隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)

1、隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)摘要：摘要：通過對正在施工的蘭渝鐵路木寨嶺隧道遇到的圍巖大變形問題的分析研究，對圍巖大變形進(jìn)行定義的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了施工工藝和改善和支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化，為我國今后長大深在對埋隧道工程大變形地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測和防治具有重要意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：軟弱圍巖大變形支護(hù)參數(shù)工序化注漿0、引言、引言交通隧道、水工隧道及其它地下工程穿越高地應(yīng)力區(qū)以及遇到軟弱圍巖體，常導(dǎo)致軟巖大變形等相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害。

2、根據(jù)大量文獻(xiàn)檢索結(jié)果顯示，隧道工程圍巖大變形已困擾地下工程界的一個(gè)重大問題。隨著我國隧道工程以及地下工程的迅猛發(fā)展，其長大、深埋的特點(diǎn)日趨明顯，而在一定的圍巖地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件下等則往往易于發(fā)生圍巖大變形等地質(zhì)災(zāi)害。圍巖大變形是一類危害程度大、整治費(fèi)用高的地質(zhì)災(zāi)害。目前正在施工的蘭渝鐵路木寨嶺隧道也因圍巖大變形不得不加強(qiáng)初期支護(hù)，增加工程的投入。1、隧道軟弱圍巖大變形的概述、隧道軟弱圍巖大變形的概述1.11.1軟弱圍巖大變形的定義軟弱圍

3、巖大變形的定義關(guān)于圍巖大變形，目前還沒有形成一致的和明確的定義。有的學(xué)者提出根據(jù)圍巖變形是否超出初期支護(hù)的預(yù)留變形量來定義大變形，即在隧道施工時(shí)，如果初期支護(hù)發(fā)生了大于25cm(單線隧道)和50cm(雙線隧道)的位移，則認(rèn)為發(fā)生了大變形。然而也有的學(xué)者認(rèn)為，不能從變形量的絕對值大小來定義大變形問題，具有顯著的變形值是大變形問題的外在表現(xiàn)，其本質(zhì)是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的巖體的剪切變形發(fā)生錯(cuò)動(dòng)、斷裂分離破壞，巖體將向地下空洞方向產(chǎn)生壓擠推變形來定義

4、大變形。1.21.2預(yù)防和控制軟弱圍巖大變形的施工措施預(yù)防和控制軟弱圍巖大變形的施工措施要預(yù)防和控制隧道施工中軟弱圍巖的大變形，首先做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，選擇相應(yīng)的安全合理的施工方法和措施。在施工中始終遵循“先治水，管超前，短進(jìn)尺，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤量測”的21字方針。嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范，強(qiáng)化施工工序標(biāo)準(zhǔn)化，依據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，嚴(yán)格支護(hù)措施。2、隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)、隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)本文以蘭渝鐵

5、路木寨嶺隧道為例，對隧道軟弱圍巖變形的形成及控制施工變形技術(shù)進(jìn)行一些探討。2.12.1工程概況工程概況木寨嶺隧道位于甘肅省岷縣進(jìn)內(nèi)，進(jìn)出口高程為2549.88m和2390.94m木寨嶺隧道為單線雙洞隧道，全長19110米。木寨嶺隧道地質(zhì)條件極為復(fù)雜，洞身穿越木寨嶺高山區(qū)，特殊不良地質(zhì)有濕陷性黃土、滑坡、泥石流、巖堆、炭質(zhì)板巖及斷層?；鶐r節(jié)理、裂隙發(fā)育，有11條斷層破碎帶、3個(gè)背斜及2個(gè)向斜構(gòu)造，屬高地應(yīng)力區(qū)。為極高風(fēng)險(xiǎn)隧道，是本標(biāo)段控制

6、性重點(diǎn)工程。氣候?qū)儆诟咴源箨憵夂颍昶骄照諘r(shí)數(shù)2214.9小時(shí)，年平均氣候4.9℃7.0℃，年平均相對濕度68%，年平均無霜90120天，年平均降水量596.5毫米，最熱7月份平均氣溫16℃，最冷1月份平均氣溫6.9℃。2.22.2隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)隧道軟弱圍巖大變形的施工控制技術(shù)木寨嶺隧道變形控制以支護(hù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整為主，在變形較為典型的7#斜井和正洞開展以拱架調(diào)整為主的分階段支護(hù)參數(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)以及應(yīng)力釋放等試驗(yàn)，并將優(yōu)化

7、后的支護(hù)參數(shù)應(yīng)用于其它斜井施工中。同時(shí)，斜井變形段支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果也為正洞支護(hù)參數(shù)的選擇提供了基礎(chǔ)。三臺(tái)階施工中臺(tái)階變形三臺(tái)階施工中臺(tái)階變形采用三臺(tái)階法施工時(shí)，平均拱頂下沉值為67.94mm，最大水平收斂為164.23mm，上、中臺(tái)階收斂值相對較大，施工效率約為1.3md。通過臺(tái)階變形分析表明，上臺(tái)階施工是應(yīng)力調(diào)整的主要階段，施工中要防止發(fā)生上部坍方。在中臺(tái)階、下臺(tái)階施工過程中要加強(qiáng)鎖腳錨桿的施做，仰拱快速閉合是控制變形的關(guān)鍵。各臺(tái)階

8、施工變形分布平均比例各臺(tái)階施工變形分布平均比例中臺(tái)階開挖前下臺(tái)階開挖前仰拱開挖前襯砌前拱頂32.79%35.60%24.16%7.45%上臺(tái)階拱腳57.67%21.93%16.14%4.25%中臺(tái)階57.58%39.74%2.86%下臺(tái)階98.34%1.66%（3）支護(hù)參數(shù)調(diào)整優(yōu)化應(yīng)用）支護(hù)參數(shù)調(diào)整優(yōu)化應(yīng)用大戰(zhàn)溝正洞段右線重慶方向支護(hù)參數(shù)應(yīng)用：階段第一階段第二階段第三階段第四階段里程Dyk187905~996Dyk187996~Dyk1

9、88034Dyk188034~125Dyk188125~345圍巖情況二疊系下統(tǒng)板巖夾砂巖下統(tǒng)板巖夾砂巖夾灰質(zhì)板巖二疊系下統(tǒng)板巖夾灰質(zhì)板巖二疊系下統(tǒng)板巖支護(hù)參數(shù)H175型鋼拱架，間距0.5m榀超前導(dǎo)洞試驗(yàn)段H175型鋼拱架，間距0.5m榀全環(huán)I20b型鋼拱架，間距0.8m變形量（mm）平均變形量330mm＜160mm＜130mm平均變形量345mm木寨嶺隧道長度大、地質(zhì)復(fù)雜、斷面多，施工中面臨的不確定因素多，為確保安全及施工的連續(xù)性，通

10、過對木寨嶺隧道已施工段落支護(hù)、變形進(jìn)行分析總結(jié)，在前期支護(hù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化木寨嶺隧道軟巖大變形段支護(hù)參數(shù)。（4）工序化注漿的應(yīng)用工序化注漿的應(yīng)用根據(jù)圍巖開挖揭示，預(yù)判隧道可能出現(xiàn)變形的，在隧道開挖支護(hù)初期預(yù)施做注漿錨管。根據(jù)變形等級管理情況，當(dāng)支護(hù)變形超過200mm，變形沒有趨于收斂的情況下進(jìn)行徑向注漿加固。大戰(zhàn)溝正洞右線重慶方向下臺(tái)階凈空收斂群曲線圖050100150200250300350400450500550106191