无轨运输。
2地质、水文情况隧址区位于华北台块山西台背斜中南部，属新华夏构造体系第三隆起带太岳山北平～古县隆起带，洞身主要穿越二叠系上统石千峰组（P2sh）砖红色泥岩夹淡水灰岩、石膏薄层，灰白黄绿色含砾中粗粒砂岩；二叠系上统上石盒子组（P2s）紫红色、黄绿色砂质页岩、页岩和黄绿色砂岩、含砾中粒砂岩；抗压强度13～45Mpa；泥岩具膨胀性；局部地段受构造影响，岩体破碎。
地下水主要为基岩裂隙水，主要依靠大气降水补给，隧道穿越地层为水平砂泥岩互层，发育多层地下水，二叠系砂岩与砂质泥岩含水性直接影响隧道施工，区内岩层波状起伏，向斜轴部可形成承压自流水，局部地段裂隙贯通多层含水层易产生涌水涌泥等地质灾害。
隧道估算正常涌水量9621m3/d，估算最大涌水量30797m3/d。
3隧道洞身穿越泥岩的特性岩性软弱：施工过程中对围岩（泥岩）取样进行岩石抗压强度试验和软化系数试验。
结果显示：单轴干燥抗压强度值8～15MPa，饱和抗压强度极低，多数泥岩吸水后崩解，少数仅达2～4MPa，属于极软岩～软岩，软化系数约为0.36，属易软化岩石。
施工过程中，岩性软弱易引起围岩变形。
构造不利：隧道穿越太岳山低山区，构造复杂，次级褶皱较发育，岩层产状多呈水平状，局部层理不清晰，岩体破碎。
膨胀土路基施工方案
膨胀土路基施工方案
1. 背景
膨胀土是一种具有较大吸湿膨胀性的土壤，其在干燥状态下体积较小，但潮湿或浸湿时会膨胀变大。
由于膨胀土的特性，其在道路工程中的应用需要采取相应的施工方案，以确保路基的稳定性和耐久性。
2. 施工方案
2.1 膨胀土处理
在进行膨胀土路基施工之前，需要对膨胀土进行处理。
主要的处理方法包括以下几个步骤：
- 清理：清除路基上的杂物和无用土壤，确保路基表面平整清洁。
- 增加排水能力：加设排水沟和排水管道，以保证膨胀土在潮湿或浸湿时能够及时排水，减少膨胀的程度。
- 压实：使用合适的机械设备对膨胀土进行压实处理，使其达到一定的密实程度。
2.2 路基处理
在膨胀土处理完成后，需要对路基进行进一步处理，以增加路基的稳定性。
- 添加混凝土块：在路基上适当的位置，加设混凝土块，以增加路基的承载能力和稳定性。
- 硬化表面：在路基表面施工防护层，以减少水分的渗透，防止膨胀土进一步膨胀。
2.3 施工注意事项
在膨胀土路基施工过程中，需要注意以下事项：
- 施工期间应密切监测膨胀土的湿度和体积变化情况，及时采取相应措施。
- 预防和控制排水系统的堵塞，保证膨胀土及时排水，减少膨胀的程度。
- 施工人员应掌握膨胀土的性质和施工技术，保证施工质量和安全。
3. 结论
膨胀土路基施工是一项需要注意细节和技术要求的工作。
通过清理、排水、压实和路基处理等措施，可以确保膨胀土路基的稳定性和耐久性。
施工过程中应密切监测和控制膨胀土的湿度和体积变化，保证施工质量和安全。
膨胀土地基处理及工程措施
膨胀土地基处理及工程措施来源：好地基作者：admin 时间： 2010-03-30 1、建筑措施1）建筑物应尽量布置在胀缩性较少和土质较均匀的场地，为减少大气对膨胀土的胀缩影响，基础最少埋深不小于1m。
2）加强防水、排水措施。
经常检查给排水系统，防止漏水。
室外排水畅通，避免积水。
3）三级膨胀土地基和使用要求特别严格的地面，可采用地面配筋或地面架空的措施。
对使用要求不严格的地面，可采用预制块铺设。
大面积地面应做分格变形缝。
以上均为了防止地基土的膨胀后引起地面产生裂缝。
2、结构措施1）用增加基底压力大于膨胀力的做法，以消除膨胀变形。
2）较均匀的弱膨胀土地基，可采用条基。
基础埋深较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基。
3）承重砌体结构采用实心砖墙。
不宜采用砖拱结构、无砂大孔混凝土和无筋中型砌块等对变形敏感的结构。
4）排架结构山墙和内隔墙应采用与柱基相同的基础形式，维护墙下应设置基础梁。
5）砌体结构房屋应加圈梁，增加房屋的刚度和整体性。
3、地基处理1）膨胀土地基可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。
换土可采用非膨胀性土或灰土，换土厚度可采用变形计算确定。
平坦场地上一、二级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不宜小于300mm，并做好防水处理。
2）膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土层上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。
在验算桩身抗拉强度时应考虑桩身承受胀切力影响，钢筋应通长配置，最小配筋率应按受拉构件配置。
桩身胀切力由浸水载荷试验确定，取膨胀值为零的压力即为胀切力。
桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不小于100mm。
承台两侧应采取措施，防止空隙堵塞。
膨胀土基层施工方案
膨胀土基层施工方案1. 引言膨胀土是指在含水饱和状态下，受到荷载作用或湿润条件改变等因素的影响，发生体积膨胀的土壤。
由于其独特的性质和工程行为，膨胀土在工程施工中需要采取特殊的处理措施。
本文旨在提供一种膨胀土基层施工方案，以确保基层的稳定性和持久性。
2. 施工步骤2.1 基础处理- 在土壤调查的基础上，确定膨胀土的分布范围和性质。
- 对于存在较大膨胀性的土壤区域，采取加筋等技术手段进行基础处理，以增强基层的稳定性。
2.2 土壤改良- 将膨胀土表层剥离，并挖掘合适的基坑。
- 进行土壤改良，可以采用掺入石灰、水泥等措施，以减少土壤的膨胀性和提高强度。
- 结合工程实际情况，选择合适的土体改良剂和施工工艺。
2.3 压实处理- 在土壤改良后，进行适当的压实处理，以提高基层的密实度和稳定性。
- 可以采用碾压、夯实等机械方法，或者采用人工踩实等方法进行压实。
2.4 防渗措施- 针对膨胀土的渗透性较强的特点，需要采取防渗措施。
- 可以使用防渗膜、渗透性较低的覆盖层等材料，以防止水分渗透到基层。
3. 施工质量控制- 在施工过程中，需进行严格的质量控制，以确保施工方案的有效实施。
- 对于土壤改良剂的使用，需按照施工要求进行配比和掺入，以保证改良效果。
- 压实处理时，需进行密实度测试，并按照规范要求达到相应的压实度。
- 防渗措施的安装需要保证材料的质量和施工的正确性。
4. 安全注意事项在膨胀土基层施工过程中，需要注意以下安全事项：- 针对工程施工的实际情况，制定安全技术措施和操作规程。
- 严格遵守施工现场的安全操作规定，使用个人防护装备。
- 定期进行施工现场的安全检查和隐患排查，及时采取相应的安全措施。
以上是一份膨胀土基层施工方案，旨在为工程施工提供指导和参考。
在实际施工中，应根据具体工程情况进行调整，并遵守相关法律法规和规范要求，以确保工程质量和安全。
膨胀土围岩地段的施工[精品资料]
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膨胀土围岩地段的施工-精品资料本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结摘要膨胀土是一种高塑性粘性土壤，它的承载力非常大，而且具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，其性质非常不稳定，常会导致公路工程沿着竖向或者水平方向发生不均匀的膨胀变形，使得建筑物自身发生位移、开裂以及倾斜现象，严重时甚至会对建筑物自身产生很大的为好。
而且这种危害不是小面积的出现，而是成群的出现，所以施工人员在膨胀土的围岩地段进行施工时一定要慎重。
关键词膨胀土特性；围岩地段；施工技术U45 A 1674-6708（2013）94-0081-020 引言膨胀土是一种土中粘土矿物成分比较对的土质，这种土质里面的主要成分是亲水性矿物质，这种亲水性矿物质的膨胀性比较大，而决定它膨胀性质的则为蒙脱石粘土矿物。
当前已经在20多个省份、市以及自治区发现了膨胀土发育的迹象，它遍及我国的大江南北，而云南、贵州以及四川、湖北等省份是膨胀土分布最多的地区。
1 膨胀土围岩具备的特性当隧道自膨胀土地层穿过以后，由于隧道刚开挖没多久，很容易看到围岩开挖区域呈现变形的状况，也有浸水原因所引起的膨胀现象，此外膨胀土受风化作用的影响还出现了开裂现象。
围岩失去稳定性，也会造成它的支撑、衬砌出现变形并被破坏掉。
从这可以看出膨胀土围岩的性质是非常复杂的，它极大的不同于一般土质区域的围岩性质，经过对膨胀土围岩的简要分析，加之作者的多年工作经验总结，认为膨胀土围岩具备下面三个方面的特点：1）膨胀土围岩里面有部分原始地层，它具有极强的超固结特性，从而使得膨胀土里面含有极高的初始应力。
等到开挖隧道后，围岩的应力就会得到释放，期强度也会相应的降低，因而促使卸荷膨胀产生。
所以说膨胀土围岩的塑性流变性开挖以后会很大；2）膨胀土围岩成长过程中会出现各种各样的裂隙，这也就导致土体城乡多裂隙性。
膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法
膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法一、前言随着城市化进程的不断推进和交通建设的加快，隧道施工作为一项重要的基础设施建设工作，具有巨大的发展潜力和市场需求。
而膨胀性泥岩是一种常见的复杂地质条件，对于传统的钻爆法施工来说，施工周期长，成本高，效率低。
因此，膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法的出现，填补了这一领域的空白，为工程的快速施工提供了可行的解决方案。
二、工法特点膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法的特点主要体现在以下几个方面：1. 施工周期短：相比传统的钻爆法施工，膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法采取了先遣队和爆破队同时施工的方式，大大减少了施工时间，提高了施工效率。
2. 成本低：膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法采用了以水泥糊化泥浆作为填充材料的方法，减少了对辅助材料的依赖，降低了施工成本。
3. 安全可靠：膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法采用了多级爆破的方式，能够有效控制施工中的爆破能量，降低事故的发生概率，提高施工的安全性和可靠性。
三、适应范围膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法适用于膨胀性泥岩地层的隧道施工，特别适用于中型和大型隧道的施工。
该工法能够适应地质条件复杂、水文条件高、悬浮泥浆泵送距离长的隧道工程。
四、工艺原理膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法主要依靠可控爆破技术和膨胀性泥岩的特性来实现施工目标。
首先，通过钻探和勘探，获得隧道的地质信息和泥岩的物理力学性质等重要参数。
然后，根据地质情况和隧道设计要求，制定合理的爆破设计方案，并根据实际情况进行调整和优化。
在施工过程中，采用分级爆破技术，控制爆破能量，减少地下水的灌入，稳定泥岩，保障施工的安全和快速进行。
五、施工工艺膨胀性泥岩隧道钻爆法快速施工工法主要分为以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括钻探勘探、地质调查和爆破设计等工作，为后续的施工打下基础。
2. 钻眼布置：根据设计要求，在隧道的掌子和空洞段等位置布置钻眼，为后续的爆破作准备。
膨胀土泥岩开挖技术措施原
Most people are not satisfied with what we have, just as every horse thinks that it bears the heaviest burden.勤学乐施天天向上（页眉可删）衬砌结构均采用复合式衬砌，其初期支护以喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架为主要支护手段，Ⅴ级围岩等软弱围岩地段辅以超前管棚、超前小导管等预支护措施；二次衬砌均采用C30模筑钢筋混凝土，整体式模板台车浇筑。
该工程隧道全部为Ⅴ级围岩，主要工程地质问题为季节性冻土、软质岩变形、地应力、隧道涌水。
隧道施工期间可能出现的安全风险如下：1）隧道出口段浅埋段偏压，施工期间可能出现地面开裂，初期支护开裂或变形较大。
2）Ⅴ级围岩可能出现局部坍塌，初期支护变形过大或支护结构开裂。
3）黄土或卵石围岩遇水软化，隧道可能出现整体沉降、地表开裂。
4）隧道区构造应力较低，应力场以自重应力为主。
隧道开挖施工中，洞壁有因卸荷引起的围岩坍塌、掉块现象。
2、洞身段围岩地质条件及稳定性隧道穿越地层为中-强风化泥岩，粉砂质泥岩，极软岩，岩体极破碎，呈土状，最大厚度8.0m，Vp=960-1520m/s（岩体纵波波速），围岩基本质量指标修正值[BQ]=81，围岩稳定性差，围岩易坍塌，变形；且隧道开挖时一般出现滴水或线状流水现象，处理不当会出现大面积坍塌甚至冒顶，侧壁经常小坍塌。
2.1、隧道岩渣性能试验设计描述及开挖揭露显示隧道洞身段为粉砂质泥岩，自稳性差。
为明确岩土性质，指导施工，对洞身段岩体取样试验。
试验结果显示：隧址区内泥岩自由膨胀率45%～95，平均65%，属于中等膨胀土及强膨胀土范围，天然含水量12%，液限26.3，塑性指数4.4，属低液限黏土，CBR为94区3.3. 围岩自稳性差，易坍塌，变形。
2.2、隧道围岩变形机理根据试验数据及设计描述，洞身段地质属于膨胀土，隧道开挖后，临空面自重应力释放，土体膨胀，开挖断面收敛，极易引发初期支护挤压变形。
浅谈膨胀土深基坑开挖支护
浅谈膨胀土深基坑开挖支护摘要】：随着城市地下空间的开发，大量深基坑工程应运而生。
由于膨胀土分布对深基坑安全稳定性具有不利影响,以往工程设计人员往往对膨胀土这种特殊性质认识不足,使得大量深基坑支护出现问题,造成严重的工程事故。
本文以南阳某建筑工地为例,对膨胀土深基坑开挖、支护进行探讨。
摘要：膨胀土深基坑变形监测土钉墙工程概况：该工程总占地面积 2.5万平方米，整合多种交通方式，实现“无缝衔接”，拟建成区域综合交通枢纽，方便当地及周边县市居民出行。
本工程地下车库共一层，建筑层高4.2米，主体结构采用独立柱扩大基础型式，平均开挖深度7.0米。
该段的地质情况自上而下为：①层低埋深0.3～0.5米（一般土层厚度）的耕植土，土体含少量砂粒；②层低埋深3.3～3.7米软塑状的粉质粘土，土体含少量铁锰质结合及黑色染斑，土质较好；③层低埋深8.7～9.2米稍湿-湿状态的粉质粘土，土体含少量铁锰质结核，含大量的钙质结核；④层最大揭露厚度为7.5米的粘土，灰白-浅白，硬塑状，土体含有少量粗砂、砾砂及角砾，干强度高，韧性较好。
根据土工试验，土样自由膨胀率为45%，属于弱膨胀土。
该区域地下静水位埋深7.0米左右，但在②层粉质粘土中揭露大量上层滞水，水位1.2米-3.5米。
土方开挖：由于本项目距离铁路较近，根据铁路部门相关要求，基坑不得采用井点降水方案。
结合本项目地质水文情况，基坑开挖深度范围内主要为上层滞水层，建议采用明排降水，及在基坑开挖坡脚线四周设置排水沟集水井，坡顶设置收水管道。
基坑土方开挖易采用分阶段分层开挖，边开挖边支护。
基坑支护方案：根据土工试验，经过计算分析应采用土钉墙支护，土钉间距1.5米梅花形布置。
土石方开挖时应分层、分段开挖，分层高度与土钉位置相对应，开挖至设计土钉位置下0.5米处，进行土钉的施工，后挂网喷面施工，喷面混凝土强度达到75%并经检验合格后，方可进行下一步土方开挖施工工作。
(1)土钉施工方案工艺流程土方开挖修整边坡测量、放线钻机就位接钻杆校正空位调整角度打开水源钻孔（接钻杆）钻至设计深度冲洗插锚杆压力灌浆养护裸露主筋除锈上横梁锚头锁定1.钻孔a根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记。
膨胀土施工技术要求
南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求前言膨胀土是一种具有特殊性质的土，其处理技术难度、处理工程量和投资都比较大，是南水北调中线工程面临的关键技术问题之一。
南水北调中线一期工程总干渠沿线涉及到膨胀土问题的渠段较长，涉及范围广、条件复杂，任何局部的边坡失稳、衬砌结构的破坏都将可能影响渠道正常输水。
为了确保膨胀土渠段的施工安全、施工质量及施工进度，特制定本技术要求。
本技术要求依托“南水北调中线一期工程总干渠膨胀土试验段（河南南阳段）试验研究”项目，对膨胀土现场鉴别方法、施工技术、施工控制指标、质量检测方法、安全监测等提出了较为具体的要求，可供渠道膨胀土处理设计和施工参考。
本技术要求由编制单位负责解释。
目录1 总则 (1)1.1 编制依据 (1)1.2 适用范围 (1)1.3 一般规定 (2)2 渠段膨胀土膨胀等级鉴定及处理措施现场调整 (4)2.1 渠段膨胀等级划分依据 (4)2.2 膨胀土等级现场判别 (4)2.3 施工期膨胀土渠道处理的现场调整 (5)3 换填土料质量复核与质量要求 (7)3.1 换填土料质量复核 (7)3.2 换填土土料质量要求 (8)4 膨胀土渠道地表及地下水处理 (9)4.1 地下水特征 (9)4.2 地表水处理 (9)4.3 施工期间基坑排水 (10)5 膨胀土开挖技术要求 (12)5.1 膨胀土渠道土方开挖 (12)5.2 保护层开挖与削坡 (13)5.3 建基面的防护 (14)5.4 地质编录与施工记录 (15)5.5 土方开挖质量检查和验收 (17)6 膨胀土渠道填筑施工技术要求 (20)6.1 换填层填筑材料 (20)6.2 水泥改性土生产工艺 (20)6.3 非膨胀土换填施工 (21)6.4 水泥改性土换填施工 (24)6.5 填方渠道土方填筑 (26)7 施工期滑坡处理技术要求 (27)8 施工期安全监测技术要求 (28)8.1 一般要求 (28)8.2 监测设施埋设要求 (29)8.3 现场观测要求 (30)8.4 人工巡视检查要求 (31)8.5 资料整理与初步分析 (32)11 总则1.1 编制依据本施工技术要求主要依据现行水利水电工程的有关规程、规范，参考南水北调中线一期工程总干渠南阳膨胀土试验段的试验成果进行编制。
膨胀土开挖施工工艺
膨胀土开挖施工工艺摘要：膨胀土是一种含一定数量亲水矿物质（蒙脱石、伊利石、高岭石或混层结构）且随着环境的干湿循环变化而具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强度衰减的粘性土，有的裂隙很发育，且液限和塑性指数较大，压缩性偏低，在天然含水量状态下较坚硬，一般具有超固结性。
在地层分布上一般属于上第三系河湖相砂砾岩、砂岩和第四系中更新统冲洪积分支粘土，在结构上夹层多，上层滞水明显，开挖后易产生卸荷失稳。
在进行渠道土方开挖和保护层开挖过程中，需采取与常规土方开挖不同的方法。
本文结合南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段南阳段第一施工标段渠道施工经验，详细介绍了膨胀土开挖施工关键工序的控制措施。
关键词：膨胀土；施工工艺；控制要素。
1 工程概况本工程区位于南阳市市区内，桩号：TS87+925～TS94+365，全长约6.44km；渠道过水断面成梯形，设计流量340m3/s、加大流量410m3/s，最大挖深达26m；其中渠底设计宽度为14～22m、纵坡1:25000，边坡坡比为1：2～1：3.5，一级边坡设计采用10cm厚的衬砌板、渠底8cm衬砌板、其余边坡采用浆砌石联拱+植草防护。
2 工程特点根据招标地质资料显示本标段渠道沿线均为膨胀土，膨胀土随着环境的干湿循环变化具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强度衰减。
开挖后易产生卸荷失稳，出现滑坡现象，采取工程措施，预防滑坡是施工控制重点。
根据膨胀土的特殊性质，在开挖过程中必须采取覆盖、防护等有效措施减少大气环境的影响，分层、分段开挖并预留保护层，一次开挖的工作面不易过大。
开挖过程中，在有上层滞水的地带需采取逐层设截流沟、逐层排水的方式，有效减少边坡失稳现象，对边坡的保护和设计断面的形成有很重要的作用。
3 工艺原理在开挖过程中，采取逐层开挖排水沟排除滞水、渗水的开挖方式，并采取临时覆盖边坡、预留保护层和后续工序跟进，可有效隔绝阳光曝晒和雨雪冲刷或冻结，减少土体失水干缩或遇水膨胀而引起的边坡失稳现象。
膨胀岩的施工技术及处理
膨胀岩的施工技术及处理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。
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。
膨胀软岩分级标准可以参考表 1 判别。
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设计描述及开挖揭露显示隧道洞身段为粉砂质泥岩，自稳性差。为明确岩土性质，指导施工，对洞身段岩体取样试验。试验结果显示：隧址区内泥岩自由膨胀率45%～95，平均65%，属于中等膨胀土及强膨胀土范围，天然含水量12%，液限26.3，塑性指数4.4，属低液限黏土，CBR为94区3.3. 围岩自稳性差，易坍塌，变形。
4） 隧道区构造应力较低，应力场以自重应力为主。隧道开挖施工中，洞壁有因卸荷引起的 围岩坍塌、掉块现象。
2、洞身段围岩地质条件及稳定性
隧道穿越地层为中-强风化泥岩，粉砂质泥岩，极软岩，岩体极破碎，呈土状，最大厚度8.0m，Vp=960-1520m/s（岩体纵波波速），围岩基本质量指标修正值[BQ]=81，围岩稳定性差，围岩易坍塌，变形；且隧道开挖时一般出现滴水或线状流水现象，处理不当会出现大面积坍塌甚至冒顶，侧壁经常小坍塌。
b.由于围岩自稳性较差，为减少施工扰动，浅埋段采用以机械开挖为主，辅以人工开挖，开挖完成后立即进行减少围岩在开挖过程中暴露过久而发生崩塌。每个循环进尺为0.6m。
c.导坑法施工过程中，导坑长度不宜大于15m，③步与⑤步之间的开挖掌子面应间隔15m以上的间距。二次衬砌与掌子面的距离不宜大于60m。
d.中隔壁拆除应在全断面封闭成环后，各部位位移充分稳定后，方可拆除。中隔壁拆除安全参数：拱顶下沉量：7d的增量小于2mm；净空收敛值：7d的增量小于4mm（拱顶下沉的2倍）。
（2）开挖步骤：
①左侧上导坑开挖 → ②左侧上导坑施做初期支护 → ③左侧下导坑开挖→ ④左侧下导坑施做初期支护 → ⑤右侧上导坑开挖 → ⑥右侧上导坑施做初期支护 → ⑦右侧下导坑开挖 → ⑧右侧下导坑施做初期支护 → ⑨临时中壁拆除及仰拱衬砌施做 → ⑩拱墙二衬混凝土施工。
（3）施工注意事项
a.开挖施工前必须施工超前支护。开挖后，尽快施作喷射混凝土封闭岩面，初喷厚度不小于40mm，然后打设锚杆、挂钢筋网、施作钢架。当围岩较差时及时施作仰拱封闭成环。
该工程隧道全部为Ⅴ级围岩，主要工程地质问题为季节性冻土、软质岩变形、地应力、隧道涌水。隧道施工期间可能出现的安全风险如下：
1） 隧道出口段浅埋段偏压，施工期间可能出现地面开裂，初期支护开裂或变形较大。
2） Ⅴ级围岩可能出现局部坍塌，初期支护变形过大或支护结构开裂。
3） 黄土或卵石围岩遇水软化，隧道可能出现整体沉降、地表开裂。
由于软质砂泥岩的以上特性，结合围岩结构层及变形等特点，遵循软岩隧道施工“短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、早封闭”的原则，以在施工中尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿，及时跟进支护及衬砌为准则，宜采用弱爆破掘进、人工、机械刷帮相配合的单侧壁导坑法施工。施工工序见：单侧壁导坑法衬砌施工步序图.
（1）临时中壁：采用12cm厚C20喷射混凝土，内设I16工字钢，间距0.6m，纵向采用 22钢筋连接，连接钢筋环向间距为100cm，φ6钢筋网间距20cm×20cm。临时锚杆采用1.5m长 22砂浆锚杆，环项间距2.0m，纵向间距0.6m。锁脚锚杆每环钢支撑每台阶设置2根3m长 22砂浆锚杆。
a. 每道开挖工序施工前，必须先施作相应部位的超前小导管支护。
膨胀土泥岩开挖技术措施原
1、工程简述
公哇岭隧道为一座两车道分离式中隧道（左洞长906m，右洞长984m），设计时速80Km/h。
隧道穿越5种岩土体工程地质层，分别为黄状土、含角砾粘土、淤泥质粉土、乱石土、全分化泥岩互层粉砂质泥岩。隧道具体情况见下表：
隧道名称
单位
建筑限界
隧道净空
深埋段
浅埋段
明洞）
隧道长度
单侧壁导坑法衬砌施工步序图 留核心土法衬砌施工步序图
3.2深埋段采用环形开挖留核心土法
深埋段围岩岩性主要为中－强风化泥岩，局部呈强风化碎裂状，抗压强度较低，属于较软岩，节理裂隙较发育，裂面多粗糙，呈微张～张开状，结构面较密集，围岩破碎度较高，易发生掉块现象。围岩多呈镶嵌破裂状结构，完整性一般，自稳性较差；地下水轻微发育，局部潮湿。
3、隧道开挖方法及支护施工工艺技术
3.1浅埋段采用单侧壁导坑法
浅埋段穿越的主要岩层为泥岩，粉砂质泥岩，属于软岩、膨胀岩，遇水易软化和崩解。在隧道开挖后的应力调整过程中，新暴露出的砂质泥岩、泥岩在1～3小时后，则会因应力释放和风化而逐渐出现拱部不稳定块体沿软弱结构面或夹层的剪切错位、拉裂坠落现象，致使拱顶围岩断裂失稳。再加上该地区全风化泥岩互层粉砂质泥岩结构属于典型的水平层理，两种岩层呈不等厚状相互交错；在施工中极易产生掉块、坍塌现象。
2.2、隧道围岩变形机理
根据试验数据及设计描述，洞身段地质属于膨胀土，隧道开挖后，临空面自重应力释放，土体膨胀，开挖断面收敛，极易引发初期支护挤压变形。此外，洞壁应力降低区的形成促使少量水分从高应力区向洞壁转移，洞壁岩体中的粘土等亲水矿物吸水也是围岩膨胀的主要原因，造成洞室顶部软质围岩的软化以及夹层的泥化，在重力作用下易发生坍塌现象。
经多次试验改良，最终确定采用改进型弱爆破施工法。弱爆破采用光面爆破，为减少爆破振动对围岩的破坏，爆破只采用掏槽眼及辅助眼，不设周边眼。掏槽眼最先起爆，为围岩增加临空面；辅助眼爆破轮廓线内围岩，减少大块，，利用内部炮眼对周边泥岩的震动破坏，人工、机械用风镐凿出开挖轮廓的施工方法，控制隧道超挖。
施工注意事项：
限宽
限高
净宽
净高
公哇
11
6.94
451
415
40
906
右洞
m
10.25
5
11
6.94
437
499
48
984
衬砌结构均采用复合式衬砌，其初期支护以喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架为主要支护手段，Ⅴ级围岩等软弱围岩地段辅以超前管棚、超前小导管等预支护措施；二次衬砌均采用C30模筑钢筋混凝土，整体式模板台车浇筑。
深埋段围岩岩性逐步转好，机械开挖越发困难，采用单侧壁导坑法效率较低，成本较高。为提高效率，降低成本，采用钻爆法开挖。光面爆破有利于加快施工速度，但由于隧道深埋段围岩岩性主要为中－强风化泥岩，局部呈强风化碎裂状，抗压强度较低，属于较软岩，对周边眼爆破震动敏感，采用常规爆破对开挖轮廓周边围岩扰动过大，超挖量过高。