大断面软岩偏压隧道变形原因分析与处理.pdf

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1、２０１５年第８期（总第１６１期）江西建材交通工程大断面软岩偏压隧道变形原因分析与处理■阳小峻■中交二航局第五工程分公司，湖北武汉４３００１２摘要：以金家营隧道穿越强风化泥质板岩、炭质板岩地层出现大变形问题，从成开挖中上台阶拱架两侧处于悬空状态，造成初支产生不稳定状态加地质与水文条件、岩性、偏压及施工因素等方面对隧道大变形进行原因大拱架下沉；施工没有做好掌子面排水工作，炭质板岩遇水软化，出现分析，及变形后一系列处理措施，对该隧道后续施工提供指导，可供以后局部坍塌现象，拱脚部位因泡水，造成承载力不够。同类隧道施工借鉴。３处理

2、措施关键词：偏压变形注浆加固侵限处理隧道发生大变形后，首先对变形大的地段进行加固，防止变形加大或引起坍塌。采用临时横撑进行及１工程概况时加固，临时横撑及竖向支撑均采用改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程（ＤＫ９４５＋６５０～Ｉ２０ｂ工字钢，纵向间距按１米布置，ＤＫ１０９１＋６００）线路由广通北起，经一平浪、禄丰、双湄村、温泉及读书初支工字钢焊接牢固。各临时横撑铺，终至昆明西，全长１０６２４１ｋｍ。金家营隧道位于云南省禄丰县金山和竖向支撑采用Φ２２螺纹钢连接，环镇南雄村境内，隧道起讫里程为ＤＫ９８２＋００７～ＤＫ９８２

3、＋９３４，全长９２７向间距１ｍ，将临时各钢架进行有效连米，隧道设计为单洞双线隧道，设计时速２００ＫＭｄ客运共用。接，各支撑工字钢长度可据现场实际隧道属中高低山丘陵区，地形起伏较小，自然坡度约５度～３０度，情况适当调整，具体布置见图２临时局部较陡，植被发育。隧道上覆第四季全新统坡残积（Ｑｄｌ＋ｅｌ）松软支撑布置图，以阻止隧道变形恶化。图２临时支撑布局图土，粉质黏土、膨胀土；下伏基岩为前震旦系昆阳群鹅头厂组（Ｐｔｌｄ）千（１）处理原则。针对现场地质特点及前期施工中出现的问题，经对枚状板岩、角砾岩、泥质板岩、炭质板岩等。地下水

4、以土层空隙潜水和监控量测资料分析研究后，确定该隧道施工加固处理原则：提高围岩自基岩为主：土层空隙潜水主要赋存于沟槽内土体中，但水体以渗透为稳能力，约束隧道横向位移，确保承载力满足设计要求，确保施工安全。主，雨季受地表补给，水量较丰富；岩层含水以透水性差的千枚状板岩、（２）处理方案。据本工程特点与结合相关类似工程处理措施，最终泥质板岩、角砾岩为主，基岩裂隙水含量较少。但（１４－３）层千枚状板采用Φ４２钢管注浆加固洞身围岩，加固完对隧道变形段进行侵限处岩中夹白云岩，故基岩中可能存在少量岩溶管道水。同时隧道进口端理。洞身ＤＫ９

5、８２＋０２０～３００存在偏压危害；隧道出口段洞身ＤＫ９８２＋６００～Φ４２钢管注浆加固：固结松动圈围岩，提高围岩抗剪强度及自支护＋９４０存在偏压危害。能力，减小支护上松动压力，使围岩与支护共同受力，减少初期支护上ＤＫ９８２＋２０３～２４２段承受偏压荷载。施工工艺：在变形段拱墙部位，径向打设Φ４２花管，按隧道施工中，因此段属于顺１ｍ×１ｍ梅花型布设，花管长４ｍ。注水灰比为１∶１水泥水玻璃浆，注浆层偏压段，围岩属于Ⅴ级围压力０５～１ＭＰａ。加固完后侵限处理采取拱架逐榀折除，人工风镐进岩，工程地质条件复杂。施行处理，严禁采用

6、爆破，每处理完６米马上进行衬砌。工中在ＤＫ９８２＋２０３～２４０４施工工艺流程段隧道左右侧以及拱顶出４．１隧道围岩加固现严重变形；隧道有些地方在处理隧道变形初支侵限前，首先要对隧道围岩进行加固，以防止出现横向裂纹，宽度达４隧道变形加大。采用加*，且局部有时还有混凝土设Ф４２环向小导管并注块掉下来。其中隧道左侧浆，间距１ｍ（纵）１ｍ最大变形量达７６*，拱顶（环），钻孔位置具体见沉降最大处达２０*，隧道图１隧道变形图图３隧道洞身围岩加固变形如下图１图，水泥－水玻璃双液高２成因分析压注浆工艺，注浆终压不ＤＫ９８２＋２０３～２

7、４２段工程地质复杂，此段属于顺层偏压段，其中隧小于１Ｍｐａ，注浆采取先道此段最小埋深３０ｍ，围岩类型差；又因此段隧道没有引起高度重视，单数孔注浆，双数孔做观图３隧道洞身围岩加固图没有过多考虑围岩复杂类型，开挖隧道时没有严格按三台阶七步开挖测孔，单数孔注浆完毕法施工，导致隧道大变形。隧道变形具体成因大致为以下几个方面：后，再对双数孔进行注浆。（１）围岩软弱，承载力不足。隧道此段地质以千枚状板岩、白云岩①施工准备：搭设工作平台，同时进行注浆设备准备、管材加工、材与炭质板岩等节理缝隙发育，富含地下水。特别是此段施工中炭质板料准

8、备、机具准备。②小导管安装：测量放样，在设计孔位上做好标记，岩分布在隧道横断面左右两侧，炭质板岩遇水软化，造成承载力不足；用风动凿岩机钻孔，孔径较设计导管管外径大２０ｍｍ以上。成孔后将据现场测量结果显示，此段施工中拱顶沉降累计值达２０５ｍｍ。小导管按设计要求插入孔中，尾部与钢架焊接牢固，与钢架共同组成支（２）偏压严重