浅谈千枚岩隧道的设计和施工p

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1、浅谈千枚岩隧道的设计和施工技术徐书雷康辰陕西省公路勘察设计院［摘要］随着陝南地区高速公路建设规模的扩大，千枚岩公路隧道亦越来越多，本文结合目前在建的千枚岩隧道，总结了在软弱闱岩千枚岩隧道施工屮的一些行之有效的设计方法及施工经验。［关键词］千枚岩隧道设计施工SimplyTalkingaboutDesignMethodsandConstructionalTechnologyofPhylliteTunnelsXuShuleiKangChenAbsract:Withtheincreaseofexpresswayconstructionalscaleinthesouthofs

2、haanxiprovince,moreandmorePhylliteTunnelsappeared.Combiningnowpassedandconstructingphyl1itetunnels,thearticlesummarizedeffectivedesignmethodsandconstructionalexperienceintheconstructionofweakphyllitetunnel.Keyword:Phyllite;Tunnel;Design;Construction1工程概况1.1设计概况三花石隧道是国家高速公路网十天高速（G7011）陕

3、西境汉中至略阳（陕甘界）公路中一座两车道分离式特长隧道，左、右线分别1^5431米、5430米，左、右线起止桩号分别为ZK434+631〜ZK440+062、YK434+620〜YK440+050,浄髙5.2米,净宽11.25米,设计行车速度80公里/小时,纵坡0.8%、-0.8%,其中ZK438+750〜ZK440+062、YK438+705〜YK440+050段围岩为千枚耑，围岩等级划分为V级、IV级。1.2千枚岩的特征千枚岩是一种具有千枚状构造的岩石，属于区域浅变质岩，是泥质、粉沙质或中酸性凝灰岩等岩石经过区域变质作用而形成的，一般颜色较浅，为黄色、绿色、褐色

4、或灰色，经过变质作用后，原岩中的物质也大部分重结晶，生成石英、绢云母、绿泥石等。典型的矿物组合为绢云母、绿泥石和石英，可含少量长石及碳质、铁质等物质。有时含少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。常为细粒鱗片变晶结构，粒度小于0.1毫米，在片理面上常有小皱纹构造。千枚岩具有两个典型的特征，一是遇水泥化，当千枚岩含水量超过其稳定状态原始含水量时，其表现出软化、泥化的特征，特别是在富水隧道仰拱路基部位的千枚岩，经施工车辆的碾压，迅速泥化并不断发展。二是脱水粉化，在隧道开挖过程中，千枚岩临空面会因为其水量的流失，出现崩解、剥落，强度降低，最终成为沙土。阁1含

5、水量大的千枚岩隧道的路而及边帮2千枚岩在隧道中的主要地质病害2.1含水量很少的千枚岩隧道含水量很少的千枚岩隧道在施工中，毛洞及掌子血临空血的千枚岩易风化，路基部位的千枚岩在施工车辆的反碾压下，极易剥落粉化，形成厚厚的千枚岩微尘覆盖层，造成施工路而尘土飞扬，影响施工安全和施工效率；在隧道拱圈部位千枚岩临空而则易出现剥落,使毛洞出现超挖的情况，初支与岩面分离；而掌子面处的千枚岩，若不及时支护，会出现剥落粉化并不断发展，给施工带來安全隐患，甚至出现掉块和塌方。2.2富水的千枚岩隧道由于隧道开挖，使千枚岩原有受力平衡遭到破坏，原始含水量发生改变，千枚岩的节理而错动挤压而导致

6、软化、泥化，往往形成滑动而，失稳、失去自承能力，最终导致塌方、冒顶、涌泥涌砂等隧道地质灾害。在富水隧道排水不畅特别是反坡情况下，T•枚岩会迅速泥化并不断发展。而在已经施做完初支的富水T•枚岩隧道，裂隙水由初支外侧下落至拱脚，使拱脚处千枚岩含水量大大增加，千枚岩出现软化、泥化，进而使初支对围岩变形的约束大大消弱，甚至失效。并且因为富水千枚岩隧道开挖面的不平整、千枚岩失水的时间、强度的不均匀，使千枚岩的塑性也具有不均匀性，产生挤入式变形，从而对初支拱架产生侧14应力，使拱架出现扭曲侧移，丧失部分支护能力，从而使T•枚岩的变形和塑性区进一步扩大，直至破坏初支，出现各种病害

7、。2.3千枚岩与片岩、板岩、页岩互层的隧道在实际施工屮，千枚岩常与片岩、板岩、页岩互层，这会使围岩具有各向异性的特点，围岩条件往往出现剧烈的变化；千枚岩中出现石英夹层，预示着隧道可能出现丰富的地下水活动；而千枚岩屮出现炭质破碎体，预示着隧道可能出现断层破碎带。在复杂的I韦I岩地质条件下，塌方、涌泥、涌沙等隧道地质灾害便难以避免。在极端条件下，T•枚岩隧道掘进中会出现冒顶的现象。在围岩条件极差，隧道埋深较小，塌腔冋填不到位的情况下，塌方也可能发展成为冒顶。3、隧道设计针对该隧道含水量大于27%的千枚岩段，进行了专项设计。锁固；采用4)108X6大管棚超前支护，55