软岩大变形隧道成因分析及控制施工技术.pdf

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1、美錾．：蜇良丝型星丝丝———篓墼丝DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．03．063软岩大变形隧道成因分析及控制施工技术邵大鹏(中铁十三局集团有限公司，天津300459)摘要：文章以兰渝铁路天池坪隧道进口施工为例，阐述在如板岩、千枚岩等软岩地层隧道开挖时出现的围岩变形特点。从地质、施工等方面分析其变形原因，并采取一定的控制变形的施工控制措施，有效控制变形。以期在类似地层隧道施工时，在控制围岩变形中起到一定的指导、借鉴作用。关键词：软岩；大变形；成因分析；施工技术中图分类号：U457．

2、+3文献标志码：A文章编号：1672—4011(2013)03—0136—03m。隧道进口段通过的地层主要为三叠系下统板岩(T1S1)，薄层板状构造(层厚。<5cm)，层间结合力较差，节理裂隙较发育，岩质较软，富含地下水。岩层走向基本与隧道平行，倾角700一900。根据《工程岩体分级标准》GB／50218—1994：用洞身部位的最大水平主应力测值21．28MPa与该处板岩单轴抗压强度30MPa(估计值)比较，吃／orh。=1．41，属于极高的应力状态。2变形情况隧道采用三台阶弧形导坑预留核心土开挖，设计初支Ana

3、lysisoflargedeformationtunnelinsoft钢架采用120b，l榀／0．6m，支护后围岩变形较大，变形速rockandcontrolofconstructiontechnology率较快，拱顶沉降达到45cm，收敛最大85cm，变形速率SHAODapeng最高10cm／d。隧道大变形造成初支混凝土开裂、剥落，钢(ChinaradwayNo．13ConstructionBureauGroupCo．，Ltd．，拱架发生严重扭曲、断裂，造成大面积换拱，造成重大经Tianjin300459，Ch

4、ina)济损失并严重困扰施工安全。初期支护严重变形破坏，如图1～3所示。Abstract：TakingtheentranceconstructionofTianchipingtunnelonLanzhou-Chongqingrailwayforexample，deformationcharacteristicsofsurroundingrocksduringexcavationoftunnelsinsoftrockssuchasSLATErocksandphylliterocksarede-scribed．Bas

5、edonthegeological，construction，thispaperana-lyzesthedeformationreason，andtakeacertaincontrolthede—formationoftheconstructioncontrolmeasures，effectivelycon—troldeformation．Inordertosimilarformationtunnelconstrue-tion，thesurroundingrockdeformationcontrolphysace

6、rtainguidanceandreference．Keywords：Softrock；Largedeformation；Causeanaly-sis；Contructiontechnique0前言新建兰渝铁路天池坪隧道位于青藏高原的边缘挤压带，又是“5．12汶川地震”严重影响区，区域原岩应力较大且以水平构造应力为主，隧道开挖过程中出现严重的大变形情况。本文结合天池坪高地应力软岩隧道工程实践，通过变形观测，优化衬护设计与施工支护方案，研究大变形最合理控制措施。1工程概况兰渝铁路天池坪隧道长14528m，最大埋深约

7、1300作者简介：邵大鹏(1979一)，男，辽宁大连人，本科，工程师，主要从事隧道施工技术工作。500．00400．oo点300．00邀200．00100．00O．oo图l钢架扭曲与初支开裂51015202530时间，d图2DK286+440断面拱项下沉监测曲线一一⋯．删．·I·····⋯▲越敬一二??#j，·fO5lO15202530时间，d图3DK286+440断面水平收敛监测曲线2．1变形特点∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞咖咖姗瑚㈣姗伽姗瑚㈣ooⅢ／掣摇孥(1)变形数值大，变形速率快。隧道开挖后，围岩变形非常强烈，

8、拱顶沉降和水平位移位移起初的变化率较大，水平收敛是拱顶下沉的两倍左右，隧道挤压性显著。(2)变形不均匀性、不对称性，开挖断面局部侵限。监测数据表明，隧道普遍存在左右侧变形不均匀和不对称现象，在初期支护完成后，不同段落左右侧变形量不同，左右侧变形差异明显。在同一断面上，水平收敛明显大于拱顶下沉，中上部的水平收敛变形普遍大于中下部，左右侧边墙变形不同，须进行局部换拱。(3)变