峽口隧道高地應(yīng)力軟巖大變形施工控制技術(shù)

1、1峽口隧道高地應(yīng)力軟巖大變形施工控制技術(shù)峽口隧道高地應(yīng)力軟巖大變形施工控制技術(shù)馬軍山（中鐵二十局集團第三工程有限公司重慶401121）【摘要摘要】湖北宜巴高速公路峽口隧道進口段穿越薄層碳質(zhì)頁巖地層，在隧道區(qū)范圍內(nèi)，側(cè)壓系數(shù)均大于1，隧道區(qū)的水平地應(yīng)力以構(gòu)造應(yīng)力為主，同時表明地應(yīng)力場以水平應(yīng)力為主導(dǎo)；最大水平主應(yīng)力與隧道軸線交角較大，對隧道圍巖的穩(wěn)定性不利；地應(yīng)力量值對碳質(zhì)頁巖而言為極高應(yīng)力。在隧道施工過程中，通過采取提高支護體系剛度、合

2、理預(yù)留變形量，以及采用長錨桿、短進尺預(yù)留核心土和二次襯砌跟近、提高二襯混凝土強度等常規(guī)措施控制了圍巖變形，保證隧道順利施工?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】峽口隧道碳質(zhì)頁巖高地應(yīng)力大變形控制措施1引言引言隨著我國鐵路、高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展，隧道工程已經(jīng)向長大、深埋方向發(fā)展，建設(shè)穿越高地應(yīng)力且地質(zhì)環(huán)境惡劣的軟弱圍巖區(qū)的長大隧道工程不可避免[1]。例如蘭新復(fù)線烏鞘嶺隧道、二郎山隧道、宜萬鐵路堡鎮(zhèn)隧道、蘭渝鐵路毛羽山隧道等在施工過程中都存在高地應(yīng)力軟巖大變

3、形。在高地應(yīng)力區(qū)修建的地下工程，最大的難題就是軟巖大變形的控制問題[2]。目前，關(guān)于圍巖大變形還沒有一個明確的和清晰的定義，在理論上缺乏系統(tǒng)研究，在工程實踐中，圍巖大變形至今未列入設(shè)計規(guī)范。國內(nèi)外許多專家對高地應(yīng)力軟巖隧道修建技術(shù)進行了大量研究，分別從支護措施、開挖方法等方面提出相應(yīng)觀點和解決辦法。在建湖北宜巴高速公路峽口隧道，隧道區(qū)的水平地應(yīng)力以構(gòu)造應(yīng)力為主，同時表明地應(yīng)力場以水平應(yīng)力為主導(dǎo)；最大水平主應(yīng)力與隧道軸線交角較大，對隧道圍

4、巖的穩(wěn)定性不利；地應(yīng)力量值碳質(zhì)頁巖而言為極高應(yīng)力。隧道初期支護后出現(xiàn)嚴(yán)重的大變形情況。本文結(jié)合峽口隧道進口高地應(yīng)力軟巖大變形工程實例，研究薄層碳質(zhì)頁巖地層大變形的發(fā)展規(guī)律和力學(xué)機理，在施工過程中探求合理的治理措施，達到有效控制圍巖變以及快速掘進的目標(biāo)，從而保證工程的順利施工；同時，進一步深化并豐富軟巖隧道大變形研究，為該類隧道工程設(shè)計施工控制提供理論研究。2工程概況工程概況在建的峽口隧道位于興山縣峽口鎮(zhèn)境內(nèi)，為路線穿越一近南北走向山嶺而

5、建設(shè)。隧道采用分幅式，其左幅起訖樁號ZK104214～ZK110670，總長6456.0m，右幅起訖樁號3在大變形段，隧道圍巖變形持續(xù)時間長。在初期變形后，變形并未停止，而在持續(xù)發(fā)展，拱頂下沉較快。圍巖持續(xù)變形，造成初期支護變形過大而發(fā)生破壞，導(dǎo)致初期支護侵限，進行換拱處理。3.1.33.1.3圍巖變形拱頂下沉變形遠大于周邊收斂。圍巖變形拱頂下沉變形遠大于周邊收斂。3.1.43.1.4圍巖變形具有明顯階段性圍巖變形具有明顯階段性監(jiān)控量測

6、數(shù)據(jù)顯示，上臺階開挖拱頂下稱量占總量的35%左右，前面掌子面開挖和下臺階開挖拱頂下沉量占總量的65%，所以掌子面爆破和下臺階、仰拱爆破對圍巖變形影響很大。3.1.53.1.5工序干擾易引起突變工序干擾易引起突變初期支護完畢后，受工序?qū)鷰r的擾動影響，變形加速的特征非常明顯，特別是掌子面爆破、下臺階、仰拱開挖時產(chǎn)生突變現(xiàn)象。帶來較大的災(zāi)害，初期支護變形侵限處理困難、危險，不及時處理帶來塌方。3.23.2初期支護變形特征初期支護變形特征隧道