簡介
膨脹性軟岩，圍岩變形以岩石的吸水膨脹性變形為主，支護對象主要是膨脹性變形，支護的首要任務是防水、治水，將潮濕空氣與圍岩隔離開來，防止圍岩風化、潮解，減少岩體強度的降低。對於這類軟岩，支護的阻力並不是一定要很大，如若治水得當，鬆動圈又不大，軟岩也能轉化為較易支護的圍岩。
我國煤礦膨脹性軟岩較多，粘土礦物成分以蒙脫石、高嶺石、伊利石為主；岩石的強度低，空隙度大，吸水膨脹性強。對於這類軟岩，首要的任務就是防治水，防止圍岩的風化潮解。一方面要儘量減小圍岩的吸水膨脹性變形壓力，另一方面要儘量保持圍岩的強度不喪失。水的問題解決了，支護就容易多了 。
膨脹性軟岩的鑑別
膨脹性軟岩的鑑別：利用儀器分析測定岩石的礦物成分和膨脹性，岩石乾燥飽和吸水率等指標。現場簡易鑑別方法：將新鮮岩塊放入水中，浸泡24h。如果無任何變化，沒有膨脹性；如果岩塊裂成小塊，具有弱膨脹性；若分解為小粒，則具有較強的膨脹性；如果崩解成泥，將具有極強的膨脹性。
隧道內膨脹性軟岩地段施工
在膨脹性軟岩區域進行隧道施工，由於圍岩遇水發生膨脹崩解，會產生一定的膨脹應力和膨脹變形，將給隧道工程帶來極大的危害，給隧道施工帶來極大的難度。為此，對膨脹性軟岩特性進行分析和研究並制定相應的對策，對於膨脹性軟岩隧道施工十分重要 。
膨脹性軟岩特性分析
1.岩體含水率增加會導致岩體膨脹變形，應加強對地下水入滲補給條件的調查。
2.岩石遇水浸泡後迅速開裂崩體，致使岩石飽和抗壓強度迅速減小，給隧道防水施工帶來難度。
3.岩石遇水發生膨脹崩體會產住一定的膨脹壓力和膨脹變形，所以對隧道支護的質量提出更高的要求 。
膨脹性軟岩地段施工方案
膨脹性軟岩地段隧道施工，應首先進行岩石遇水後的最大膨脹壓力和最大自由膨脹量的測定，針對這一情況採取相應的措施。並根據檢測結果檢算支護所須提供的抗力，來選擇應採取何種支護參數。為此，採用如下技術方案：
1.加強閩古位移變形量測
在各個工序施工過程中，應加強對圍岩位移變形進行量測，成立專門的量測小組，24小時隨時監測圍岩變形情況。並測定圍岩的膨脹壓力和膨脹量，將量測結果記錄並及時匯總。分析，上報有關部，便於及時正確決策施工方案。
2.預注漿加固、止水
全斷面採用深孔預注漿進行圍岩加固，並起到止水的目的，使具有膨脹特性的岩體處於固結封閉狀態，並防止地下水浸蝕滲透作用，增加岩體的強度。預注漿深度應不小於10m，間距根據試驗測出的擴散半徑確定。
根據膨脹特性的大小，也可將深孔預注漿改為超前小導管注漿來加固止水。
3.超短台階法施工
通過膨脹軟岩地段應採取超短台階法進行施工。一是為了防止膨脹變形量太大，不能及時進行臨時支護控制圍岩變形；二是以便及時封閉圍岩防止被水浸泡。三是便於排水。
4.排水系統施工
開挖完成後應首先於開挖面拱腳及邊牆腳部位素噴砼3—5cm，封閉圍岩，防止與水接觸。於隧道底部挖集水坑，及時將水抽出洞外，防止圍岩被水浸泡。
5.初期支護
由於圍岩的膨脹特性，對隧道初期支護質量提出了更高的要求，所以應該從初期支護的各個環節予以加強。
（1）系統錨桿施工
由於膨脹軟岩的特殊性質，若採用普通粘結型砂漿錨桿施工，鑽孔後易坍孔錨桿很難安裝，而且不易保證注漿質量。為此選用集鑽、錨、注一體化的自進式錨桿施工。自進式錨桿具有適合隧道狹窄空間工作、錨固長度大、注漿壓力高，可對錨桿周圍的岩層節理裂縫進行填充和加固的特點，適應於軟弱膨脹圍岩地段的施工。
白進式錨桿長度取4—6m，縱向間距0.6m，環向間距1.0m。
（2）噴砼鋼架支護
為了增加臨近支護的整體剛度，在噴射砼前設定可縮式U型鋼架，間距0.6m，與系統錨桿焊接牢固。並採用噴射鋼纖維砼，以提高砼的強度，厚度15cm。
6.二次襯砌
臨時支護完成後，應及早施作仰拱砼，儘早形成封閉結構，確保隧道整體穩定。同時根據圍岩位移量測資料，待隧道圍岩變形穩定後，應及時進行二次襯砌。
由於膨脹性軟岩多分布於含煤地層中，二次襯砌應採用全封閉的氣密性鋼筋砼。
為了加強襯砌結構的防滲效果，在初期支護與二次襯砌之間設定全封閉的防水板，同時應在施工縫中設定止水帶，並刷深界面粘結劑（止水漿）。
7.回填注漿
襯砌過程中，預埋注漿管。待襯砌完成後，應及時進行襯砌背後回填注漿，防止水流通路。
在隧道膨脹軟岩地段施工過程中，應始終加強洞內通風，以降低洞內濕度和溫度，儘量控制膨脹圍岩的含水率，從根本上解決隧道膨脹圍岩施工難關 。
