高地应力软岩隧道超前导洞施工

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雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案

雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案一、工程概况雁门关隧道北起山阴县庙家窑村西，南止于代县太和岭村北。

起讫里程DK110+855～DK124+940，全长14085 m，为全线重点控制性工程，设计为单洞双线隧道，最大埋深约820m。

我部承担雁门关隧道进口段8145m正洞及1#斜井1445m、2#斜井2385m的施工任务。

安排进口、1#斜井、2#斜井三个工区组织施工。

进口与1#斜井正洞、1#斜井正洞与2#斜井正洞已贯通。

二、地质情况DK118+645以后剩余段落位于高地应力软弱围岩大变形段，该地段通过古老变质岩地层和断层破碎带，节理裂隙发育，岩脉穿插，岩体蚀变，软硬不均，地下水发育，隧道围岩稳定性极差。

三、初期支护、二次衬砌变形情况由于围岩地质条件复杂，围岩收敛变形量大。

自2011年11月以来，多次发生挤压性大变形，导致初期支护开裂、掉块、变形、侵限，初期支护多次拆换，二次衬砌局部开裂、压碎。

工程进展十分缓慢。

DK118+645～+675段采用单层I25b型钢钢架支护（间距0.6m），初期支护开裂变形严重，采用I18工字钢进行第二层钢架加固后仍开裂变形严重，初期支护全部侵入二次衬砌净空。

进行双层钢架换拱处理，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm。

采用双层钢架换拱处理后，初期支护仍出现环、纵向裂缝，喷射砼开裂掉块，为确保施工安全，掌子面停工，施做二次衬砌。

DK118+675～+702段采用双层钢架支护，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm。

采用双层钢架支护后，初期支护仍变形量大，DK118+682～+692段初期支护侵入二次衬砌净空进行换拱处理。

DK118+692～+702段采用双层拱架支护，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm，初期支护仍变形量大，该段初期支护已侵入二次衬砌净空，目前掌子面停工。

高地应力软岩大变形隧道施工技术

高地应力软岩大变形隧道施工技术介绍隧道是连接地理上两个地区的重要交通工程。

然而，由于地质条件的复杂性和多变性，隧道的施工过程也面临着许多问题。

其中一个主要挑战是位于高地应力软岩区域的大变形隧道的施工。

高地应力软岩区域的隧道工程面对着较高的岩压和地质风险。

本文将介绍高地应力软岩大变形隧道施工技术。

问题施工大变形隧道有着诸多的问题，其中最主要的是与软岩的高地应力作斗争。

高地应力使得软岩的负荷能力下降。

因此，高地应力软岩区域的隧道工程施工需要考虑如何应对高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等问题。

解决方案从长期的施工技术来看，隧道施工工艺一直在不断更新和改进。

对于高地应力软岩区域的大变形隧道施工，采取以下措施可以提高施工效率和减少风险。

1.钻孔爆破工艺在高地应力软岩区域的隧道爆破中，采用钻孔爆破工艺可以减少振动，降低噪音和对基岩的影响。

另外，钻孔爆破还有利于控制隧道标准的大小和形状，确保隧道的结构稳定性。

2.预应力支护技术在高地应力软岩区域的大变形隧道施工中，预应力施工技术可以可靠地支撑隧道。

预应力施工技术通过钢缆、锚杆和桩体等材料，使支护结构承受预设的拉应力和压力。

预应力支护技术的应用可以避免因阻力降低、松动积土或地下水位变化引起的隧道变形等问题。

3.岩土混掘技术岩土混掘技术是一种将土与岩石混合起来，挖掘的同时稳定周围的土体。

这种技术可以有效地减少振动和噪音，并可以运用于软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等的隧道施工。

同时，岩土混掘技术的应用可以改善施工现场的高地应力环境。

结论高地应力软岩大变形隧道施工是一项复杂的技术。

有效地解决高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等难题是成功的关键。

本文提到的钻孔爆破工艺、预应力支护技术和岩土混掘技术是现代大变形隧道施工的重要技术。

这些技术的有效应用可以保障隧道施工的安全、高效和稳定。

隧道超前导洞再扩挖法施工工法(2)

隧道超前导洞再扩挖法施工工法隧道超前导洞再扩挖法施工工法一、前言隧道工程是现代交通、水利等基础设施建设的重要组成部分。

而隧道超前导孔再扩挖法施工工法作为一种先进的施工方法，被广泛应用于隧道工程中。

本文将详细介绍隧道超前导孔再扩挖法施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点隧道超前导孔再扩挖法施工工法具有以下几个特点：1. 该方法采用的是高压喷射注浆技术，使得围岩结构稳定性提高，避免了岩体塌方和不稳定的风险。

2. 通过合理的导坑设计和施工工艺，可以减少施工对周边环境的影响，降低振动噪声和沉降量。

3. 施工速度快，能够实现隧道的快速开挖，缩短工期，提高施工效率。

三、适应范围隧道超前导孔再扩挖法适用于以下工程：1. 具有较高水平和竖向应力的地层，如岩石地层、深埋地下等。

2. 隧道工程中较长的区间，可以通过导坑逐段施工，加快施工速度。

3. 对施工时间和影响范围有较严格要求的区域，如城市中心、重要设施附近等。

四、工艺原理隧道超前导孔再扩挖法施工工法通过以下工艺原理来实现：1. 导坑设计：根据隧道设计要求和地质条件，合理规划导坑的位置、形状和尺寸，确保导坑对隧道施工的支撑和导向作用。

2. 高压喷射注浆技术：在导坑内进行高压注浆，通过增加围岩的稳定性，提高施工的安全性和可控性。

3. 导坑逐段施工：根据设计要求，将隧道分段进行施工，逐步推进导坑，使隧道的开挖与导坑施工同步进行。

五、施工工艺隧道超前导孔再扩挖法施工工艺包括以下几个施工阶段：1. 导坑准备：清理导坑区域，进行地质勘探和测量，确定导坑的位置和尺寸。

2. 导坑开挖：采用挖土机械等设备，将土层、软岩等杂质清除，并进行导坑的开挖。

3. 导坑支护：在导坑周围进行高压喷射注浆，加固围岩结构，确保导坑的稳定性。

4. 导坑逐段施工：按照设计要求，将隧道分段进行施工，逐段推进导坑并进行喷射注浆工作。

高地应力软岩隧道施工变形控制方法试验研究

文献标志码：Ａ
文章编号：１７７１２１）１— ０５— ６６２— ４Ｘ（０２００００
ＴｒａｓａｃｎＤｅｏｍａｉｎＣｏｔｏｕｉｇＴｕｅｉｉｌＲｅｅｒｈｏｆｒｔｏｎｒｌｄｒｎｎｎｌｎｇｉｏｔＧｒｕｎｔｇｏｓｒｓｎＳｆｏｄｗｉｈＨｉｈＧｅ・ｔｅｓ
ＺＯＵｏｇＣｈｎ，ＺＨＡＮＧｎｉｇＭｉｑｎ，ＬＩＹａｚｎｎｏｇ，ＺＨＡＮＧｅｘｎＷｎｉ
（．ＴｃｎｌｙＣｎｅｏｈｎａｌａｕｎｌｒｕｏ，ｔ．Ｌｏａｇ４１０，ｅａ，Ｃｉａ１ｅｈｏｇｅｔｏｒｆＣｉａＲｉｙＴｎｅＧｏｐＣ．Ｌｄ，ｕｙｎ７０９Ｈｎｎｈｎ；ｗ２ｎｉｅｒｇＭａａｅｅｔｅｔ，ｎｓｙｏａｌａｓｏｈｎ，ｅｉ８４ｈｎ）．ＥｇｎｅｎｎｇｍｎｎｅＭｉｉｒＲｉｙＣｉａＢｉｇ１０４，ＣｉａｉＣｒｔｆｗｆｊｎ０
ｏｃｒｉｇａｉｅｅｔｓｐｆｂｎｈｅｃｖｔｎｍｅｈｄａｅｓｍｍａｉｄｈｏｃｕｉｎｒｗｒｓｆｌｗ：１ｃｕｒｔｄｆｒｎｔｓｏｅｃｘａａｉｔｏｒｕｎｆｅｏｒｚ．Ｔｅｃｎｌｓｓｄａｎａｅａｏｌｓ）Ｒｅｅｏｏ．
Ａｂｔａｔｈｏｔｌｏｈｅｏｍａｉｎｉｄｃｄｂｕｎｌｇｉｏｒｕｄｗｉｉｈｇｏｓｒｓｓｓｄｅｓｒｃ：Ｔｅｃｎｒｆｔｅｄｆｒｔｎｕｅｙｔｎｅｉｎｓｆｇｏｎｔｈｇｅ —ｔｓｉｔｉｄ，ｗｉｏｏｎｔｈｅｕｔｈ

高地应力软岩隧道超前导洞法施工围岩变形预释放规律分析

表１围岩参数
岩初始地应力的预释放，以期使隧道正洞支护变形减
小至安全可控状态。１理论简析超前导洞释放法为在开挖正洞之前在正洞的合适
位置先开挖一定长度的超前导洞，过超前导洞的位通移释放一部分初始应力，而减少正洞扩挖后的支护从
念，通过对超前导洞的不同尺寸、位置等条件下围岩变形预释放规律的数值分析和研究，出了具有较提好释放效果的合理参数组合。
关键词：地应力软弱围岩大变形超前导洞释放法高中图分类号：４６３文献标识码：Ｕ５．１Ａ释放率数值模拟
取导洞拱顶距正洞拱顶２５Ｉ，．ｌ高度４５ｍ，位＇ｌ．且
２１０１年第１２期
高地应力软岩隧道超前导洞法施工围岩变形预释放规律分析
８７
Ａ
、
７％，５这是由于Ｄ处位移受导洞底鼓影响较大，之加导洞支护结构不闭合，洞宽度越大，鼓现象越导底
铁
８６
道
建
筑
ＲａｌｙＥｎｉｅｒｎｉｗａｇｎｅｉｇ
文章编号：０３１９（０１１．０６０１０ — ９５２１）２０８－３
高地应力软岩隧道超前导洞法施工围岩变形预释放规律分析
郭小雄，艳青，刘马伟斌

超前大钻孔应力释放方法在高地应力软岩隧道中的应用效果分析

第３３卷第ｌ０期２０１３年ｌＯ月
隧道建设
ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｖ０１．３３Ｎｏ．１Ｏ
０ｃｔ．２Ｏｌ３
超前大钻孑Ｌ应力释放方法在高地应力软岩隧道中的应用效果分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｕｚｈａｉｌｉｎｇｔｕｎｎｅｌｏｎＬａｎｚｈｏｕ— Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇｒａｉｌｗａｙｉｓａ１９ｋｍ— ｌｏｎｇｔｗｉｎ－ｔｕｂｅｔｕｎｎｅ１．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｇｒｏｕｎｄｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｓｏｔｆｒｏｃｋ，ｌａｒｇｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌ，ｗｈｉｃｈｈａｓｇｒｅａｔｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅ１．Ｂｙｄｒｉｌｌｉｎｇｌａｒｇｅ — ｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｓｉｎａｄｖａｎｃｅｔｏｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｓｔｕｃｒｔｕｒｅｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｂｒｏｕｇｈｔｕｎｄｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｓｕｐｐｏｔｒｓｙｓｔｅｍｂｅｃｏｍｅｓｓａｆｅ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｌａｒｇｅ — ｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｄｒａｗｎａｒｅａｓｆｏｌ — ｌｏｗｓ：Ｔｈｅｌａｒｇｅ — ｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｓｄｒｉｌｌｅｄｉｎａｄｖａｎｃｅｃａｎｒｅｓｔｒｉｃｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎ，ｂｕｔｈａｓｓｏｍｅｎｅｇ — ａｔｉｖｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｎｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｒｅｌｅａｓｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｒｇｅ — ｄｉａｍ－ｅｔｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｕｚｈａｉｌｉｎｇｔｕｎｎｅｌ；ｌａｒｇｅ・ｄｉａｍｅｔｅｒｂｏｒｅｈｏｌｅｓｄｒｉｌｌｅｄｉｎａｄｖａｎｃｅ；ｈｉｇｈｇｒｏｕｎｄｓｔｒｅｓｓ；ｓｏｔｆｒｏｃｋ；ｓｔｒｅｓｓｒｅｌｅａｓｉｎｇ

高速铁路复杂地质隧道超前地质预报施工工法(2)

高速铁路复杂地质隧道超前地质预报施工工法高速铁路复杂地质隧道超前地质预报施工工法一、前言高速铁路建设是国家重点推进的基础设施项目，而复杂地质隧道的施工是其中重要的一环。

在复杂地质条件下进行隧道施工具有一定的风险和挑战性，因此需要采用超前地质预报施工工法。

本文将对该工法进行详细介绍，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点超前地质预报施工工法是指在隧道施工过程中，通过对地质环境进行准确预测和评估，合理安排工程施工步骤，以应对复杂地质条件的一种施工方法。

该工法具有以下几个特点：1）提前了解隧道所处地质环境，减少了不确定性因素；2）采取超前地质预报技术，对地质条件进行精确评估，为施工提供科学依据；3）合理安排工法和措施，以应对不同地质条件的变化；4）针对可能出现的问题提前准备解决方案，避免施工阻碍。

三、适应范围超前地质预报施工工法适用于复杂地质条件下的隧道施工，包括高地应力、软弱地层、断层、溶蚀地层等。

在这些复杂地质条件下，采用该工法能够提高施工效率，减少安全风险，保证施工质量。

四、工艺原理超前地质预报施工工法主要的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释。

首先，通过对地质环境的详细调查和采样，获取地质资料。

然后，通过地质勘探技术对地质条件进行准确预测和评估。

根据评估结果，采用不同的技术措施，如地质钻探、爆破、锚杆支护等，来解决地质问题，并确保施工的顺利进行。

五、施工工艺超前地质预报施工工法根据施工过程的不同阶段，采取了一系列的施工工艺。

首先，在地质勘探阶段，进行地质调查、地质钻探、地质探测等作业，获取地质资料。

然后，在隧道开挖阶段，根据地质预报结果确定开挖工法和施工措施，如爆破、机械掘进等。

在隧道支护阶段，采取支护措施，如锚杆支护、喷射混凝土等。

最后，在隧道衬砌阶段，进行隧道壁面和顶板的修整和整饰。

六、劳动组织超前地质预报施工工法在劳动组织上注重人机协同作业，提高施工效率。

高地应力软岩大变形隧道施工技术

高地应力软岩大变形隧道施工技术中铁十四局集团第四工程有限公司石贞峰摘要：堡镇隧道为宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一，也是全线施工难度最大的隧道之一。

堡镇隧道围岩属于高地应力软岩，在施工中发生高地应力软岩大变形。

结合软岩的岩性分析情况，采用科研引导、稳扎稳打的方针，制定了详细的施工方案，在施工过程中探索、研究出了控制软岩大变形的施工技术。

关键词：堡镇隧道高地应力软岩大变形施工技术1 工程概况堡镇隧道左线全长11565m，右线全长11599m，线间距30m, 右线初期设计为平导，作为左线辅助施工通道，后期再将平导扩挖形成右线隧道。

是宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一，也是全线唯一的高地应力软岩长隧。

十四局承担左线进口段5641m、右线进口段5622m的施工任务。

隧道穿越岩层主要为粉砂质页岩、泥质页岩，呈灰黑色，多软弱泥质夹层带，白色云母夹层，强度极低。

大部分页岩呈薄层状，层厚3～10cm，分层清晰,产状扭曲，挤压现象明显，岩体破碎，强度很低，手捏呈粉末状，遇水膨胀；顺层发育，有光滑顺层面，层间多夹软泥质夹层，节理、层理发育、切割严重，围岩整体性很差，隧道左边拱存在顺层软弱面，右侧边墙有楔形掉块，爆破后滑坍、掉块严重。

根据国标《工程岩体分级标准》，该区属高应力区，产生大的位移和变形。

洞内初期支护局部开裂，顺层坍塌，节理发育，软岩变形等，凡专家预测的复杂地质均已出现。

在施工中发生多次高地应力作用下较大变形中，仅8#横通道处拱顶沉降最大就达15cm，收敛32.5cm，超过预留变形量，并侵入二次衬砌。

2 施工方案针对高地应力软岩大变形的特点，我们制定了“超前支护、初支加强、合理变形、先放后抗、先柔后刚、刚柔并济、及时封闭、底部加强、改善结构、地质预报”的整治原则和总体方案，配合平导超前等辅助方案较好的解决了此项难题。

2.1 总体方案介绍(1)采用超前小导管支护，开挖后及时封闭围岩；加强初期支护的刚度，采用型钢拱架封闭成环；为达到稳固围岩的目的，系统锚杆采用中空注浆锚杆加固地层，锚杆长度应稍大于塑性区的厚度。

高地应力软岩大变形隧道施工关键技术研究

高地应力软岩大变形隧道施工关键技术研究发布时间：2022-12-19T07:26:25.462Z 来源：《工程建设标准化》2022年15期8月8批次作者：宋仲伟[导读] 为了能对软岩的大变形进行合理治理，宋仲伟四川路桥桥梁工程有限责任公司四川省泸州市 646000摘要：为了能对软岩的大变形进行合理治理，本文融合初地应力状态分区规则，给出了选用强度应力比和地应力数值作为高地应力分区规则的鉴定标准，并且在变形分级准则的前提下，依据项目实际把它分成四个等级。

根据并对变形原理和因素的探索，给出了高地应力软岩大变形隧道设计和工程的施工关键技术，制定了高地应力大变形软岩隧道支护适应能力的描述准则，并设立了软岩大变形隧道变形控制与体系管理，可以为高地应力软岩大变形软岩小变形软岩大隧道设计及施工及其变形治理工作提供参考。

关键词：隧道施工；高地应力；软岩的大规模；变形操纵；体系管理近些年，因为隧道施工朝着“长，大，深，难”方向不断深化，高地应力软岩中的大变形隧道施工五花八门。

软岩的大变形一般体现在软岩的变形过多，变形速度快，变形时间久，容易出现初支变形损伤，钢架结构扭曲，侵限拆卸乃至二次衬砌被压溃的现象，这会对设计和工程施工都造成了非常大的难度。

自新世纪第一例高地应力软岩大变形隧道施工问世至今，软岩大变形便成了地下工程施工中的一个棘手问题，对这类问题求解的探索逐步深入开展起来。

本文以工程实践为载体，从隧道施工变形分级，变形原理和变形控制系统三个方面对高地应力软岩隧道施工的相关技术问题进行阐述，有利于减少工程项目事件的发生，达到风险管控和损耗降低。

1高地应力的分析高地应力这一相对概念与其受到地应力历史及其岩石抗压强度和岩体弹性模量相关。

关于高地应力分辨，现在还没有统一的政策法规，一般有定量法，地应力比值法，抗压强度应力比法等方式。

在我国和国外一些国家在分辨应力场区划规范上也有很大差别，体现了世界各国在界定高地应力层面也有很大差别。

隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法

隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法一、前言隧道施工是现代交通建设的重要组成部分之一，而软岩地质条件下的隧道施工则面临诸多挑战。

隧道在软岩地质条件下容易发生大变形和塌陷，严重影响施工进展和工程质量。

因此，隧道施工工法的选择对于保证施工质量和安全至关重要。

本文将介绍一种针对隧道高地应力软岩大变形问题的施工工法——隧道高地应力软岩大变形弹性支架法。

二、工法特点隧道高地应力软岩大变形弹性支架法是一种针对软岩地质条件下隧道施工的创新工法。

其特点如下：1. 采用了弹性支架技术：在施工过程中，通过设置适当的弹性支架，能够有效抵抗软岩地层的应力和变形，保证施工的稳定性和安全性。

2. 适应性强：该工法适用于高应力软岩地质条件下的隧道施工，能够解决软岩地层大变形问题，提高工程质量和施工效率。

3. 可控性强：通过对施工过程中各个环节的精确控制，能够实现施工过程的精密调控，为工程质量和安全提供可靠保障。

三、适应范围隧道高地应力软岩大变形弹性支架法广泛适用于以下情况：1. 隧道施工过程中地层应力较高，存在软岩地质条件。

2. 隧道施工区域存在大变形和塌陷的风险。

3. 隧道长度较长，施工周期较长。

四、工艺原理隧道高地应力软岩大变形弹性支架法是基于以下原理进行施工的：1. 针对软岩地层的高地应力特点，通过弹性支架的设置和调整，能够承受和分散地层应力，减小地层变形，保证施工过程的稳定性。

2. 通过合理的施工过程控制和技术措施，能够减小软岩地层变形的程度，降低工程风险。

3. 通过施工工艺和弹性支架的优化设计，能够提高施工效率和工程质量。

五、施工工艺隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的施工包括以下阶段：1. 前期准备工作：进行现场勘察和地质调查，确定支护方案和施工方案。

2. 入口准备工作：进行现场平整和拆除阻碍隧道施工的建筑物。

3. 预制支架安装：在施工现场进行支架的预制和安装。

4. 掘进施工：使用隧道掘进机进行隧道的掘进工作。

高地应力软岩大变形隧道施工技术浅析

高地应力软岩大变形隧道施工技术浅析发布时间：2021-06-22T09:47:55.893Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：王亚鹏[导读] 摘要：成兰铁路于2011年3月开工建设，线路起于成都，向北延伸连接兰渝铁路哈达铺站，是川西高原上修建的第一条铁路，位于绵阳高川的跃龙门隧道左、右线全长40023米，穿越我国著名的龙门山地震活动带和龙门山褶皱断裂带，隧道埋深大，岩体为极其破碎的碳质千枚岩、碳质板岩等，80%为高应力-节理化（HJ）复合型软岩，围岩强度应力比0.10～0.25，有极强崩解性、分散性、流变性、易扰动性、可塑性，局部地段围北京铁城建设监理有限责任公司北京 100855摘要：成兰铁路于2011年3月开工建设，线路起于成都，向北延伸连接兰渝铁路哈达铺站，是川西高原上修建的第一条铁路，位于绵阳高川的跃龙门隧道左、右线全长40023米，穿越我国著名的龙门山地震活动带和龙门山褶皱断裂带，隧道埋深大，岩体为极其破碎的碳质千枚岩、碳质板岩等，80%为高应力-节理化（HJ）复合型软岩，围岩强度应力比0.10～0.25，有极强崩解性、分散性、流变性、易扰动性、可塑性，局部地段围岩手捏成粉，隧道不良地质复杂多变，主要有高地应力、高地温、岩爆、断层破碎带、高瓦斯及硫化氢有害气体、岩溶富水、下穿河道等，同时隧道外部环境受汶川地震影响，危岩、落石、崩塌、山体滑坡及泥石流等地质灾害频发，洞内多处出现严重大变形，施工中采取超前预报与超前支护措施，快挖、快支、快锚、快封、快成环，让初支结构及时承载，减小高地应力环境和不良地质条件下初支变形风险。

关键词：高地应力；软弱围岩；大变形；施工技术1引言在建成兰铁路成都至川主寺试验段（简称“成川段”）位于四川省境内，全长275.8km，是汶川大地震灾后重建项目，是我国又一条海拔3000米以上的高原铁路，平原标以路基、桥梁为主，隧道标以长大隧道群为主，线路进入龙门山山脉后首座隧道跃龙门隧道在施工中遇到各类软岩大变形，工程地质呈现出典型的“四极三高”特征，即：地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩性条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著；高地壳应力、高地震烈度和高地质灾害风险叠加，不良地质恶化，截止2021年4月开挖统计隧道范围内软岩大变形段落占比46.6%，工程建设难度好比“冻豆腐”上修青藏铁路、“软豆腐”上修宜万铁路，说在“烂豆腐”上修成兰铁路也不为过。

隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法(2)

隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法隧道高地应力软岩大变形弹性支架法施工工法一、前言隧道工程是现代城市建设中非常重要的一项基础工程，而软岩地层隧道的施工面临着高地应力和大变形的挑战。

为了解决软岩隧道施工中的问题，隧道高地应力软岩大变形弹性支架法应运而生。

该工法通过采取适当的施工工艺和技术措施，可以充分利用地层应力的作用，实现软岩隧道的安全施工和稳定性控制。

二、工法特点隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的主要特点如下：1. 应用范围广：适用于软岩地层隧道的施工，特别是在高地应力和大变形条件下具有较好的适应性。

2. 抗震性好：采用弹性支架的结构，可以有效吸收震动能量，提高隧道的抗震性能。

3. 施工周期短：通过合理的施工工艺和组织方式，可以降低施工周期，提高施工效率。

4. 施工质量高：采用先进的施工工艺和技术措施，能够保证施工质量达到设计要求。

三、适应范围隧道高地应力软岩大变形弹性支架法适用于软岩地层隧道的施工，特别是在高地应力和大变形条件下。

该工法可以应用于各类地质条件和隧道类型，如城市地铁隧道、水利隧道以及公路和铁路隧道等。

四、工艺原理隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的工艺原理是在施工过程中充分利用地层应力的作用，并通过合理的技术措施实现软岩隧道的稳定施工。

具体包括以下要点：1. 弹性支架设计：根据隧道的地质条件和设计要求，设计合理的弹性支架结构，使其能够充分吸收地层应力和变形。

2. 施工承压设备：选用适当的施工承压设备，确保支架的紧固和稳定，保证施工过程中的安全性。

3. 排除地层应力：通过钻孔、爆破和喷浆等方式，排除地层中的高地应力，减小地层的变形。

五、施工工艺隧道高地应力软岩大变形弹性支架法的施工工艺包括以下阶段：1. 地质勘察：对隧道施工区域进行详细的地质勘察，了解地层的情况和变形特点，为施工做好准备。

2. 预处理工艺：通过钻孔、喷浆等方式，排除地层中的高地应力，减小地层的变形。

3. 弹性支架安装：按照设计要求，安装弹性支架结构，确保其紧固和稳定。

高地应力软岩大变形隧道施工技术措施

高地应力软岩大变形隧道施工技术措施软岩大变形是指在高地应力环境下，隧道开挖后围岩发生侧鼓、底鼓等严重挤压变形，挤压变形量超出常规围岩变形量的现象，是围岩柔性破坏时应变能很快释放造成的一种动力失稳现象。

1.工程概况某隧道为铁路单线隧道，隧址区内新构造运动强烈，活动断裂发育，存在构造应力相对集中的地质环境条件，局部埋深较大的隧道可能遭遇高地应力工程环境，特别是隧道埋深过大时，板岩、千枚岩等软质围岩可能发生软岩大变形；局部构造应力强烈的区域，破碎的硬质岩也可能出现大变形现象。

沿线易发生软岩大变形的地层主要为三叠系、泥盆系及志留系千枚岩、板岩地层.该隧道埋深大、软质岩发育地段，以Ⅰ级及Ⅱ级软岩大变形为主。

隧道在DK28+888～DK36+415段主要为绿泥片岩及片岩，层厚普遍小于3cm，属极薄层～中薄层，灰绿色为主，矿物成分以绿泥石、云母、石英为主，变晶结构，薄片状构造为主，岩质软弱，节理裂隙发育，岩体破碎，部分段落呈中厚层状构造，岩体较破碎，该段落富水程度中等，绿泥片岩浸水后强度急剧降低。

其中DK29+765～DK36+415段具轻微～中等的变形潜势。

2.软岩大变形段的基本特性（1）变形量大：变形量远超常规预留变形量。

（2）初期支护变形速度快：隧道变形量测开始阶段，变形速率快，最大变形速率时间一般发生在边墙下台阶落底至仰拱闭合成环前。

（3）变形持续时间长：大变形区段变形时间从开挖至衬砌浇筑前，一般30d 或更长。

（4）施工难度大，安全风险高：开裂变形持续不断，易发生大面积失稳坍塌，处置塌方难度大。

3. 软岩大变形段的施工情况软岩大变形表现形式多样，主要表现在边墙挤压纵向变形开裂，拱顶下沉环向变形开裂，钢架凸起变形、扭曲，边墙变形侵限拆换拱，初支喷射混凝土鼓包掉块，隧底初支受力鼓起，掌子面岩石崩解滑坍，应力集中部位明显开裂掉块，局部二衬开裂等现象。

4. 软岩大变形控制技术措施及施工技术从主动加固围岩，发挥围岩自承能力，控制围岩塑性区发展出发，提出高地应力软岩隧道大变形主动控制技术要点为“加深地质、主动控制、强化锚杆、工法配套、优化工艺”二十字方针。

高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法

高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法一、前言高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法是在研究高地应力偏压软岩的变形特点和施工工程实践的基础上，开发出的一种适用于该类型软岩隧道的施工方法。

该工法采用一系列的技术措施，能够有效地应对高地应力偏压软岩在隧道施工过程中的变形和破坏问题，提高隧道的施工质量和安全性。

二、工法特点高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法具有以下特点：1. 结合理论和实践：该工法在理论研究的基础上，充分考虑了实际工程中的施工环境和条件，实现了理论与实践的有机结合。

2. 针对问题：该工法针对高地应力偏压软岩的变形和破坏问题，采取了一系列的技术措施，能够有效地减小软岩的变形和破坏程度。

3. 综合施工：该工法综合考虑了地质、水文、结构等多个方面的因素，在施工过程中采用了多种技术手段和工具，实现了施工的全面控制和管理。

4. 高效安全：该工法提供了一套完整的施工工艺和安全措施，能够有效保障施工的效率和安全性。

三、适应范围高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法适用于高地应力偏压软岩多变形地层的隧道施工，特别适用于需要在限定时间内完成的大变形软岩隧道项目。

四、工艺原理该工法的工艺原理是基于高地应力偏压软岩的变形特点和施工实践的经验总结而来的。

根据工法的原理，通过合理的施工工艺和技术措施，可有效控制地层变形，保证施工质量。

具体分析和解释如下：1. 施工工法与实际工程之间的联系：该工法根据实际隧道工程的地质情况和设计要求，提出了一套针对高地应力偏压软岩的施工方案，能够满足隧道工程的要求。

2. 采取的技术措施：该工法根据软岩的变形特点，采取了一系列的技术措施，包括分段爆破、支护结构选择、应力释放等，以减小软岩的变形和破坏程度。

五、施工工艺高地应力偏压软岩大变形隧道施工工艺主要包括以下几个施工阶段：1. 前期准备工作：包括地质勘察、设计方案编制、机具设备准备等。

2. 隧道开挖：采取分段爆破的方式进行隧道的开挖，通过合理的爆破参数和爆破序列，减小软岩的变形和破坏。

软岩隧道施工中的超前及初期支护技术

软岩隧道施工中的超前及初期支护技术【摘要】蒙华铁路员山隧道暗埋段较长且隧道半径较大，个别地质层有断层发育，且洞口熔岩石较多，洞内暗埋段围岩软岩所占比例较大，针对该隧道特殊地质情况，只能采用软岩隧道中的超前及初期支护技术：长管棚超前支护与超前小导管注浆加固辅以中空注浆锚杆的方法。

本方法所提出的注意事项减少了隧道施工人员伤亡，最大程度的避免了各种施工安全问题。

写此篇文章的目的，希望可以对类似情况有所帮助。

【关键词】软岩隧道；中空注浆锚杆；初期支护【中图分类号】U455.7【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）06-0135-021.工程概况员山隧道是蒙华铁路交通要道的重要组成部分，穿越了地势起伏较大、最高海拔达298米的员山丘陵区。

隧道总长743米，最大埋深153米。

隧道暗埋段较长且隧道半径较大，个别地质层有断层发育，且洞口熔岩石较多，暗埋段软岩所占比例达百分之四十以上，占比较大，施工相当困难。

2.长管棚超前支护与超前小导管注浆加固2.1 隧道进洞采用长管棚超前支护为保证进洞安全，采用长管棚超前加强支护。

洞口段边仰坡开挖支护至隧道明暗交界处满足长管棚施作标高时，形成平台，作为超前长管棚施作平台，在平台上进行超前长管棚施工。

长管棚施作前先进行导向墙施工，然后通过导向墙套管打设超前管棚，完毕后注浆加固地层，再进入洞身施工。

具体施工如下：导向墙施工按规范及设计要求间距架立导向墙钢架，用钢筋将钢架纵向焊接成一个整体。

在钢架拱部外缘安装导向钢管，导向管安装前测量定位，与管棚设计方向一致，然后浇注60～120cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。

导向墙完成后,喷射C20砼封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。

用红油漆在导向墙面上标注每个孔的编号。

钻孔时钻机要与已设定好的孔口管方向平行，用仪器、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，精确核定钻机位置。

钻孔由高孔位向低孔位进行。

钻孔完成后开始安装顶进按照设计要求加工的钢管。

隧道高地热及高地应力段施工控制要点

隧道高地热及高地应力段施工控制要点1.超前预报1.1洞内、外观察隧道洞内、洞外观察：隧道洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分，开挖工作面观察在每次开挖后进行，内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等，当地质情况基本无变化时，每天进行一次。

观察后绘制开挖工作面地质素描图。

对已施工区段的观察每天一次，观察的内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况，以及施工质量是否符合规定的要求。

在观察过程中如发现地质条件恶化，初期支护发生异常现象，将立即通知施工负责人采取应急措施，并派专人进行不间断。

1.2超前水平地质钻探采用钻机在洞内掌子面向隧道正前方钻5-10m的水平超前地质探孔，观察探孔出水情况及水温，发现异常情况时及时汇报，制定相应的施工方案。

1.3 TSP地震波探测仪探测在高温地热段采用地质雷达每20米检测一次，确保对掌子面前方的工程地质情况（围岩性质、地质结构构造、围岩完整性、地下水和溶洞）做出正确的预测。

2.监控量测2.1洞内温度及出水量检测安排专人每四小时对隧道洞内温度、掌子面温度、涌水温度测量一次，并对每次测量数据进行记录；现场技术员及时要对掌子面涌水量的变化进行记录。

2.2洞内沉降观测初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边墙标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。

测试元件采用直径12mm圆钢加工而成，每根元件25cm,锚入初期支护体20cm,外露5cm,以防震动影响量测结果。

量测频率开始8h观测一次，然后根据变形量的减小而减小量测频率。

根据量测及时掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，调整施工工序及预留变形量、开挖进尺等，便于指导施工，确保施工安全。

3.砼质量控制要点高温地热段的衬砌混凝土：在高温（如70高温）的岩体及喷混凝土上浇注二次衬砌混凝土时，厚度再薄，水化热也不易逸出。

由于混凝土里面和表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。

因此为防止二次混凝土衬砌出现裂缝，应采取下述措施：（1）为了防止高温时的强度降低，应选定合适的水灰比，并考虑到混凝土对地热水的耐久性，宜采用高炉渣水泥（分离粉碎型水泥）。

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２．１导洞设计
深为６００ｍ。为保证工程工期，共设置８座斜井，其中６座为无轨斜井，：ｚ座为有轨斜井。选择在木寨岭隧道７号斜井工区施作超前导洞，进行应力释放
实验，试验段位置为隧道右线里程ＤｙＫ１８７＋９９６～ＤｙＫ１８８＋０３６，长度为４０ｍ。隧道穿越第四系、第三系、二叠系、石炭系和泥盆系地层。第四系地层主要为人工填筑细角砾土、黏质黄土、砾质黄土、细角砾土、粗角砾土、碎石土和砂质黄土。第三系地层主要以砾岩、泥岩夹砂岩为
摘要：施作超前导洞进行应力释放是解决高地应力软岩隧道大变形的重要方法之一。结合兰渝铁路木寨岭隧道
工程实例，对高地应力软岩隧道超前导洞综合施工技术进行了研究和阐述，以期能为今后同类工程超前导洞施工提供参考和借鉴。关键词：兰渝铁路；隧道；高地应力；超前导洞；施工
第３Ｏ卷
第４期
甘肃科技
ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌ
ｌ２．３ＯＮｏ．４
Ｆｅｂ．２０１４
２０１４年２月
高地应力软岩隧道超前导洞施工
刘成杰
（兰渝铁路有限责任公司，甘肃兰州７３００００）
明洞。明洞段采用Ｉ１６钢架棚洞，间距０．５ｍ／榀，喷
射混凝土２３ｃｍ。导洞段分两部分，前５ｍ段为锁Ｅｌ段，后面为一
般段。１）暗洞锁口段。采用格栅钢架支撑，间距为１
２超前导洞设计
根据超前导洞的释放机理，在超前导洞断面和
中图分类号：Ｕ４５１
１）有效释放原则。在断面选择时，应尽可能采
１工程概况
木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县、岷县境内，为兰渝铁路线上最长的隧道。隧道设计为两条单
线，左线里程为ＤＫ１７３＋２８０一ＤＫＩ９２＋３７５，长度１９０９５ｍ；右线里程为ＤｙＫ１７３＋２８０～ＤｙＫＩ９２＋３９５，长度１９１１５ｍ。左、右线线间距为４０ｍ，隧道最大埋
用较大的断面，使断面距拱顶、拱腰、边墙的距离尽可能近。根据测试隧道开挖后所引起的松动圈来
看，导洞与正洞的边缘距离以不超过３．５ｍ为宜；
２）安全可靠原则。为保证超前导洞的施工安全，导洞初期支护参数应合理、可靠，由现场实际开挖监测情况来看，当围岩变形量超过３０ｃｍ时，初期支护混凝土出现大量剥落、掉块现象，钢架扭曲变形，甚至错断，从而使初期支护结构破坏。因此，应选择超前导洞应选择合理的初期支护，应保证导洞累计变形值不应超过３０ｃｍ；３）快速开挖原则。超前导洞应快速开挖，断面选择时，应尽可能使断面一次开挖到位，不宜采取台阶法施工。根据掌子面的稳定性分的，一次开挖到位时，断面高度不宜大于４．５ｍ；４）经济合理原则。超前导洞应根据地质条件采取合理的支护措施，对Ｕ２９可缩钢架、Ｉ２０ｂ钢架进行支护参数比选。
隧道位于秦岭一昆仑纬向构造体系，后期被祁
廓线２３３ｃｍ，距隧道两侧边墙开挖轮廓线３１９ｃｍ。
断面尺寸：宽度 × 高度＝吕贺兰山字型构造体系改造、复合、归并。并在茶固超前导洞采用直墙断面，５０ｃｍ× ４５０ｃｍ。如图１所示。滩一带又被茶固滩帚状构造体系改造，目前形态表４．２支护措施现为ＤＫＩ７３＋３５０～ＤＫ１８９＋７００段为祁吕贺兰山字２型构造体系，ＤＫ１８９＋７００一ＤＫ１９２＋３７５段为茶固滩帚状构造体系。多期次构造作用复合叠加，形成了形态各异极其复杂褶曲与断层束构造。为保证导洞安全进入正洞施工，施作１．５ｍ长
向＝１．５ｍ×１．５ｍ；
，／ … 导 … 洞 … 一ｉ；｛ｌ
Ｉ正洞滴
—
２）暗洞一般段。原则上根据围岩稳定情况，采
用网喷Ｃ２５混凝土，厚度８—１６ｃｍ。必要时可设置环向ｑ￣１８ｍｍ钢筋，纵向连接，纵向间距１环／１ｍ。
支护参数的确定时，应遵循４个基本原则。
榀／０．６ｍ，网喷Ｃ２５混凝土，厚度２３ｃｍ。拱部设
９８
甘
肃
科
技
ｆ
￣２２ｍｍ系统锚杆，长度２．５ｍ，布设间距：环向 ×纵
主。二叠系地层主要以板岩为主，砂岩及炭质板岩多呈互层或夹层分布。石炭系地层以砂岩为主，夹
部分灰岩、板岩。泥盆系地层主要以粉砂岩和石英砂岩为主，局部夹泥岩和板岩。
超前导洞位于隧道断面内，距隧道拱顶开挖轮