隧道大变形施工处治技术

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1、现代隧道技术MoDERNTUNNELLlNG隧道大变形施工处治技术TECHNOLOGY文章编号：1009—6582(2010)02—0087—04隧道大变形施工处治技术王勇李丽民银力郑联伟(1邵阳学院城建系，邵阳422000；2湖南城市学院，益阳413000；3中铁一局集团第四工程有限公司，成阳712000)摘要利用国内外已有成果，结合某隧道实体工程，研究分析了软弱围岩隧道大变形施工处治技术，归纳出了其围岩大变形的破坏特征，分析了其大变形产生的原因，提出了合理的施工方法和处治措施，可供软弱围岩隧道施工参考。关键词铁路隧道软弱围岩大变形监控量测处治措施中图

2、分类号：U456．31文献标识码：A随着我国基础建设事业的高速发展和西部大开生在碳质片岩地段．局部具体变形情况如图1、图2发的进一步推进，我国的公路工程、铁路工程和地下所示。工程迅猛发展，其大量长大、深埋隧道工程纷纷上马，穿越高地应力区以及遇到软弱围岩体，常导致软弱围岩大变形等相关地质灾害。对于隧道软弱围岩大变形采用有效合理的防治与控制措施愈显紧迫与重要。本文将结合某实体工程，对软弱围岩隧道大变形施工处治技术进行深入研究，以便为今后软弱围岩隧道大变形的处治提供新的技术资料。l工程概况图1DZK224+870左侧边墙支护变形某隧道起讫里程为DZK222+2

3、01DZK231+Fig．1DZK224+870leftwallsuppo~deformation190，全长8989m，为单线铁路隧道。全隧道采用带仰拱的曲墙复合式衬砌、喷锚支护。除了进出口共39m为碎石道床外其余均铺设弹性整体道床。隧道地层主要以石英云母片岩夹碳质片岩为主，具有薄层状夹中厚层、节理裂隙较发育、片理面光滑、岩质软、层间结合差、易剥落掉块、局部夹有破碎夹层等特点。在实际开挖施工过程中隧道地质情况多变．围岩破碎，以Ⅳ、V级围岩为主，多为碳质片岩，松散、破碎，且左右侧岩质不均，遇水成泥，易塌方；岩体扭图2DZK224+780右侧边墙支护变形曲

4、、揉皱现象明显；节理发育，节理面光滑亮泽：往往Fig．2DZK224+780rightwallsuppo~deformation夹杂有石英岩脉侵入体，并伴有地下水渗流，结构面之间结合差，易分离剥落。隧道围岩大变形破坏都发修改稿返回日期：2009—12—21作者简介：王勇(1969一)，男，高级工程师，主要从事土木工程方面研究工作。E—mail：li-li—min@126．c0m．第47卷第2期(总第331期)2010~g4月出版囝Vo1．47，No．2，Tota1．No．331Apr．2010现代隧道技术MODERNTUNNELLING隧道大变形施工处治

5、技术TBCHNoLOGY质片岩分布不均，本身具有流变性；隧道埋深大，最2围岩变形破坏特征与原因大埋深863In；根据测试及分析，最大主应力基该隧道围岩变形破坏主要有以下特征：本上沿铅垂方向，ov和为近水平应力，隧道洞身(1)围岩变形量大最大水平主应力为17MPa，隧道横截面内的最大初Ⅳ级碳质片岩施工过程中30d水平收敛总量始应力一约为15．93MPa；碳质片岩单轴抗压强为300～400mm，拱顶下沉总值为150～200mm。度为2．9～8．1MPa，Rdtr~．=0．18：0．051<4；根V级碳质片岩个别地段碳质含量高、地下水丰富，据国标(GB5021

6、S一94工程岩体分级标准》，该区属极变形远远超出正常水平，局部水平收敛变形总量达高应力区；加上围岩顺层偏压、局部围岩节理裂隙切1260mm。割破碎等因素，最终引发隧道支护变形、侵限、掉块、(2)变形快且变形速率高坍塌及开裂等严重大变形现象，并且变形分布不均、隧道开挖后，围岩正常日水平收敛达30～50不对称mm。一般随隧道的掘进，变形也随之加快，局部10d3施工方法水平收敛超过920mm，20d累计变形量超过1560nl，累计变形达2250mm。通过对大变形的特征和原因的研究分析，最后(3)变形持续时间长确定的施工方法为：围岩变形持续时间较长，一旦开挖后形

7、成临空(1)隧道大变形段施工中严格遵循“管超前、严面，变形往往达数月不止，个别地段二次衬砌施工之注浆、短开挖、强支护、早封闭、快衬砌、勤量测”的原后依然存在变形。则。(4)变形分布不均匀和不对称(2)Ⅲ、Ⅳ级围岩碳质片岩小范围分布段落，变隧道普遍存在左右侧变形不均匀和不对称现形控制采用超短三台阶法施工(图3)，二次衬砌距象，初期支护完成后不同段落左右侧变形量不同。前掌子面距离严格控制在35in范围内。期水平收敛的速度和累计变形值均明显大于拱顶下(3)V级围岩碳质片岩大范围分布段落，大变沉。拱顶下沉一般累计为105mm左右，水平收敛累形控制采用上、中台阶加

8、临时仰拱的方法(图4)。计变形一般大于500mm；但后期出现拱顶下沉明显(4)在