隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

摘要：通过对正在施工的兰渝铁路木寨岭隧道遇到的围岩大变形问题的分析研究，对围岩大变形进行定义的基础上，进行了施工工艺和改善和支护参数的优化，为我国今后长大深在对埋隧道工程大变形地质灾害的预测和防治具有重要意义。

关键词：软弱围岩大变形支护参数工序化注浆

0、引言

交通隧道、水工隧道及其它地下工程穿越高地应力区以及遇到软弱围岩体，常导致软岩大变形等相关地质灾害。根据大量文献检索结果显示，隧道工程围岩大变形已困扰地下工程界的一个重大问题。

随着我国隧道工程以及地下工程的迅猛发展，其长大、深埋的特点日趋明显，而在一定的围岩地质和环境地质条件下等则往往易于发生围岩大变形等地质灾害。围岩大变形是一类危害程度大、整治费用高的地质灾害。目前正在施工的兰渝铁路木寨岭隧道也因围岩大变形不得不加强初期支护，增加工程的投入。

1、隧道软弱围岩大变形的概述

1.1软弱围岩大变形的定义

关于围岩大变形，目前还没有形成一致的和明确的定义。有的学者提出根据围岩变形是否超出初期支护的预留变形量来定义大变形，即在隧道施工时，如果初期支护发生了大于25cm(单线隧道)和 50cm(双线隧道)的位移，则认为发生了大变形。然而也有的学者认为，不能从变形量的绝对值大小来定义大变形问题，具有显著的变形值是大变形问题的外在表现，其本质是由剪应力产生的岩体的剪切变形发生错动、断裂分离破坏，岩体将向地下空洞方向产生压挤推变形来定义大变形。

1.2预防和控制软弱围岩大变形的施工措施

要预防和控制隧道施工中软弱围岩的大变形，首先做好超前地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中始终遵循“先治水，管超前，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的21字方针。严格执行施工规范，强化施工工序标准化，依据超前地质预报，指导现场施工，严格支护措施。

2、隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

本文以兰渝铁路木寨岭隧道为例，对隧道软弱围岩变形的形成及控制施工变形技术进行一些探讨。

2.1工程概况

木寨岭隧道位于甘肃省岷县进内，进出口高程为2549.88m和2390.94m木寨岭隧道为单线双洞隧道，全长19110米。木寨岭隧道地质条件极为复杂，洞身穿越木寨岭高山区，特殊不良地质有湿陷性黄土、滑坡、泥石流、岩堆、炭质板岩及断层。基岩节理、裂隙发育，有11条断层破碎带、3个背斜及2个向斜构造，属高地应力区。为极高风险隧道，是本标段控制性重点工程。

气候属于高原性大陆气候，年平均日照时数2214.9小时，年平均气候4.9℃--7.0℃，年平均相对湿度68%，年平均无霜90-120天，年平均降水量596.5毫米，最热7月份平均气温16℃，最冷1月份平均气温-6.9℃。

2.2隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

木寨岭隧道变形控制以支护结构的调整为主，在变形较为典型的7#斜井和正洞开展以拱架调整为主的分阶段支护参数现场试验以及应力释放等试验，并将优化后的支护参数应用于其它斜井施工中。同时，斜井变形段支护参数的优化结果也为正洞支护参数的选择提供了

基础。

（1）应力释放试验成果

前期在7#斜井进行超前大钻孔和超前导洞应力释放试验。

超前钻孔试验设计图和试验现场图片

试验段与对比段监测数据

（2）正洞台阶法变形控制试验

正洞超前导洞扩挖法试验位于正洞右线DYK188+045~ DYK188+075。

三台阶法施工图片

里程

沉降终值

（mm)

平均值（mm）

水平收敛终

值（mm）

平均值（mm）对比段

斜800 49

51.7

195.06

237.71

斜795 62 212.25

斜790 44 305.83

超前钻孔试

验段

斜725 24

26.3

152.93

162.67

斜720 29 182.49

斜715 26 152.58

三台阶施工

三台阶施工中台阶变形

采用三台阶法施工时，平均拱顶下沉值为67.94mm ，最大水平收敛为164.23mm ，上、中台阶收敛值相对较大，施工效率约为 1.3m/d 。通过台阶变形分析表明，上台阶施工是应力调整的主要阶段，施工中要防止发生上部坍方。在中台阶、下台阶施工过程中要加强锁脚锚杆的施做，仰拱快速闭合是控制变形的关键。

各台阶施工变形分布平均比例

中台阶开挖前 下台阶开挖前 仰拱开挖前 衬砌前 拱顶 32.79% 35.60% 24.16% 7.45% 上台阶拱脚 57.67% 21.93% 16.14% 4.25% 中台阶 57.58% 39.74% 2.86% 下台阶

98.34%

1.66%

（3）支护参数调整优化应用

大战沟正洞段右线重庆方向支护参数应用：

阶 段 第一阶段 第二阶段 第三阶段

第四阶段

里程 Dyk187+905~996 Dyk187+996~Dyk

188+034 Dyk188+034~125 Dyk188+125~345 围岩情况 二叠系下统板岩

夹砂岩

下统板岩夹砂岩夹灰质板岩

二叠系下统板岩夹灰质板岩

二叠系下统板岩

支护参数 H175型钢拱架，间距0.5m/榀 超前导洞试验段

H175型钢拱架，间距0.5m/榀 全环I20b 型钢

拱架，间距0.8m 变形量（mm ）

平均变形量

330mm

＜160mm

＜130mm

平均变形量345mm

木寨岭隧道长度大、地质复杂、断面多，施工中面临的不确定因素多，为确保安全及施工的连续性，通过对木寨岭隧道已施工段落支护、变形进行分析总结，在前期支护参数的基础上，进一步优化木寨岭隧道软岩大变形段支护参数。 （4） 工序化注浆的应用

根据围岩开挖揭示，预判隧道可能出现变形的，在隧道开挖支护初期预施做注浆锚管。根据变形等级管理情况，当支护变形超过200mm ，变形没有趋于收敛的情况下进行径向注浆加固。

大战沟正洞右线重庆方向下台阶净空收敛群曲线图

050100150200

250

300

350

400

450

50055010-6-19

10-7-3

10-7-17

10-7-31

10-8-14

10-8-28

10-9-11

10-9-25

10-10-9

10-10-23

10-11-6

10-11-20

10-12-4

10-12-18

11-1-1

11-1-15

11-1-29

11-2-12

11-2-26

11-3-12

11-3-26

11-4-9

11-4-23

11-5-7

11-5-21

11-6-4

11-6-18

时间

累计位移/m m

第一阶段超前导洞第三阶段第四阶段

（5）临时支撑的应用

采取工序化注浆加固措施后，变形超过300mm ，且仍没有收敛趋势，为了保证支护结构和施工的安全，架设临时支撑，使变形速率迅速下降，也为初支仰拱施做提供安全保证。同时，二衬仰拱施做完成后，根据二衬施做长度，拆除相应长度的临时支撑，也保证了初期支护不侵限。

通过对以H175、I20b 型钢拱架为主的支护参数在正洞的应用，结合地质条件的变化，适度调整间距；根据变形情况，适时进行工序化注浆、架设横撑等增强措施，保证支护参数的相对稳定性。 3结论：

根据木寨岭高地应力炭质板岩特点，从地质预报、爆破优化、开挖、出渣运输、锚喷支

护、二次衬砌以及施工组织等方面进行了分析和总结，施工中遵循“加强支护，及时封闭，

DyK178+050～+040段临时横撑

DyK178+020～+010段临时横撑

位移变形曲线图

50

100150200250

300350051015202530354045

日期

位移（m m ）

DYK178+080-A DYK178+070-A DYK178+060-A DYK178+080-B DYK178+070-B DYK178+060-B

初期支护一次到位；杜绝拆换，减少套拱，二次支护适时施作”的原则，加强施工工艺控制，优化施工工法，使其有机结合，达到变形控制，合理组织劳动力，实现三台阶多工作面平行作业，提高了工效率，形成木寨岭高地应力软岩变形段快速施工技术。

隧道软弱围岩(断层)专项施工方案

石山隧道进口软弱围岩（断层）专项施工方案 一、编制依据 1、xxx合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等； 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等； 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等； 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料； 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果； 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点； 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的石山隧道0.5座，为分离式双洞隧道，隧道全长855.8m，为长隧道，左洞长854.1m，右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内，进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m；隧道纵坡坡率/坡长：左洞为0.7%/854.1m，右洞0.7%/857.5m；隧道进口设计桩号：左洞为ZK63+572，右洞为YK63+565；进口设计高程：左洞为586.69m，右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌，隧道轴线大致呈南北走向，地形呈波状起伏，起伏较大，隧道最大埋深约为160m，地表植被较发育，覆盖层较薄。进口侧山坡自然坡度25～30°，出口侧山坡自然坡度35～40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土，一般厚度3-6m，冲沟底部及陡坎略薄些，下伏侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩及其风化层。

隧道洞身围岩为侏罗系南园组（J3n）的凝灰熔岩，属较硬-坚硬岩，岩体一般较完整，对隧道洞身围岩的稳定较有利，据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带，对隧道围岩不利，影响隧道围岩级别，隧道开挖时，围岩稳定性较差，易产生塌方掉块，应加强支护和监测措施，各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m，深部围岩主要为微风化凝灰熔岩，节理裂隙发育较少-较发育，较有利于地应力的释放和调整，但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象，综合临近泉三高速公路等工程经验分析，本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布，不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大，施工中应注意粉尘污染监测工作，并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路（安溪至沙县）泉州段线路工程地震安全性评价》，线路地震设防烈度属于6度区，测区内50年超越概率10％的平均土质条件下峰值加速度为0.05g，中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s，区域地质相对稳定，建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）规范执行。 5、水文地质条件 隧道位于当地侵蚀基准面之上，山坡坡体起伏较大，隧道地表水系不发育，仅部分冲沟底部见有小水流。隧址区四周地形较陡，一般坡度25-35°，地形切割较强烈，降雨后地表水沿坡排泄迅速，无有利地表水蓄积之地形。 地下水按埋藏条件及赋存介质不同主要有：①基岩风化网状裂隙水：赋存于碎块状强风化岩～中风化岩层的网状裂隙中。隧道区岩性为侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩，碎块状强风化岩层裂隙较发育，富水性及导水性相对较强，接受大气降水的补给，厚度相对较小，勘察期间水量较贫乏，对洞身围岩及开挖影响较小，主要对隧道进、出口及浅埋段围岩的施工有影响。②基岩裂隙水：洞身围岩主要为微风化凝灰熔岩，主要受节理裂隙等控制，受大气降水的补给和基岩风化裂隙水的补给，向山体附近的沟谷中排泄，富水性一般较差，节理密集带相对较富水，但本隧道3条节理带宽度小，故地下水贫乏。

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术

浅谈隧道软弱围岩快速施工技术 中铁十一局四公司袁中华 摘要：本文通过对琯头岭隧道进口软弱围岩的施工，总结了软弱围岩快速施工经验。 关键词：隧道软弱围岩施工技术 软弱围岩的施工特别是在地质条件复杂的隧道，往往会给整个工程的工期带来较大影响，甚至影响着工程的质量及施工安全，现总结琯头岭隧道软弱围岩的施工经验，供其他同类地质条件隧道参考 一、工程概况 1、基本情况： 温福客运专线琯头岭隧道为全线重点工程，隧道全长4103米，我部施工进口段1435米，其中568米为Ⅴ级围岩全风化土，468米为Ⅳ级强风化凝灰岩且局部夹带全风化土，软弱围岩占施工段的72.2%， 2、工程地质情况 隧道穿越剥蚀低山～丘陵区，紧邻海积平原，山体植被发育，主要地层为上侏罗统南园组火山岩。浅灰色流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩及凝灰岩， 施工段内有四个断层带贯穿其中，在断层沟谷及其附近，岩体破碎、节理裂隙及劈理发育，断层破碎带及节理裂隙、劈理富水性好，地下水主要为构造裂隙水，接受大气降水及地表水的下渗补给，水量丰富。本区内地表水系发育，规模较大的冲沟均有地下水出露，并形

成小溪。 二、施工方法 一）、洞口段施工 由于洞口段围岩覆盖层薄、且为全风化的土，开挖后不能形成自然拱，易造成坍塌。开挖前对边仰坡进行修整，挂网喷锚加固，并对围岩采用20米超前管棚注浆预支护。 二）、正洞段施工 1、Ⅴ级围岩全风化土段施工 开挖方法采用三台阶预留核心法，中下台阶分左右侧并错开开挖，仰拱及时跟进形成闭合环，三台阶采用超短台阶。开挖机械采用挖掘机，对局部利用风镐及人工进行修整。为保证机械开挖的最大功效，及考虑到施工安全，对设计的三台阶尺寸进行调整，适当的增加上中台阶的高度，使挖掘机操作方便。 施工中严格遵循短进尺、禁爆破、快支护、勤量测、紧衬砌、早闭合。 a、开挖Ⅰ部：Ⅰ部是整个施工循环最为关键的部位，直接影响到下序工程是否能正常进行。施工掘进前务必严格做好超前小导管支护，每次进尺根据围岩情况及地下水情况而定，一般开挖一榀到两榀拱架长度（80cm—160cm）。设计采用4.5m的φ42超前小导管预支护，3.2米(四榀拱架)施作一环，考虑到4.5米的小导管施工外插角不易控制，施工至搭接位置时, 漂移距离大,预支护效果差,且引起超挖量大,且工程用的无缝钢管长度一般为6m，在材料的加工上浪费很大,

软弱围岩隧道

软弱围岩隧道 随着我国铁路路网的完善，建设标准的提高，特别是高速铁路和客运专线的大量修建，隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而，软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生，隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题，是非常必要和及时的。 我国是世界铁路隧道大国。据统计，截止目前，我国铁路隧道通车运营长度已达到6000公里，在建隧道约6600公里，规划设计长度约7600公里，预计到2020年，我国铁路隧道总长将达2万公里左右，位居世界第一。 我院承担的任务主要集中在西南山区，地形、地质条件复杂，一方面，隧道多；另一方面，隧道通过软弱围岩地段长，如：全长462km的成兰线，隧道长度就达到322km，隧线比70%，Ⅳ、Ⅴ级围岩的比重75％，且多为千枚岩、板岩等软弱围岩地层。 这些都从客观上增大了隧道设计在安全方面的风险。半个多世纪来，我院在西南山区铁路隧道的建设中，既积累了一定的经验，也有不少教训和体会，根据会议安排，下面我就软弱围岩隧道工程设计方面做简要汇报，不妥之处，敬请领导批评指正。一、软弱围岩主要工程地质特点 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，工程地质特点有：

(1)岩体破碎松散、粘结力差：一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩，由于结构破碎松散，岩体间的粘结力差，开挖洞室后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化：一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形，造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌：主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案(word版)

隧道软弱围岩和断裂带施工安 全措施方案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：___________________ 日期：___________________

隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案 温馨提示：该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据，通过对具体的工作环节进行规范、约束，以确保生产、管理活动的正常、有序、优质进行。 本文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、工程概况 大尖坡隧道位于云南省保山市龙江乡境内, 穿越高黎贡山高中山区, 地 形复杂, 沟壑纵横, 斜坡陡峻, 地质作用以构造剥蚀、风化侵蚀为主, 左右幅处于相同地貌单元。隧道为分离式隧道, 左幅起止桩号为ZK4+243～ZK5+178,全长935m, 出口端位于R=1300米的右转圆曲线上, 进口端位于直线上, 纵坡为 -1.7%, 最大埋深149.1米, 隧道出口端横坡为+2%, 进口端横坡为-2%；右幅起止里程为K4+247～K5+128, 全长881m, 隧道进口端位于R=1750米的右转圆曲线上, 出口端位于直线上, 纵坡为-1.7%, 最大埋深143.4米, 隧道进出口横坡均为-2%。岩性为片岩、变粒岩、片麻岩、泥岩, 风化程度高, 多为强风化, 局部夹全风化透晶体, 强风化层片岩岩芯多呈碎石～角砾状、砂土状, 局部构造发育, 风化强烈, 岩体极破碎。大部分为Ⅴ级围岩, 有两条断裂带在洞身左幅K4+365、右幅K4+406、左幅K4+830、右幅K4+840通过, 均为次级断裂。隧道多处地下水丰富, 隧道围岩为软质岩, 遇水易软化崩解, 形成软弱结构面, 降低岩体的层间结合力, 因此软弱围岩及断裂带段隧道施工安全是本合同段控制重点之一。 二、安全保障措施 1、制度措施保障 （1）认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策, 严格执行公路有关

软弱围岩隧道安全施工技术

软弱围岩隧道安全施工技术 摘要：介绍软弱围岩对隧道施工的影响，结合工程实践，详细 地介绍了隧道安全施工控制的方法和措施，阐述了施工方法的特点、施工工艺等，对类似隧道施工有一定的参考价值。 关键词：软弱；隧道；施工 abstract: the weak surrounding rock of tunnel construction, engineering practice, and detailed description of the tunnel construction safety control methods and measures, described the characteristics of the construction methods, construction techniques, etc., similar to the tunneling of some reference value. key words: weak; tunnel; construction 中图分类号：文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 1.前言 软弱围岩由于其本身的地质特性，一般力学指标低，岩性松散、承载力差，压缩性高，遇到有岩隙水的作用时，就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形，造成安全隐患。同时，工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。所以，在软弱围岩地段时，需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。软弱围岩隧道的施工方法，主要有台阶法和双侧壁导坑法、crd法、环形开挖 留核心土法等。双侧壁导坑法和crd法限制了大型施工机械的使用，降低了工效；工序多，相互干扰大，施工进度缓慢，且临时施工支

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析

软弱围岩隧道变形及其控制技术相关分析 发表时间：2016-05-28T13:37:56.550Z 来源：《基层建设》2016年2期作者：张琨玮[导读] 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质，包括围岩级别，围岩结构，地应力，岩体的力学性质、隧道埋深等。张琨玮 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都 611130 摘要：隧道围岩大变形常表现为断面缩小、拱顶下沉、周边收敛、基底隆起等现象，导致成洞困难或初期支护严重破坏。隧道穿越埋深大、地应力高、岩体软弱等地质环境时，在开挖方法不当、支护抗力不足或不及时的情况下容易发生大变形。关键词：软弱围岩；隧道变形；控制引言 围岩是指受隧道开挖影响而发生应力状态改变的周围岩土体。根据岩土体的强度，可将围岩分为坚硬围岩和软弱围岩两大类，软弱围岩主要包括软弱、破碎、富水等不良地质条件下的围岩，但不包括岩溶、瓦斯等特殊的围岩。隧道穿越高地应力区及遇到软弱围岩体时，常产生软弱围岩大变形等相关地质灾害，对隧道软弱围岩大变形的有效合理防治与控制愈显紧迫与重要。 1软弱围岩隧道变形概述随着我国经济的高速发展，各项基础设施建设正在快速地推进。我国是一个地形地质复杂多样的国家，在山区进行交通工程建设不可避免的会遇到大量软岩隧道，并且埋深也在不断加大，随之带来了诸多问题，隧道大变形破坏就是其中之一。目前，关于隧道大变形仍没有一种学界公认的统一定义，根据前人的著述，其特点可描述为：深埋地下结构中表现出了与时间、岩体结构、水文地质条件、围岩岩性密切相关的特性，并受施工过程中的各种因素扰动的影响，这些因素反过来又影响施工和结构物长期运营的变形，比如交通隧道的变形。其中，软弱围岩隧道的时效特性正引起工程界的高度重视。软弱围岩具有明显的流变特性，与时间有着密不可分的关系，长期的工程实践表明，软弱围岩的变形和破坏并不是隧道运营初期立即完成的，而是经历很长时间不断变形的积累，出现大变形以致失稳和破坏。2隧道大变形原因分析2.1围岩软弱 一般影响软弱围岩变形的主要因素是围岩的性质，包括围岩级别，围岩结构，地应力，岩体的力学性质、隧道埋深等。软弱围岩是隧道发生大变形的内在因素，。例如，某工程中，围岩为粘土夹岩溶角砾，粘土松软，含水量高，角砾棱角分明，围岩十分软弱，用地质锤可轻松剥离。由于隧道右侧围岩强度低，开挖后硐室周边由三维应力状态转变成二维应力状态，洞周切向应力急剧增大，围岩强度应力比减小，使右侧围岩发生塑性破坏而向内挤入。围岩自身强度较低，对地下水敏感度高，隧道洞身开挖后围岩产生塑性变形松动圈范围大，作用在初期支护的压力较大，围岩变形持续的时间比较长。同时，通过采取适宜的超前预加固控制变形技术，还能够对隧道掌子面前方围岩变形情况进行有效的控制，进而避免发生掌子面坍塌现象。此外，对于断层破碎带以及软弱地层，尤其是在含有丰富的水源时，必须要对围岩进行超前加固施工，进而改善地层，保证隧道施工的安全。 2.2支护强度低 对于软弱围岩隧道，开挖后支护应尽早封闭成环，对于围岩压力持续增加，变形收敛时间长的隧道，应趁早施工二衬，利用模筑混凝土刚度大的特点，对控制持续变形有良好的效果。某工程隧道上台阶开挖后及时施作了初支，喷层厚度已达到要求，但上台阶拱脚锁脚锚管长度仅为2m，并没有穿过松动区，也没有注浆加固，因此不能充分发挥锁脚作用，故水平收敛很大。此外，格栅拱架刚度较低，拱架间距较大（1m），不能有效抵御拱脚剪力作用。 2.3水的影响 地表河流、冲沟与隧道距离较近，隧道上方冲沟附近发育有溶蚀漏斗，地表水可沿岩溶通道进入地下。围岩软弱松散，在地下水位以下处于饱和状态。在隧道开挖前该处岩土体中地下水位保持恒定，隧道开挖后地下水向坑道内渗流从而使隧道右侧地下水位降低，施作初期支护后由于喷混凝土有一定的阻水作用，阻断了右侧围岩地下水的渗流通道，使隧道右侧地下水位回升，故出现隧道左侧边墙干燥而右侧边墙湿润滴水的现状。同时，右侧拱墙支护结构承受静水压力的作用、。由于围岩含有黏土，遇水易发生膨胀、软化，从而使围岩自承能力迅速降低而压力不断增大，因此围岩和初支变形也表现为持续的发展。在地下水的作用下，围岩体积膨胀、强度降低，使得右侧初期支护同时承受膨胀压力与静水压力，变形不易控制。、3围岩大变形控制处理措施3.1加强超前地质预报工作一般情况下，在软弱围岩隧道施工过程中，都会遇到隧道开挖揭示地质情况与工程设计提供的地质存在较大差异的状况。基于此，除了需要在设计阶段加强地质勘察工作之外，还必须在施工阶段进行超前地质预报工作。之后还需按照超前地质预报设计方案的要求，对超前地质预报中涉及的细则进行详细的编制，然后才可开展地质预报工作。同时，对于那些地质较为简单的地段，可以采用以地质编录为主的途径进行相应的施工，并依据掌子面开挖揭示的地层岩性、地质构造以及节理裂缝发育情况等来分析与判断围岩的稳定性。而对于地质较为复杂地段的施工，应在完成地质编录工作的情况下，进行物探超前地质预报，进而为之后勘察资料的对比与分析工作提供基础与便利，最终实现提升预报质量与精度的目的。此外，对于那些特浅埋地质复杂地段，可通过水平钻孔等途径，明确掌子面前方地质情况，然后采取合理的开挖方式来保证工程施工安全。 3.2选择合理施工方法选择适宜的软弱围岩隧道开挖施工方法能够更好的保护围岩，减少塑性区域范围，进而最大限度地发挥出围岩的自承载效果，最终对围岩的变形量进行有效的控制。（1）在选择现场施工方式时，应依据地质与地层加固的具体情况来确定，并在实际施工过程中依据地质情况以及监控量测结果来及时的调整不合适的施工方法。（2）在采用爆破法掘进时，应全面掌握炮眼数量、深度以及装药量，进而在提高爆破控制技术的前提下，尽量减少爆破对围岩造成的破坏。 3.3加强支护强度和刚度

隧道软弱围岩安全快速施工的基本原则及施工方法探讨

隧道软弱围岩安全快速施工的基本原则及施工方法探讨 摘要：本文首先阐述了隧道软弱围岩安全快速施工的意义，然后探讨了隧道软弱围岩安全快速施工的基本原则，最后研究了隧道软弱围岩安全快速施工的方法，具有一定理论价值和实用价值，供大家借鉴参考。 关键词：隧道；软弱围岩；安全快速施工 Abstract: This paper expounds the weak rock tunnel the meaning of rapid construction safety, and then discusses the weak rock tunnel safely and quickly the basic principles of the construction, and finally the weak rock tunnel safe the construction method of fast, has certain theory value and practical value for your reference. Key words: tunnel; weak rock; rapid construction safety 1隧道软弱围岩安全快速施工的意义 隧道安全快速施工对我国铁路建设具有重要意义，尤其是软弱围岩隧道的安全快速施工，其意义尤为重要，主要表现在以下2个方面： 1)工程工期的要求。隧道的建设由于工作面少，作业空间狭窄，施工速度慢，往往成为铁路建设的控制性节点工程。而软弱围岩隧道，由于围岩稳定性差、变形不易控制、容易发生塌方等安全事故，导致其施工工序复杂，施工速度极其缓慢，严重影响和制约着工程的工期。 2)自身稳定性的要求。变形速度快、变形时间长是软弱围岩的基本特性，这也就意味着施工速度越慢时，围岩暴露时间越长，隧道发生的变形越大，所需的加固措施也变得越强。因此，软弱围岩隧道的施工很容易陷入如图1所示的恶性循环。 图1软弱围岩隧道施工易出现的恶性循环 Fig．1 A vicious circle of the construction of weak surrounding rock tunnel 2隧道软弱围岩安全快速施工的基本原则 “预支护、快挖、快支、快闭合”是软弱围岩隧道安全快速施工的基本原则。 1)预支护是在开挖前，针对开挖后预计的变形实态，事前采取的控制变形的对策，预支护的目的是控制掌子面前方先行位移和挤出位移。

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究

浅埋软弱围岩隧道变形与受力现场监测研究 发表时间：2019-08-30T11:49:00.463Z 来源：《建筑模拟》2019年第29期作者：李乐乐1，2 闫飞亚1，2 李源禛1，2 [导读] 通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态，但在上下台阶的开挖施工中，由于受到施工振动的影响，地表会出现一定程度的沉降问题，但在二次衬砌，混凝土强度达到设计要求之后，其沉降会逐渐趋于稳定。 李乐乐1，2 闫飞亚1，2 李源禛1，2 1.武汉港湾工程质量检测有限公司湖北武汉 430040 2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室湖北武汉 430040 摘要：通过对韶山一号工程隧道进行研究发现隧道围岩总体处于稳定状态，但在上下台阶的开挖施工中，由于受到施工振动的影响，地表会出现一定程度的沉降问题，但在二次衬砌，混凝土强度达到设计要求之后，其沉降会逐渐趋于稳定。而钢支撑的应力值随时间变化曲线经历急剧增大缓慢增大趋于平缓这三个阶段，在拱部承受较大的土压力，为钢支撑的最不利部位；拱顶的压力比拱腰两测点的压力值明显偏大，在浅埋情况下拱顶部位为最不利位置。 关键词：隧道工程；软弱围岩；浅埋；现场监测；变形与受力 1 浅埋软弱围岩隧道现场监控量测技术 1.1 隧道监控量测方法 （1）周边位移监测法，不同的施工方法，运用周边位移监测法时，在对测点进行布置的过程中需要按照不同的位置。 （2）地表下沉监测，在此类隧道施工过程中，避免不了会出现地表下沉情况，因此，为了避免其对施工造成影响，就需要对地表下沉进行监测。 （3）围岩压力量测。在围岩压力量测中，每一级围岩需要选择 3 监测断面，并在其中沿隧道周边埋设三个压力盒，以保证量测的准确性。 2 隧道沉降与变形监测结果 2.1 收敛变形分析 通过对工程中的实际情况进行分析可以发现，在施工的过程中，所产生的水平收敛主要表现在支护强度上。通常情况下，在支护结束之后，由于混凝土还没有达到设计中的强度要求，这个时候就会发生快速的收敛，而当混凝土强度达到要求，支护结构开始发挥作用之后，收敛就不会再继续发生。另外，在施工过程中还发现，如果在开挖过程中所发生的振动比较大，或者是隧道受到山体两侧的压力比较大，所产生的收敛情况就会比较明显，反之，则不会出现明显收敛，也不会发生太大程度变形问题。 2.2 地表下沉分析 在本文所研究的隧道施工中，在开挖工作时，由于受到开挖施工的影响，在掌子面的附近，约7 m左右的范围内，分别出现不均匀沉降的情况。在下台阶开挖的过程中，由于上台阶的洞室地表会受到开挖振动的影响，所以也会出现沉降情况；同时，在整体开挖施工结束之后，在进行二次衬砌时，在混凝土没有达到设计强度之前，也会出现一定的沉降这些在施工中都需要进行针对性控制。另外，在开挖初期阶段，在接近和进人监测断面的时候，地表都会出现一定程度的沉降，而当开挖施工越过监测断面之后，沉降就会逐渐减轻，等到越过断面约 100 m 时，地表沉降基本上就已经固定，不会再继续沉降。 3 隧道受力监测结果 3.1 钢支撑内力计算方法 在对内力进行计算的过程中，首先采用 ZX—210T 表面型钢筋应变计测试钢支撑上下翼缘的应变，然后再利用虎克定律对测点处的应力进行计算，最后根据截面应力分布换算出钢支撑的实际内力。 3.2 结果分析 钢支撑应力值随时间的变化示意图，通过该图能够看出，应力值一共经历了从急剧增大到缓慢增大再到逐渐平稳的过程。第一阶段，为上台阶开挖阶段，该阶段受影响较大，所以应力值变化较快；第二阶段为下台阶开挖阶段，该阶段的应力值扩大速度便逐渐降低了下来；而到了第三阶段，也就是从仰拱施工做到二次衬砌结束，应力值的变化逐渐趋于平稳，并最终稳定。 在本工程中，钢支撑的轴力较大值为297.4kN，分布在隧道拱顶，而拱腰处两测点仅为23．5kN和21．8kN，着说明拱部承受的土压力比较大，在支护过程中应该加强对该部分的控制。另外，通过对钢支撑所承受的弯矩进行分析可发现，其呈对称分布，因此，在对支护进行设计的过程中，一定要确保其拥有足够强的刚度。 4 软弱围岩隧道变形控制技术研究 4.1 控制理念 软弱围岩变形控制理念，主要可归纳为减轻作用在支护结构上的荷载并允许支护结构产生较大变形的方法和为了控制围岩松弛而尽可能早地控制支护变形的方法，即所谓的柔性控制和刚性控制，两者的设计理念是完全不同的。 4.1.1 刚性控制理念 大范围围岩加固：在浅埋地层、地层自重或围岩压力小、地层松软条件下，为减少地面沉降变形或隧道变形，着力改善并加固地层。采用深孔大范围超前注浆或刚性较大的水平旋喷或大管棚超前支护、掌子面超前长锚管加固、提高围岩强度和刚度。 4.1.2 柔性控制理念 该理念是允许围岩变形，但控制围岩产生有害的变形。其结构形式分为多重支护法、可缩式支护法和分阶段综合控制法。它们的基木理念相同，都是容许围岩变形，释放地应力，减低支护压力，同时又能约束围岩松弛和过分变形，保持隧道稳定。但在技术手段上又有各自差异，经济、工期上具有较大差距。 多重支护方法：预留足够允许变形量，在超前锚管或锚杆支护下，开挖后先设置第一层支护，约束围岩的初期变形；而后在距掌子面后方适当位置设置第二层支护，使隧道稳定、从而控制围岩大变形。本方法的概念是允许一次支护发生屈服，设置二次支护后，地压和支护反力应得到平衡。

软弱围岩施工方法

软弱围岩施工方法 乌鞘岭隧道的软弱围岩以Ⅴ、Ⅵ级围岩为主，主要集中在四条断层破碎带位置和进洞位置处，断层物质主要由断层泥砾及碎裂岩组成，松散破碎，风化严重，地下水在局部地段较丰富；进口段350m为黏质黄土，后530m围岩为N2泥质砂岩，埋深浅，地下水较贫乏。就该隧整体地质情况来看，软弱围岩占全隧长度的40%，为堆积体，坡面孤石较多，并且存在偏压现象。为有效地保证正洞周边围岩和边坡稳定，防止施工中出现边仰坡坍塌和孤石下滑，确保施工万无一失，对进洞段进行特殊交底，请现场值班人员、各工班遵照执行。 一边仰坡开挖及防护 1边仰坡开挖前应组织人员将坡面危石及杂草清除干净，并在开挖轮廓以外用轨排防护，避免危石溜坍； 2做好边仰坡外侧的截排水工作，防止雨水或泥石流冲刷坡面； 3正洞开挖轮廓线以外必须进行坡面防护，坡面防护参数：C20喷射砼厚度，10cm；22mm锚杆长度 3.0m，间距 1.0x1.0m；8mm钢筋网格尺寸20x20cm，根据坡面情况，可先用细钢丝网防护后再铺设钢筋网； 二超前支护 1正洞进洞位置或当探明前方围岩破碎时，应及时采取超前支护； 2超前支护方法采用超前小导管内插钢筋方案，超前小导管采用外径42MM，壁厚3.5MM无缝钢管，长3M，全部为花管，为便于打入，前段做成尖锥型，管壁每隔15CM交错梅花形钻眼，眼径8MM；超前小导管间距为：

纵向2.0M，搭接长度不小于1.0M，环向0.3M，进洞位置内外两环，环间距0.3M，梅花形布置，钢管外插角约50，（见图一）为加强小导管刚度，在小导管内插22mm螺纹钢。（见图二） 原地面 超前小导管 ° 仰坡（喷砼护面） 正洞 图一超前小导管布置图 单位：cm，比例：示意 Φ22钢筋 Φ42小导管 图二小导管钢管与钢筋关系图 3注浆浆液采用水泥—水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃浆液比例为1：0.5，水泥浆水灰比为1：1，水玻璃浓度35Be0，注浆压力0.5~1.0MPa； 4注浆过程中随时观察，发现串浆现象时，应采取间歇式注浆或调整水泥浆与水玻璃浆液比例，确保注浆效果； 5注浆后观察注浆效果，如发现漏注或有空洞，应及时补注或用砼补喷，保证结构总体均匀。 三洞身开挖

软弱围岩隧道变形特性分析

软弱围岩隧道变形特性分析 发表时间：2018-12-20T10:33:31.127Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：杨璐[导读] 根据软弱围岩现场监测情况，对软弱围岩隧道变形特性进行了分析。 江西省高速公路投资集团有限责任公司江西宜春 336000 摘要：根据软弱围岩现场监测情况，对软弱围岩隧道变形特性进行了分析。利用三维有限差分，对深埋隧道围岩变化的时空效应变化情况进行了计算研究。软弱围岩隧道变化特性主要变现为：隧道软弱围岩变形除具有一般的隧道围岩变形相同特性外，还有初期变形速率大、变形持续时间长，围岩破坏范围更大，隧道时空效应变形较大；地表沉降变化距开挖面距离成曲线变化等特性，对指导施工具有很好 的借鉴意义。 关键词：隧道变形；软弱围岩；变形特性；有限差分 一、引言 在我国随着土木工程的飞速发展，预计自21世纪至中期将是我国大规模建设地下工程的年代。在大量的工程实践过程中，软弱围岩大变形是我们经常遇见的问题，造成了隧道界面侵限、初期支护破裂、坍塌等大变形灾害。在软弱围岩隧道施工过程中大变形问题尤为突出。引起隧道大变形主要有两方面原因：其一，具有遇水发生膨胀效应的矿物成分，矿物质发生膨胀效应导致隧道的周边产生大变形；其二，受高地应力作用软弱围岩将会发生挤压性变形效应，由于岩石的强度较低在复杂应力作用下，在开挖隧道后，周边将会发生大范围的塑性破坏，塑性区内的岩体发生挤压、剪切作用，导致围岩中的质点向开挖区域移动而产生大变形。 在软弱围岩中开挖隧道，隧道洞周边围岩的变形具有一定的时间效应，在初期支护和二次衬砌结构施作完成后，围岩的变形也不能立即稳定，其变形将会随时间的推移而发展，最终缓缓趋于稳定。同时，随着隧道开挖使围岩应力得到初步释放，致使隧道围岩的变形同时具有空间效应。关宝树[1]、何满潮[2]、房倩[3]、刘建友[4]、孙峰[5]、徐卫亚[6]、孙元春[7]、张祉道[8]等学者针对软弱围岩地下工程的力学特性利用理论解析、数值模拟、现场监测等方法进行了研究。由于隧道工程特点和地质环境的复杂性，这些研究成果在工程建设中一直没有得到很好地应用。 二、隧道围岩的变形特性 隧道开挖造成的围岩变形受多重因素的影响，它是一种缓慢演变的过程。隧道围岩变形相关因素包含有岩石特性、地下水状态、隧道断面尺寸形状、开挖工法、支护措施和支护施作时机等。其中地质因素和工程活动因素具有不确定性，所以在工程建设中很难对隧道围岩变形进行精确计算；然而从统计意义上而言，隧道围岩变形在时空分布上，仍然具有一定的规律性和可预测性。 根据隧道围岩变形的发生机制，围岩变形可分为两种：结构变形和材料变形。其中，结构变形可以根据岩层地质特征和力学特征分为结构面的张开或闭合变形；材料变形则可以根据力学性质分为黏性变形、弹性变形和塑性变形[9-10]。根据隧道围岩变形的时空效应，围岩变形又可分为掌子面超前、掌子面挤出和掌子面后方变形三种形态。 隧道开挖使围岩原有的平衡状态发生变化，由此将会引起隧道掌子面周围的围岩变形。根据隧道纵向变化的特点把隧道变形分成三个阶段[11]：（1）掌子面前方的超前变形阶段，(2)掌子面后方变形急剧增大段阶段，(3)变形稳定阶。在一般围岩状况下，掌子面处的超前变形量占总变形量的25%左右[12]；围岩状况越差掌子面前方超前变形量越大，但是超前变形量所占总变形量的比值越小。虽然隧道工程中的常规变形监测不能够完全反映隧道围岩的总变形量，但是可以通过监测到的变形量和变形速率对隧道围岩的稳定状况进行评判，进一步选择合理的时机施作初期支护和二次衬砌。 现场监测结果与分析 图1我国某隧道拱顶沉降的监测结果 我国学者对某隧道掌子面拱顶上方沉降进行监测，其沿隧道纵向水平设置长约50m监测管的方法，以此得到隧道拱顶沉降的空间分布特征[13]，如图１所示。我国学者采用现场监测方法，得到某隧道三台阶开挖法施工引起的地表沉降时程曲线变化[14]，如图２所示。由图１和图２分析可得：隧道开挖掌子面至监测断面前，拱顶和地表都具有一定的变形，其变形量占最终变形量的20%左右，其掌子面处的监测断面变形速率最大，掌子面后方围岩的变形将缓慢趋于稳定。

软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法(参考模板)

软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法 1、前言 隧道通过软弱围岩地段时，由于围岩的整体强度低，自稳能力差，隧道开挖后自稳时间短，甚至没有自稳时间，隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大易出现坍塌冒顶，隧道结构极易失稳，给施工带来极大的困难。我局在恩施凤凰山隧道施工过程中，结合施工能力和现场实际地质条件，依据新奥法原理改进施工方案，采用上下台阶预留核心土分五步进行开挖支护，拱部和边墙分别采用组合模板台车衬砌。该施工工艺具有以下特点：1、减少了对周边围岩的扰动，且台阶之间可平行穿插作业；2、开挖面稳定，作业较为安全；3、机械利用率高，施工周期短。通过四川凉山州官地水电站对外交通公路E标段煤炭沟隧道、杭瑞高速鸡口山隧道等软弱围岩隧道的施工，总结了成功的经验，取得了良好的经济效益的社会效益，并形成本工法。 2、工法特点 2.0.1将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工，动态调整施工方法和支护，确保施工安全； 2.0.2运用上下台阶预留核心土法进行开挖支护，拱部边墙先施做系统锚杆注浆，分部封闭成环，初期支护为网、锚、喷加型钢钢架，二次衬砌为钢筋混凝土结构； 2.0.3采用五步开挖作业简便，无需使用特殊施工机械，容易推广应用； 2.0.4边墙与拱部采用一套组合模板台车，具有费用低、效率高、

混凝土外观质量好的优点。 3、适用范围 3.1．1本工法适用于新奥法指导施工的较大跨度软弱围岩隧道。 3.1．2本工法适用于各种埋深Ⅳ-Ⅴ级围岩公路隧道和类似跨度与其他级别围岩的隧道工程。 4、工艺原理 4．0．1采用上下台阶预留核心土法施工较大跨度的隧道，其机理是将洞室断面分为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土以及仰拱，由于上下部有核心土支挡着开挖面，而且能及时施做拱部初期支护，开挖工作面稳定性好，施工安全有保障。上下台阶预留核心土法施工示意图：见图4．1。 上下台阶预留核心土施工示意图图一 1 11 2 3上弧形导坑开挖及支护 上核心土开挖及支护 下弧形导坑开挖及支护下核心土开挖 仰拱开挖及支护 3 4 5 超前小导管 隧道掘进方向 1 2 3 4 5 图4．1

公路隧道软弱围岩开挖

控制爆破技术在公路隧道软弱围岩开挖中的应用 姜永源 (福建省第一公路工程公司泉州：362000) 摘要：本文从控制隧道掘进爆破产生的震动效应以减轻爆破震动对软弱围岩的扰动出发，介绍软弱围岩钻爆法施工的爆破设计方法和爆破参数的选定以及在实际施工中推广使用的情况。 关键词：公路隧道、软弱围岩、控制爆破。 一、引言 公路隧道修建中每座隧道或多或少会遇到软弱围岩，而软弱围岩严重影响着隧道的施工进度、施工安全及营运安全，并能产生病害。把控制爆破技术应用至大断面公路隧道软弱围岩的开挖施工中，对开挖进度、爆破方式进行合理控制，并根据围岩性质的改变和量测的数据及时对爆破数据进行调整，达到减少对围岩的扰动，维护围岩的稳定，确保施工安全，实现大断面掘进，提高隧道施工速度有着极为重要的意义。本文结合南同公路深格隧道工程实例，对隧道施工中软弱围岩开挖爆破进行探讨分析。 二、工程概况： 1、工程概况： 南安至同安公路地处南安市与厦门市同安区两辖区的边缘带，线路从南安市翻越深格山岭进入同安境内，设计将翻越山岭段改为隧道，以此改善线型缩短线路长度。该路段线路长为2.218km，其中隧道长1.713m。隧道为单洞双向行车，建筑限界为净宽10.5m、净高5.0m、纵坡+2.5%，设计荷载汽-20，挂-100。 2、工程地质与水文地质概况： 该路段区域属剥蚀残丘地貌单元，山岭陡峻，山体自然坡度为40～60°，谷底的堆积物为冲积层组成，隧道区段地层组成为中生代燕山早期花岗岩侵入活动的产物，以中粗粒花岗岩为主，呈强风化至弱风化状，多分布于隧道进口端。其次是侏罗纪南园阻凝灰岩和第四纪的沉积物，凝灰岩覆盖于花岗岩上部，呈强风化状，多分布于隧道出口端。隧道区域山体地表水有四条水沟汇成一起由东向

富水软弱围岩隧道施工控制要点

富水软弱围岩隧道施工控制要点 目前,花油山隧道4#斜井工区大里程、5#斜井工区小里程掌子面为第三系饱水状态下全、强风化砂砾岩，局部呈土状，为富水软弱围岩，而且埋深浅、断面大，开挖后围岩变形大、易失稳，造成侵限、塌方。 设计对于不良地质开挖时采取的措施：采用大管棚、小导管、超前锚杆如玻璃纤维锚杆等超前加固支护措施，配合双侧壁导坑、CRD、CD、三台阶七步等分部开挖工法；支护采用强支护，是预防塌方的重要措施，大多采用复合式衬砌，即：初期支护+防水板+模筑衬砌，初期支护采取锚喷、网喷、喷混凝土与钢支撑或格栅钢架相结合的支护方法,通常采用“钢筋网片+钢拱架+锚杆+喷射混凝土”锚喷支护体系。 施工过程中，应用新奥法原理“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”，加强施工过程的管控，控变防塌，控制要点主要有下几个方面： 一、重视围岩变形量测工作，确保量测数据真实、可靠 控制软弱围岩的变形是确保施工过程安全的关键。有一句俗语“软岩靠量测，硬岩靠预报”，软弱围岩开挖后的变形是徐变，到一定数值才会塌方，有一个过程，就要求隧道开挖后，及时、准确的量测围岩变形量，对于变形量超标的围岩及时采取加固措施，防止塌方。 （一）围岩量测主要作用 围岩量测是在隧道施工阶段，使用专门仪器和工具，对围岩变形情况和支护结构工作状态进行的量测，是保证隧道

施工过程中安全性重要的环节。 1．及时提供围岩稳定状态和支护结构安全信息，预见可能发生的险情和事故； 2．验证支护结构效果，是设计支护参数和施工方法结果的反馈，同时为调整支护参数和施工方法提供依据； 3．根据变形数据，经济合理确定不同围岩情况下隧道预留的变形量，防止超欠挖； 4．确定二衬施作时机，水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d，拱部下沉速度小于0.15mm/d，方可施作二衬； 5．积累量测数据，为风险管理分级提供依据； 6．为施工过程的安全和结构长期稳定性评价提供实测数据； 7．监控工程施工对周边环境、临近建筑物安全度的影响。 （二）围岩量测方法 围岩量测主要就是接触式测量和非接触式两种方法，传统原始的接触式测量方法即采用水准仪测拱顶下沉、拉钢尺测水平收敛，对施工干扰大、测量速度慢，目前先进、常用的非接触式方法是全站仪无尺法。要求花油山隧道采用全站仪无尺法进行围岩量测。 全站仪无尺法量测技术：隧道开挖后，及时在基岩埋设观测标，利用固定的工作基点作为参照点，全站仪自由设站连续测设前方观测标相对于固定工作基点的位移变化值，经过计算取得围岩的变形信息。当拱顶下沉、水平收敛速率达

隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

隧道软弱围岩大变形的施工控制技术 摘要：通过对正在施工的兰渝铁路木寨岭隧道遇到的围岩大变形问题的分析研究，对围岩大变形进行定义的基础上，进行了施工工艺和改善和支护参数的优化，为我国今后长大深在对埋隧道工程大变形地质灾害的预测和防治具有重要意义。 关键词：软弱围岩大变形支护参数工序化注浆 0、引言 交通隧道、水工隧道及其它地下工程穿越高地应力区以及遇到软弱围岩体，常导致软岩大变形等相关地质灾害。根据大量文献检索结果显示，隧道工程围岩大变形已困扰地下工程界的一个重大问题。 随着我国隧道工程以及地下工程的迅猛发展，其长大、深埋的特点日趋明显，而在一定的围岩地质和环境地质条件下等则往往易于发生围岩大变形等地质灾害。围岩大变形是一类危害程度大、整治费用高的地质灾害。目前正在施工的兰渝铁路木寨岭隧道也因围岩大变形不得不加强初期支护，增加工程的投入。 1、隧道软弱围岩大变形的概述 1.1软弱围岩大变形的定义 关于围岩大变形，目前还没有形成一致的和明确的定义。有的学者提出根据围岩变形是否超出初期支护的预留变形量来定义大变形，即在隧道施工时，如果初期支护发生了大于25cm(单线隧道)和 50cm(双线隧道)的位移，则认为发生了大变形。然而也有的学者认为，不能从变形量的绝对值大小来定义大变形问题，具有显著的变形值是大变形问题的外在表现，其本质是由剪应力产生的岩体的剪切变形发生错动、断裂分离破坏，岩体将向地下空洞方向产生压挤推变形来定义大变形。 1.2预防和控制软弱围岩大变形的施工措施 要预防和控制隧道施工中软弱围岩的大变形，首先做好超前地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中始终遵循“先治水，管超前，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的21字方针。严格执行施工规范，强化施工工序标准化，依据超前地质预报，指导现场施工，严格支护措施。 2、隧道软弱围岩大变形的施工控制技术 本文以兰渝铁路木寨岭隧道为例，对隧道软弱围岩变形的形成及控制施工变形技术进行一些探讨。 2.1工程概况 木寨岭隧道位于甘肃省岷县进内，进出口高程为2549.88m和2390.94m木寨岭隧道为单线双洞隧道，全长19110米。木寨岭隧道地质条件极为复杂，洞身穿越木寨岭高山区，特殊不良地质有湿陷性黄土、滑坡、泥石流、岩堆、炭质板岩及断层。基岩节理、裂隙发育，有11条断层破碎带、3个背斜及2个向斜构造，属高地应力区。为极高风险隧道，是本标段控制性重点工程。 气候属于高原性大陆气候，年平均日照时数2214.9小时，年平均气候4.9℃--7.0℃，年平均相对湿度68%，年平均无霜90-120天，年平均降水量596.5毫米，最热7月份平均气温16℃，最冷1月份平均气温-6.9℃。 2.2隧道软弱围岩大变形的施工控制技术 木寨岭隧道变形控制以支护结构的调整为主，在变形较为典型的7#斜井和正洞开展以拱架调整为主的分阶段支护参数现场试验以及应力释放等试验，并将优化后的支护参数应用于其它斜井施工中。同时，斜井变形段支护参数的优化结果也为正洞支护参数的选择提供了

隧道高地应力软弱围岩大变形控制技术研究

隧道高地应力软弱围岩大变形控制技术研究 发表时间：2019-04-02T10:31:59.570Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：王生希 [导读] 摘要：在隧道施工过程中，受高地盈利软围岩等相关断层带地质因素的影响，经常会发生围岩挤压变形情况，增大空间位移，并延长变形周期，为施工带来严重的负面影响。 中铁隧道集团四处有限公司丽香铁路项目部广西南宁 530000 摘要：在隧道施工过程中，受高地盈利软围岩等相关断层带地质因素的影响，经常会发生围岩挤压变形情况，增大空间位移，并延长变形周期，为施工带来严重的负面影响。基于此，本文通过实际案例工程进行分析，明确现阶段隧道高地应力软弱围岩大变形控制技术的有效应用策略，以供参考。 关键词：隧道；高地应力软围岩；大变形；控制技术 引言：随着时代不断发展，我国铁路行业逐渐创新，大量的铁路建设工程被提出，以满足当前的交通需求。但在实际的施工过程中，受其工程自身的性质影响，不同区域的地质情况差异性较大，需要施工人员有效的克服外界因素的影响进行施工，尤其是部分软弱围岩隧道工程，以此来提升施工整体质量。 一、工程案例分析 本文以我国甘肃省某隧道工程为例，该工程为双洞单线分离式特长隧道，隧道总长为19千米，受区域影响，该地区的地质条件较为复杂，如包括断裂带、背斜以及斜向构造等，在实际的施工过程中，直接影响容易发生变形，影响工程的质量。据相关数据显示，隧道洞身需要穿过的板岩区占总长度的46％，总计各类软岩长度占总长度的84％，为施工带来较大的难度，甚至造成严重的围岩滑塌事故，影响工程的开展。在施工区域，主要的地层岩性为二叠系板岩夹碳质板岩，导致其围岩受地质构造的影响较大，岩体极破碎，层间结合较差，整体稳定性不高。在施工过程中，由于围岩地质自身的性质影响，断层带围岩及其破碎，主要采取人工开挖形式，施工进度较为缓慢。在实际的运行过程中，经常出现喷射混凝土开裂、拱架扭曲变形以及掉块情况，进而影响当前的整体施工质量。同时，在进行开挖过程中，由于其自身的性质影响，围岩极不稳定，容易发生变形，最终导致支护结构变形，出现侵限情况，二次砌衬出现开裂[1]。 二、隧道高地应力软弱围岩大变形控制技术应用 在进行隧道施工过程中，工作人员应结合实际情况对软弱围岩变形情况进行合理的分析，并灵活应用合理的技术进行施工，逐渐更新施工理念，有效的控制围岩大变形情况，提升工程整体质量，具体来说，主要包括以下几方面：（一）新奥法组织施工 灵活应用新奥法进行施工，可以从根本上促使施工效率等得到提升，并灵活利用当前的技术理念进行创新，以满足实际的施工要求。在利用新奥法进行施工过程中，应严格遵循当前的技术原则，合理处理软弱围岩，以满足当前的需求。第一，严格坚持当前的短进尺，少扰动原则，保证其施工安全性。第二，尽早进行封闭，以此来避免当前的围岩出现松动情况，避免出现空间位移。第三，在当前的关键部位处加强进行防护，从整体上提升其应力，利用应力与围岩应力进行相互平衡，满足其承载体的要求[2]。 （二）小工作面施工工法 受地理位置因素的影响，在进行施工过程中，高地应力导致软弱围岩的稳定性极差，进而影响其整体施工质量。因此，在施工过程中，应进行合理的创新，灵活应用新奥法理论进行，根据实际情况可以灵活选择小工作面施工工法进行，避免由于开挖断面较大而影响围岩的自稳能力，造成严重的影响，甚至引发坍塌情况。合理应用小工作面施工工法，可以促使当前的施工质量得到保证，有效控制变形情况，严格按照施工进度进行施工。如果发生坍塌情况，应要求作业人员及时撤离现场，在渣体稳定后进行封闭处理，并结合实际情况采取有效的措施进行加固，处理完成后继续进行施工。 （三）高地应力释放设计 现阶段，“先柔后刚，先放后抗”思想是当前常见的施工理念，其实质是将柔性支护作为支护结构，主要包括喷射混凝土、锚杆构成以及钢架等内容，进而满足当前的需求，同时，将二衬钢筋混凝土作为刚性支护，以满足是的地层载荷要求。在初期支护完成后，在一定程度上会出现在形变，在其变形达到设计的预留值后进行二次的模筑，提升其整体质量。在施工过程中，在利用“先柔后刚，先放后抗”思想进行施工过程中，应保证围岩蕴藏的高地应力进行合理的释放，但应保证其释放的合理性。现阶段，国内外常见的释放理念主要有两种，一种是先行导坑法，其原理为通过导坑进行围岩的应力的释放，释放一部分应力后，合理应用当前的技术进行成型，以达到抵抗其应力的目的。另一种是边放边抗理论，结合实际情况对其预留足够的变形量，促使围岩应力得到有效的释放，但应注意当前的释放量应保证在合理的范围内，进而对其进行控制，通过支护的作用对剩余的围岩应力进行抵抗，从而保证当前的支护结构逐渐趋于平衡状态，满足当前的需求[3]。 （四）分段加强支护结构 受现阶段的高地应力软弱围岩的性质影响，在进行地应力释放过程中，无论采用哪一种方式，其释放的地应力都只是一部分，进而导致施工人员需要利用柔性支护对其应力进行抵消，以满足当前的需求。通过柔性支护的分段施工，可以有效的促使当前的有害变形得到控制，尽量将围岩的应力进行合理的释放，逐渐削弱围岩的应力，提升其整体稳定性。例如，可以增加锚杆、注浆加固、横撑支护以及拱架等方式进行优化，通过合理的措施提升其整体性能。 结论：综上所述，在进行隧道施工过程中，受到地域因素的影响，需要面临复杂的地质情况，因此，工作人员应结合实际情况进行有效的分析，明确其地质情况，制定完善的施工方案，灵活应用高地应力软弱围岩大变形控制技术进行优化，为施工营造安全的施工环境，从根本上控制隧道大变形，以满足当前的建设要求。 参考文献： [1]王瑛楠，肖本利.木寨岭隧道高地应力软岩地段大变形控制技术[J].西部探矿工程，2016，28（10）：175-178. [2]王树栋.复杂地应力区隧道软弱围岩大变形控制技术研究[D].北京交通大学，2010. [3]李国良，朱永全.乌鞘岭隧道高地应力软弱围岩大变形控制技术[J].铁道工程学报，2018，16（03）：54-59.