对杜家山千枚岩公路隧道施工经验的深思.doc

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1、对杜家山千枚岩公路隧道施工经验的深思摘要：结合广甘高速千枚岩隧道的施工经验，认为在设计与施工过程中要充分利用地勘资料；认为“新奥法”并不是隧道唯一的施工方法，要根据围岩的特性分别采用相适应的施工方法。关键词：千枚岩；断层；施工方法中图分类号院U416文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）29-0124-021杜家山公路隧道工程施工经验1.1杜家山公路隧道工程概况杜家山隧道位于广元市青川县境内，进口位于青川县木鱼镇文武村八组柳树沟左侧；出口位于青川县骑马乡新明村三组王石沟右侧。设计为双向分离式越岭隧道，全长1846m，最大埋深约

2、196m。隧道位于F4(活动断裂)下盘，岩体主要为绢云母千枚岩。工程区内发育三条FS8、Fd1、Fd2次级断层，均为逆冲断层。其中FS8断层破碎带宽约400耀450m，产状192毅蚁72毅；Fd1断层产状约340耀350毅蚁60耀70毅，断裂带宽度约1.80耀2.0m，主要表现为糜棱岩化带；Fd2位于隧道洞身段，与隧道交角约79毅，其产状约350毅蚁75耀81毅，破碎带宽约200耀220m。1.2隧道按降水入渗法计算单洞正常涌水量QS=402.7m3/d，最大涌水量Q0=644.3m3/d；按地下水动力学法单洞正常涌水量QS=312.1m3/

3、d，最大涌水量Q0=1179.9m3/d。1.3杜家山公路隧道施工设计与经验杜家山公路隧道基本按“新奥法”设计与组织施工，以穿越最破碎的Fd2断层段施工为例。该段岩体为绢云千枚岩，呈破碎及散体状结构，且该段穿越山间槽谷地形，地下水补给条件好，设计开挖过程为先筑砼止浆墙，再分段注浆，以后每个注浆段完工后留5米不开挖作为下一注浆段的止浆盘；采用双层小导管超前加固；采用加强型衬砌类型。图1为注浆加固布设图。其它施工情况（略）。实际上，在强度低、变形大、遇水易软化的千枚岩软岩地层，施工难度极大（略），以该岩性为主的杜家山隧道施工月均进尺仅20余米。工

4、程验收前隧道共发现6处明显渗漏水，6处明显漏水段大部分处于Fd2断层破碎带。该断面附近的初期支护出现2次大变形及坍塌灾害，坍腔高约8m，灾害部位位于拱腰至边墙。隧道的K15+432断面二衬首先在边墙至拱腰部出现多处微小裂纹，裂纹长0.5~1m不等，宽0.5mm~1.5mm不等，后在隧道拱肩至拱顶处突然发生混凝土剥落，有纵向连接筋外露。杜家山隧道二次衬砌还曾在环向突然（10分钟内）发生开裂和混凝土剥落，有纵向连接筋外露，并被挤压外凸变形。表现为张性开裂，经多次组织各方专家开评审会，认为二衬开裂处突然的动荷载可能来自原坍方地段在汶川地震余震多次作

5、用和地下水软化作用后的再次坍塌。（图2）1.1其它隧道工程的施工经验余朝阳总结四川阿坝色尔古电站千枚岩大断面引水隧洞施工方法的经验有：原设计人工钻爆，分3个上下台阶，左右错进开挖。初支后，喷射混凝土完全破坏，拱架拧成了“麻花”状，并且折成数节。对于支护措施的反复经验总结，大体经历4个阶段，即原设计阶段、加大型钢号阶段、加大型钢号并加密型钢间距阶段、双拼型钢+WTD长锚杆阶段，分述如下：       第1阶段：临时支护主要采取系统锚杆+网喷结构，采用I14型钢@0.8m+系统锚杆+网喷结构，钢筋网片均为单层20cm伊20cm。在临时支护后一周，

6、喷射混凝土大面积开裂，钢架直接破坏，监控量测围岩收敛速率达到30mm/d，设计支护形式失败。       第2阶段：变更设计方案。采用型钢支撑，系统锚杆与原设计方案不变。采取I18型钢@0.8m，超前支护采取准22锚杆；准42超前小导管。实施后，一周内拱架应力明显增加，至两周后，拱架开始变形，一月后，拱架扭曲，喷射混凝土破坏，支护措施失败。       第3阶段：确定按第2阶段参数，在之前支护的基础上加密间距，将型钢榀间距调整为0.6m和0.5m。施工后，一月内累计变形均超过30cm，三个月后，累计变形达到100cm，局部超过130cm，仍然

7、失败。       第4阶段：邀请国内隧道专家会勘。确定最终的临时支护方案为：淤实施长度大于6m的自进式中空锚杆；于通过中空锚杆注水泥净浆锚固，并对围岩实施固结；盂采用双榀双榀I20b拼焊钢架支护，依然实施单层小导管超前支护，并实施拟准5钢筋纵向连接成整体。拱架双拼后按纵向间距0.6m和0.5m布置。实施后，围岩变形得到有效控制。但实际施工中，由于炭质千枚岩容易坍孔，超过6m钻进时，卡钻频繁，只有约有30%边墙锚杆钻进了6m深度。2对千枚岩公路隧道施工经验的深思2.1没有充分利用地勘资料例如已知隧道与Fd2断层相交，Fd2断层是逆冲断层，属于

8、挤压破碎型，断层裂隙內受挤压破碎的物质对隧道的开挖与支护影响极大，尤其是Fd2断层，宽度有几百米，相对于小裂隙断层内的充填物，其在开挖面因重力向下运动的过程中，两侧