木寨岭隧道变形研究和控变形措施探析

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1、木寨岭隧道变形研究和控变形措施探析　　摘要：本文以新建兰州至重庆铁路夏官营至广元段工程为例，分析了木寨岭隧道变形原因及措施。关键词：隧道变形；分析；措施；探讨Abstract:basedontheconstructionoflanzhoutochongqingrailwaysummercampofficertoguangyuansectionengineeringasanexample,analyzesthecauseandthewoodvillageridgetunneldeformationmeasure.Keywords

2、:tunneldeformation;Analysis;Measures;Todiscuss中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、工程概况1.1地理位置本工程为新建兰州至重庆铁路夏官营至广元段，LYS-3标土建工程为木寨岭隧道南水沟、大坪有轨斜井工程，位于甘肃省定西市岷县、漳县境内。1.2工程范围7木寨岭隧道位于LYS-3标的前段，起迄里程：左线DK173+350~DK192+370，长19020m，右线DK173+310~DK192+390，长19080m，为双洞单线分离式特长隧道，我工

3、区承担为左右线各3440m（DK179+420～DK182+860）及2座大坡度有轨斜井。1.3工程地质该隧道地层条件复杂，按时代由新到老分别包括了第四系、第三系、二叠系、石炭系、泥盆系等不同时代的地层；特殊不良地质主要有湿陷性黄土、滑坡、泥石流及岩堆等；基岩节理、裂隙发育，多“Ｘ”型，特殊地质构造主要有F14、F15断层破碎带，属高地应力区；岩土主要有板岩、炭质板岩。其中54.8%为V级软岩地段，属高地应力区，自稳性极差。1.4工程概述7木寨岭隧道南水沟有轨斜井位于甘肃省岷县梅川镇老幼店村境内，洞口附近地形全部为洼地，且洞口

4、紧邻G212国道。南水沟有轨斜井主井与左线线路中线相交里程为DK182+700，坡度为42.5%；副井与左线路中线相交里程为DK182+650，坡度为42%，主井全长757.14m（斜长），副井全长777.75m（斜长）。木寨岭隧道大坪有轨斜井位于甘肃省漳线县大草滩乡大坪村境内，洞口位于G212国道下方。大坪有轨斜井主井与左线线路中线相交里程为DK180+215，坡度为44%；副井与左线线路中线相交里程为DK180+250，坡度为43.7%，主井长810.23m（斜长），副井长809.39m（斜长）。二、施工重点、难点2.1地

5、质条件。南水沟、大坪有轨斜井洞口段均属于V级围岩段，属高地应力区，自稳性差，且需通过断层。南水沟有轨斜井紧邻G212国道；大坪有轨斜井需要下穿G212国道，埋深浅。正洞需穿越三个断层破碎带，一半以上为V级软岩，岩层以炭质板岩为主，局部含大量泥质板岩，节理发育，自稳能力极差。2.2出碴运输。南水沟、大坪斜井由于坡度大，只能采用有轨运输的出碴形式，有轨运输受自身条件的约束，运输能力相对较差，造成斜井不便施作二次衬砌，导致变形得不到最好的控制。2.3气候环境。南水沟、大坪有轨斜井位于北亚热带湿润向暖温半湿润过渡的季风气候，受境内高山

6、深谷地形的影响，在气候上有明显的区域特征，气候差异悬殊，垂直分带的差异性明显，河谷炎热，山地寒冷。年平均气温5.8~16.1℃。最高温度38.6℃，最低温度-27.9℃，差极大。且海拔在2800米以上。三、软岩段变形情况3.1变形情况7大坪有轨斜井主、副井多以V级围岩为主，岩性以炭质板岩为主，夹带板岩、砂岩，受构造影响节理裂隙发育，岩体破碎，局部有揉皱现象，且夹少量渗水，设计支护参数为：a、全环设置I20工字钢，纵向间距0.8m；b、拱架纵向采用Φ22螺纹钢连接，连接钢筋间距1.0m；c、系统锚杆采用全环Φ22全螺纹砂浆锚杆，

7、梅花型布置，环纵间距1m×0.8m；3.1.4钢筋网片采用Φ8单层钢筋网，网格间距20cm×20cm；d、C25喷射混凝土厚27cm；e、拱部120°范围内设3.5m长Ф42超前小导管辅助超前支护，环向间距0.4m，纵向间距2m/环。初期支护完成后，通过监控量测数据反应，洞内收敛、沉降一直未趋于稳定，初支10天后，最大累计收敛达到356.13mm，最大累计下沉达到89mm，现场立即对变形段施作4.5m长自进式锚杆进行径向注浆加固。注浆后变形相对稳定一段时间，到第38天后发生突变，拱顶和边墙均出现大范围开裂，局部拱架扭曲变形严重

8、，拱顶部分砼剥落掉块，且仰拱拱架扭曲错位，大部分拱架已断裂鼓出仰拱填充面。其中最大累计变形已达1260mm以上、最大累计下沉已达309mm以上，仰拱鼓起高度最大达1.2m左右。变形持续较长，变形速率较大。后附变化速率图：3.2处理措施7这一段变形较大，初期支护结构已严重破坏，