圍岩鬆動圈是指開挖後，圍岩受力狀態改變導致岩石強度下降，從而在巷道周圍形成的一個鬆弛破碎帶。其大小與圍岩強度和原岩應力密切相關，是評估巷道穩定性和設計支護方案的重要依據。
圍岩鬆動圈的形成是由於巷道開挖後，圍岩受力狀態由三向變為近似兩向或單向，導致應力重新分布和局部集中。當應力值超過圍岩強度時，圍岩發生塑性變形、破碎，形成鬆弛破碎帶，即圍岩鬆動圈。
圍岩鬆動圈的形成主要受圍岩強度和原岩應力的影響。當原岩應力相同時，圍岩強度低則鬆動圈大；當圍岩強度相同時，原岩應力小則鬆動圈小。此外，節理裂隙發育程度、地下水、岩層厚度等因素也會影響其範圍和程度。
除了圍岩強度和原岩應力，影響圍岩鬆動圈形成的因素還包括節理裂隙發育程度、地下水狀況、岩層厚度、溫度以及爆破損傷等。這些因素通過影響岩石的單軸抗壓強度等力學特性，進而對圍岩鬆動圈的範圍和程度產生影響。
在影響圍岩鬆動圈形成的因素中，自然因素包括圍岩強度、原岩應力、節理裂隙發育程度、岩層厚度和溫度等；人為因素主要是爆破損傷以及巷道開挖導致的地下水狀況改變等。
在地下工程中，為預防和管理人為因素導致的圍岩鬆動，可采取超前支護、注漿加固、控製爆破參數等措施。同時，加強監控量測和地質超前預報，及時發現和處理異常情況，確保施工安全。
在地下工程中，人為因素導致的圍岩鬆動會有多種具體表現。以下是一些主要的表現：
錯動鬆弛：在多組結構麵發育的硬岩岩體中，如果開挖後圍岩應力超過其屈服強度，圍岩會沿已有的多組節理發生剪切錯動而鬆弛，形成一個鬆動的圈層。這種鬆動圈本身不穩定，特彆是在有地下水活動時，容易導致拱頂坍塌和邊牆失穩。
剪切滑移：對於厚層狀或塊狀結構的硬岩圍岩，如果存在陡傾洞內的大型結構麵（如小斷層、大型節理等），這些結構麵可能會控製圍岩向洞內的剪切滑移。此外，固結程度較低的軟弱岩體（如泥質粉砂岩、泥岩等）也可能出現塑性擠出變形。
膨脹內鼓：當圍岩中含有大量膨脹礦物時，由於開挖形成的低應力區吸引高應力區的地下水轉移，吸水膨脹的岩體（如膨脹岩）會發生強烈的膨脹並導致圍岩內鼓變形。這可能導致洞室設計空間不足，甚至使圍岩表部膨脹開裂和解體。
支護失效：如果支護措施不當或未能及時實施，人為因素（如施工過程中的爆破損傷）可能加劇圍岩的鬆動和破壞。支護結構（如錨杆、鋼支撐等）的損壞或失效也會直接導致圍岩鬆動範圍的擴大。
巷道變形：隨著圍岩鬆動的加劇，巷道可能會出現明顯的變形現象，如收斂變形、底鼓等。這些變形不僅影響巷道的正常使用，還可能對工人的安全構成威脅。
為了預防和管理這些人為因素導致的圍岩鬆動問題，需要采取一係列的技術措施和管理手段。例如，加強地質勘察和超前預報工作，製定合理的施工方案和支護參數；采用先進的爆破技術和施工工藝，減少對圍岩的損傷；加強監控量測工作，及時發現和處理異常情況；以及製定應急預案和救援措施等。
為了有效預防和管理人為因素導致的圍岩鬆動問題，在地下工程中可以采取以下措施：
一、加強超前支護與注漿加固
超前支護：針對圍岩破碎的情況，可采取超前雙層小導管進行超前支護，以預防頂部坍塌。同時，開挖時應預留核心土，對掌子麵進行支撐和噴錨封閉，避免暴露時間過長。
注漿加固：在圍岩相對薄弱地段，可增加徑向小導管進行注漿加固。通過注漿提高岩體的強度和整體性，從而增強圍岩的穩定性。注漿過程中應注意觀察注漿壓力及排漿量變化，確保注漿效果。
二、優化爆破參數與施工工藝
控製爆破損傷：采用合理的爆破參數和施工工藝，減少爆破對圍岩的損傷。例如，可以采用光麵爆破或預裂爆破技術，以降低爆破震動對圍岩的影響。
縮短開挖與支護時間間隔：及時跟進支護工作，縮短開挖與支護的間隔時間，以減少圍岩的暴露時間和變形機會。
三、加強臨時支護與初期支護
臨時支護：將臨時支護與二次襯砌形成整體，提高支護結構的承載能力。可采用鋼筋連接等方式加強臨時仰拱的縱向穩定性。
初期支護：加密拱架和加強鎖腳等措施，以增強初期支護的強度。同時，應確保初期支護的質量符合設計要求。
四、嚴格控製開挖進度與質量
縮短仰拱開挖時間：增加人員及設備投入，儘量縮短仰拱開挖至封閉成環的時間，以控製仰拱開挖對隧道變形的影響。
控製紅線距離：嚴格控製仰拱與掌子麵的距離以及二次襯砌與掌子麵的距離，確保施工安全和質量。
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