浅议软弱围岩下隧道施工控制

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1、浅议软弱围岩下隧道施工控制　　摘要：本文以阿尔及利亚东西高速T2隧道西口施工实际情况为背景，着重介绍在不良地质情况下,采用三台阶预留核心土开挖法施工，通过监控量测控制施工以及及时调整支护类型，设置超前支护、临时仰拱等措施控制变形，加快了工程的施工进度确保工程顺利完工。本文将结合软弱围岩隧道的特点来讨论软弱围岩隧道的施工方法。关键词：软弱围岩隧道施工监控量测施工控制中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：一、工程概况1、基本情况：阿尔及利亚东西高速M3段的T2隧道，为分离式隧道，左线起讫桩号为LK140+540-LK142+29

2、7，长1757m，右线起讫桩号RK140+555-RK142+280，长1725m，隧道断面尺寸13.5×7.57m。西口北洞施工1405m，南洞施工1376m，其中北洞1090m，南洞1011以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主。2、工程地质情况：6路线上所经地区，在大地构造上属近东西向的阿尔卑斯—喜马拉雅造山带中的阿特拉斯---阿尔卑斯褶皱带，隧道穿越的阿特拉丝山，东西向的褶皱和逆断层发育，构造挤压强烈，岩体破碎，受整体强烈地质构造的影响，局部地质构造非常强烈，小型褶皱异常发育，岩层倾向变化多端，节理面异常发育。Ⅳ级围岩岩层多以弱风化泥岩夹

3、页岩为主，Ⅴ级围岩岩层多以强风化泥质页岩为主，薄层状夹中厚层，岩体扭曲、褶皱现象明显，节理裂隙较发育，节理面光滑，岩质软，层间结合差，易剥落掉块，局部有破碎夹层，整体性差，易滑塌，亲水性强，遇水后，强度迅速降低，崩解并软化成泥状，且左右侧岩质不均，偏压严重，易塌方。隧道围岩大变形破坏发生在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段。二、围岩大变形特征在施工Ⅳ、Ⅴ级围岩段落的过程中，发现其大变形的主要特征为：1、围岩变形量大，施工过程中30d最大水平收敛总量为560mm,下沉最大总值为640mm。局部水平收敛变形总量达到827mm。（见图1）图1南洞PK1

4、41+917.8断面沉降量测结果2、变形速率大，持续时间长。3、变形分布不均匀。初期支护完成后，不同的段落变形量及不同部位变形量不同。4、蠕变及突变，在开挖及支护的过程中各工序对围岩的扰动加速了围岩的变形，造成初支的开裂，失稳。5、围岩遇水软化，变形加剧强风化炭质泥岩遇水软化，施工时呈泥浆状，强度极低，且有地下水渗流处变形较大。6三、施工措施根据该隧道围岩大变形的特征，采用施工控制措施：1.隧道大变形段施工中严格遵循“管超前、短掘进、少扰动、强支护、快封闭、勤量测”的原则；2.Ⅳ级围岩段落，变形控制采用短三台阶法留核心土法施工，

5、仰拱距下台阶距离严格控制在35m。Ⅴ级围岩段落，变形控制采用超短三台阶留核心土法，中台阶根据量测监控加临时仰拱施工，仰拱距下台阶距离严格控制在25m范围内；3.及时快速封闭成环这是控制围岩大变形的根本；4.按照围岩实际情况动态调整施工方法。四、施工工艺1、施工参数该隧道强风化泥质页岩地段按V级围岩加强设计。超前支护设计为Ф42超前小导管，间距30cm；初期支护设计为HEB220型钢钢架，间距1.2m，拱部Ф25系统砂浆锚杆，长度4m，环向间距1m，挂设Ф8钢筋网，网孔间距15cmx15cm，连接钢筋为Ф22钢筋，二次衬砌厚度为5

6、0~60cm，采用主筋为Ф25的钢筋砼。实际施工中采用三台阶留核心土法施工法开挖，Ф42小导管超前支护，每架设2榀钢架施作次，长度36m，外插角不大于10°，小导管尾部与钢拱架牢固焊接。初期支护为HEB220工字钢，间距为0.8m-1m，喷射砼30cm。钢架连接处设为4根Ф25、长4m的锁脚锚杆，并根据需要设置临时仰拱。连接筋、钢筋网，二次衬砌等按设计参数施工。超挖处采用二次衬砌同级砼回填。仰拱施作成环后，及时根据变形量测数据分析结果施作二次衬砌。2、主要措施(1)增大预留变形量。根据该强风化泥质页岩隧道变形严重、未到施作二次衬

7、砌时已经严重侵限的情况，地质均匀段左右两边预留变形量30-60cm，拱顶根据实际情况预留4O～60cm；线路左、右侧不均匀段根据观测到的掌子面围岩结构进行分析指导施工，立钢拱架时进行偏移。(2)严格控制开挖及开挖进尺，根据围岩结构调整拱架间距。采用机械开挖减少对围岩的扰动，并控制每循环开挖进尺为0.8m-1m，施工超前小导管防止开挖面坍塌提高围岩的自稳能力。若开挖时，局部区域发生小掉块，要根据现场，及时对开挖面喷射砼保证超前小导管与其上方围岩的接触面密实，保证超前小导管对围岩的支撑。为了控制变形量，初期支护的钢拱架从间距1.2m

8、调整为0.8m-1m,变形量逐渐缩小。6(3)排水措施。洞内上中台阶采取初期支护背后埋设钢管引排接Ф80PVC管至小型集水坑。因强风化泥质页岩遇水后极易减弱围岩粘结力，在滑动结理面影响下，围岩的自持力减弱，初期支护要承受更大的围岩压力，需及时将水引流至已施工仰拱