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膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究
膨胀软岩是一个具有特殊工程地质特性的软岩层，在地下工程中常出现岩爆、塌方、断层等危险情况，给施工带来了很大的困难和危害。因此，对于膨胀软岩的处理和支护技术研究非常重要。
本文主要从膨胀软岩巷道底鼓的机理、耦合支护技术及其在工程中的应用等方面进行研究和讨论。
一、膨胀软岩巷道底鼓的机理
膨胀软岩巷道底鼓是指在巷道底部，由于软岩层膨胀或与围岩分界面处存在较大变形，导致巷道底部产生向上凸起的现象。其机理主要有以下几个方面：
1.软岩层自身的膨胀性。膨胀软岩层在受到一定载荷作用时，因内部水分子向表面运动，分子间距逐渐增大，导致软岩的体积膨胀，从而产生对巷道底部的向上拱起作用。
2.围岩的变形和压缩。膨胀软岩与围岩层的接触面处，在经过一定时间的沉降和变形后，存在一定的间隙，这些间隙在支重增加或载荷作用下会发生收紧和变形，导致巷道底部产生向上凸起的现象。
3.工程强制挤压。在巷道施工中，常通过机械等手段对围岩和软岩进行强制挤压，从而导致巷道底部变形和凸起。
二、耦合支护技术
为解决膨胀软岩巷道底鼓的问题，现通常采用的方法为耦合支护技术。该技术主要是利用工程结构支撑和衬砌等方式，以建立完整的巷道体系，从而稳定巷道结构并保证工作安全。具体措施如下：
1.采用岩锚及喷锚技术，将锚杆钻入巷道围岩和软岩层内部，以提高巷道结构的稳定性和整体性。
2.膨胀软岩地段的巷道底部和侧壁采用夹层支护，在巷底底板和侧板中间填充高性能材料，以吸收和分散载荷，减少巷道变形。
3.在巷道侧壁和顶板采用预应力钢筋和钢带等支撑，增强侧壁承载能力，并防止撑动安全门。
4.采用水封技术，对巷道底部和侧壁进行涂水或喷水，以改善环境，减少软岩对空气和水的污染。
三、工程应用
在实际工程中，我国各地都有膨胀软岩巷道底鼓问题，特别是在煤矿、隧道和地下水库等工程中，问题更加突出。为了保证施工的安全性和工程的顺利进行，必须采取合理的支护技术。
例如，大角湾隧道，围岩包括膨胀岩、软黏土和泥岩泥质岩层等多种类型，因此采用了钢筋网、锚索、压实混凝土衬砌等技术，钻孔预压膨胀水泥等抑制巷
道底鼓现象。这些支护技术的应用，显著提高了工程的安全性和施工效率。
四、结论
通过研究可以发现，膨胀软岩巷道底鼓是一个复杂的岩石力学问题，需要综合考虑多种因素，采用科学的支护技术进行处理。当前耦合支护技术已成为处理膨胀软岩巷道底鼓的有效手段之一，能够有效地提高巷道的结构稳定性和整体性，减少巷道变形，确保施工安全和工程顺利实施。因此，在未来的工程实践中，需要进一步探究和改进耦合支护技术，以提高其适用范围和效果。