武都西隧道大变形处治措施

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1、案例分析武都西隧道大变形处治措施李海涛（中铁二十一局集团第三工程有限公司,陕西咸阳712000）摘要：结合工程实例，通过武都西隧道穿过F5大变形段多种处理方案的经验总结，为针对陇南地区高地震裂度区及破碎围岩地段的隧道施工提供宝贵经验和技术参数同时为类似地质构造围岩的变形处理提供参考依据。关键词：隧道；大变形；总结中图分类号：TU746.3文献标识码：A文章编号：1674―3024（2015）08―109―041武都西隧道概况F5断层描述：隧址区构造发育主要有大院-殿沟里断层，为志留系内部逆冲断层，志留系上图硅质条带白云质灰岩逆冲武都西隧道为分离式特长隧道，隧道位于

2、甘肃省陇南市境在志留系碳质千枚岩上，属武都山字形构造体系白龙江深大断内ZK83+810～ZK87+573/YK83+831～YK87+612，隧道净宽裂次生断裂。倾向北，倾角50-70°，下盘为白龙江群下部千0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m，隧道净高5.0m;车行横枚岩、碳质千枚岩，岩体破碎，强度低，上盘为白龙江群第二洞净宽0.25+4+0.25=4.5m,隧道净高5.0m;人行横洞净宽2.0m，段白云质灰岩，中薄层灰岩。千枚岩互层。隧道净高2.5m。采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度武都西隧道大变形段均发生在原设计衬砌结构为

3、SⅣc的采用80Km/h。左线全长达3763m，右线全长达3781m。复合式衬砌中。原设计Ⅳ级围岩为中风化泥岩，灰色，隐晶质结构，层状构造，裂隙发育，为较软层，岩体破碎，围岩稳定2武都西隧道地层岩性性差。根据施工过程中掌子面实际围岩反映，发生变形段均以千枚化碳质页岩为主，节理裂隙发育，岩体松散破碎，围岩稳地层岩性：据钻探及工程地质测绘，隧址区地层由第四系中上更新统黄土、粉质粘土（Q2-3）和中-上志留统-白龙江群定性差。（S2+3bL）组成，白龙江群上部（S2+3bL2）岩性为灰岩夹千枚2.1原设计支护参数岩、板岩、泥灰岩，白龙江群下部（S2+3bL1）岩性为千枚

4、岩夹成武高速公路武都西隧道左线从ZK86+825处发现开裂、右灰岩、片岩组成，千枚岩由泥岩、泥灰岩变质而成，整体呈现线从YK86+865处发现开裂至大变形段处理结果，原设计为SⅣ千枚岩、板岩、灰岩、呈互层及夹层状。c衬砌结构形式。（原设计SⅣc支护参数见下表）项目原设计SⅣc支护参数预留变形量8cm超前预支护Φ22超前锚杆，L-450cm，环向间距40cm喷砼全环C25早强混凝土22cm初系统锚杆Φ22砂浆锚杆，L-300cm,间距100cm（纵）×100cm（环）锚杆期锁脚锚杆Φ22锁脚锚杆，L-300cm，每榀每侧4根，每榀8根支钢筋网φ6钢筋网20cm×20

5、cm护钢架16cm×16cm格栅钢架，纵向间距100cm纵向连接筋Φ22螺纹钢筋，环向间距1.0m二次衬砌C25砼衬砌40cm2.2.施工过程中的初支变形开裂情况24日，在YK86+736处右侧上方出现了2米见方的空洞。左右线的初支变形均发生在F5断层所处的强风化泥灰岩2012年8月4日，在对YK86+736处准备进行换拱作业的地质构造内。时候右侧又发生了塌方，塌方量有130～150m³。2012年10月2.3左线变形开裂情况26日，在YK86+672～YK86+659段右侧初衬发生剧烈收敛，武都西隧道于2012年4月25日首次发现左洞ZK86+837～YK86+

6、659处拱顶右侧拱架被剪切破坏，发生局部塌方，塌方量834初衬顶部变形开裂，此时左线已进入F5断层96m，设计从约120m³。SⅤb支护进入SⅣc支护1.5m。直到4月28日，开裂段迅速扩3初支出现变形开裂后所采取的多种支护措施大至ZK86+825～778.5右侧，其中较为严重的变形为5榀钢支撑被剪断，喷射混凝土剥落，钢拱架严重扭曲、内鼓侵线，支在发现初衬环向开裂后，现场立即停止掌子面的掘进，紧护结构受到严重破坏。跟下台阶及仰拱的施工；对开裂部分的初期支护进行定时定点2.4右线变形开裂情况的监控量测，密切观察围岩的收敛于沉降变化；对仰拱进行小2012年4月15日，

7、右线进入F5断层100m，设计支护形式导管注浆，加快仰拱施工，使尚未封闭成环的钢支撑尽快封闭SⅤb，进入SⅣc支护3m，离掌子面10米位置已施工完成的成环，以减少围岩收敛变形，同事采取临时支护措施，预防出YK86+865-813段初衬混凝土出现了环向开裂、掉皮现象，直至现坍塌。最后混凝土脱落、钢拱架扭曲变形。由于原设计SⅣc衬砌支护无法满足F5断层高应力区抵抗2012年7月21日，右洞YK86+736处由于受左洞掌子面爆拱架开裂变形，经业主及设计代表现场确认暂时按SⅤb衬砌结破震动扰动，右侧拱腰钢支撑变形，严重内鼓侵线，受隧道围构形式进行支护施工。（变更设计SⅤb

8、支护参数见