隧道高地应力的特点分析以及处理建议

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隧道高应力区施工技术方案

1.工程概况：

第二合同段隧道共计11座，其中控制性隧道4座，其他隧道7座。隧道群地处云南省境内，经过横断山脉、喀斯特地区等复杂地貌，其属于高应力区，根据区域地质构造，以及各个隧道地层岩性推断隧道有发生岩爆以及围岩大变形可能性。施工期间应加强超前地质预报和监控量测，及时掌握围岩情况。

2.岩爆施工方案：

2.1岩爆现象辨识

（1）岩爆现象：在极高地应力和高压力地段，坑壁岩石象炸弹一样突然飞出，并伴随着巨响，气浪和震动，破坏洞身工程设施或造成人身伤亡事故。轻微的岩爆仅剥落岩片，无弹射现象。严重的可测到4.6级的震级，一般持续几天或几个月。

（2）岩爆辨识的观测方法：岩体在钻孔过程中或爆破后出现深部或浅部爆裂声或伴随着呈片状剥离掉块和岩体自行辟裂现象时，一般情况下，可先考虑有岩爆的可能性；整体性较好、弹性脆性层状岩层层面某部位突然出现呈贝壳凹穴状（片状剥落）以及岩块弹射的情况等可认定为岩爆现象。

（3）岩爆判断的简易技术方法——岩爆发生的最小埋深判据

一般情况下，岩爆与隧道埋深有着密切的关系。据经验，一般埋深超过1000m 时，隧道一般会发生岩爆现象。根据工程需要，对于岩爆的临界埋深需要一个大致的了解，以便在施工过程中做好防范。

2.2岩爆分级

注：σθ/σc与围岩强度比不同；其中，σθ为地下工程围岩最大切向应力，σc岩石单轴抗压强度。

2.3防治岩爆的施工方案及措施：

根据隧洞实际情况，采用的防治岩爆的方法是在施工阶段中进行的，立足于减轻或避免岩爆伤人、毁机及导致围岩大面积失控的目标，按照“安全第一，稳扎稳打，不盲目冒进”的指导思想，遵循“预防为主，防治结合，多种手段，综合治理”的原则进行施工和防治岩爆，具体方法如下：

高地应力隧道软岩大变形段径向收敛控制措施

在隧道工程中，软岩地层的变形和收敛一直是一个令人头疼的问题。尤其是在高地应力地区，软岩隧道的大变形段径向收敛控制措施更加重要。本文将从技术措施、监测手段和管理方法等方面探讨高地应力隧道软岩大变形段径向收敛的控制措施。

1. 技术措施

在软岩地层的隧道施工中，为了控制大变形段径向收敛，可以采取以下技术措施：

- 合理的支护结构：选择合适的支护结构对软岩地层进行支护，比如钢架加混凝土梁、喷锚网、锚喷等，以增加地层的稳定性和承载能力，减少变形和收敛。

- 合理的巷道布置：通过合理的巷道布置，使得地层受力均匀，减小高地应力对软岩地层的影响，从而减少变形和收敛的发生。

- 降低开挖面积：通过减小开挖面积和采用分段开挖的方式，减少软岩地层的受力范围，减小地层变形和收敛的情况。

2. 监测手段

在施工过程中，为了及时发现软岩地层的变形和收敛情况，可以采用以下监测手段：

- 地下水位监测：通过监测地下水位的变化，及时了解软岩地层的湿度情况，从而判断软岩地层的稳定性和变形状况。

- 地表位移监测：采用地表位移监测仪器，对隧道周边地表位移进行实时监测，及时发现软岩地层的变形和收敛情况。

- 支护结构变形监测：通过监测支护结构的变形情况，及时了解支护结构的承载能力和软岩地层的变形情况，为及时采取补救措施提供数据

支持。

3. 管理方法

在施工管理方面，要加强对软岩地层大变形段径向收敛的管理，可以

采用以下管理方法：

- 强化监理管理：加强监理单位对软岩地层变形和收敛的监管，及时发现问题并提出解决方案，确保隧道施工的安全和顺利进行。

- 强化施工队伍管理：加强施工队伍对软岩地层变形和收敛的认识和管理，提高施工人员的安全意识和质量管理水平，确保施工质量和隧道

高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法

高地应力软岩大变形隧道NPR锚索

施工工法

高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法

一、前言随着城市化进程的推进，地下空间的开发和利用越来越多。而软岩地区是地下工程建设中常见的一种地质条件，其高地应力和大变形特点给隧道的施工带来了极大的困难。为了保障施工的顺利进行，高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法应运而生。本文将从工法特点、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、经济技术分析等方面对该工法进行全面介绍。

二、工法特点1. 适应性强：NPR锚索施工工法适用于高

地应力软岩大变形隧道的施工，具有较强的适应范围。2. 灵

活性高：该工法可以根据实际情况选择不同的锚索类型和配置方式，以满足工程需要。3. 施工速度快：NPR锚索施工工法

可以实现快速施工，缩短工期，提高工程效率。4. 施工质量高：该工法在施工过程中能够保证工程的质量稳定，减少变形和破坏。

三、适应范围高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法适用于软岩地层的隧道工程，尤其是在高地应力和大变形环境下的工程。该工法适用于不同类型的隧道，如铁路隧道、公路隧道等。

四、工艺原理NPR锚索施工工法采用一定的锚索构设方式和施工工艺，对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行具体的分析和解释。1. 锚索构设方式：根据软岩地

质条件和工程需要，选择合适的锚索类型和布置方式。2. 施

工工艺：根据隧道的设计要求和地质条件，确定施工的步骤和方法，进行施工前的准备工作。3. 技术措施：针对软岩地层

的特点，采取相应的技术措施，以确保施工过程的稳定和成功。

成昆铁路小相岭隧道高地应力区域施工技术与控制要点

MUNICIPAL ENGINEERING

成昆铁路小相岭隧道高地应力区域

施工技术与控制要点

曹华昌

中国铁路成都局集团有限公司工程质量监督站四川成都611081

摘要：成昆铁路复线小相岭隧道地处高地应力区域，为一级高风险隧道。施工过程中曾出现底板纵向开裂及错台隆起、正洞初支变形加重等情况。通过现场应急测试和分析，及时优化了设计施工方案，调整了衬砌参数和施工工艺，增强了支护措施，有效地控制和改善了正洞初支混凝土开裂掉块、结构变形、仰拱隆起、二衬开裂及平道底板纵向开裂、错台隆起等问题。最终的施工质量完全达到设计要求，为类似工程积累了经验。

关键词：铁路隧道；软弱围岩；高地应力；挤压变形；增强支护；控制要点

中图分类号：U455.7文献标志码：A文章编号：1004-1001(2019)11-2061-05DOI：10.14144/ki.jzsg.2019.11.033 Construction Technology and Key Control Points for Xiaoxiangling Tunnel of Chengdu-Kunming Railway in High Geostress Area、

CAO Huachang

Chin a Railway Che n gdu Group Co.,Ltd.,E n gin e eri ng Quality Supervision Station,Che n gdu,Sichua n611081,China Abstract:Xiaoxiangling Tunnel of Chengdu-Kunming Railway double line is located in high geostress area and is a first-class high-risk tunnel.The Iongitudinal cracking of floor,uplift of staggered platform and aggravation of initial support deformation of main tunnel occurred during construction.It is determined by field measurement that the construction zone is located in extremely high stress area and is prone to large deformati o n.Through on s ite emerge n cy testing and an a lysis,the design and construction scheme are optimized in time,the lining parameters and con s tructi o n tech n o l ogy are adjusted,the problems of cracking and falling blocks,structural deformati o n,in v erted arch uplift,sec o n d ary lining cracking and Iongitudinal cracking staggered platform uplift of flat floor of the main tunnel's initial support concrete are effectively controlled and improved.The final construction quality fully meets the design requirements,and accumulates the experienee for similar projects.

高地应力软岩隧道大变形预测及防治研究

高地应力软岩隧道大变形预测及防治研究摘要：总结高地应力软岩隧道大变形成因，比较各种大变形预测技术，归纳大变形防治措施。分析表明：大变形形成机制、变形模式与一般围岩

变形破坏不同，需要加强研究；目前还没有形成一套系统、完善和易于推

广应用的现场地质分析、监测试验、分析评价预测体系；在支护参数方面，需要一套预测预报方法体系和相应工程对策；针对不同机制、不同等级的

大变形，需制定合理大变形防治措施。以期为今后软岩大变形稳定性控制

提供有益参考。

关键词：隧道稳定性高地应力大变形预测与防治

高地应力下软弱围岩挤压大变形，是目前备受关注的隧道难题之一，

其变形机理及结构受力特征复杂，目前尚未得到完整的解决。首例严重的

交通隧道围岩大变形是1906年竣工的长19，8km辛普伦I线隧道；我国

南昆铁路线家竹箐隧道390m(IDK579+170～+560)洞段发生大变形：日本

艾那山I线400m大变形路段用36个月才得以通过。

总之，目前在围岩大变形机制、围岩大变形的预测理论和控制技术方

法体系方面值得进一步深入研究，具有科学理论意义和现实价值。

1 大变形成因分析

1.1地质方面的原因

根据我国大量隧道统计，大变形隧道多发生在泥岩、页岩、千枚岩等

软岩，在构造及风化影响显著时变形更大，同时伴有地下水渗流和高地应

力时更易产生大变形。

1.2施工方面的原因

隧道围岩变形量的大小除受地质条件客观因素影响外，与施工方法及手段有很大的关系。如果喷锚支护施做不到位、仰拱和二次衬砌距离掌子面距离过长、开挖后无法及时封闭成环，而重点放在施工进度，施工单位变形监控量测不规范或不及时、钢架底部悬空或长期积水浸泡，得不到及时处理等因素都对大变形的发生有直接的影响，甚至促进了大变形发生。

高地应力软岩隧道大变形发生机理及控制技术研究

高地应力软岩隧道大变形发生机理及控制技

术研究

高地应力软岩隧道指的是处于高地应力环境下的软岩地层中开挖

的隧道。由于所处的高地应力环境导致了软岩地层的高地应力状态，

因此开挖隧道时会导致地层变形和破坏，特别是隧道大变形。因此，

对于这种隧道，需要研究其发生机理和控制技术。

隧道大变形的发生机理主要包括以下几个方面：

1. 地层原有结构的破坏：隧道开挖会破坏地层原有的结构，导致

地层松动和变形。

2. 地层的应力状态改变：隧道开挖会导致地层应力状态的改变，

特别是高应力地区的地层应力状态，从而引起地层的变形和破坏。

3. 近似于松散垫层的软岩：这种软岩原本就具有不易承受应力的

特点，因此在高应力环境下更加容易发生变形和破坏。

4. 地层水文特征：地下水会影响地层的应力状态和稳定性，因此

隧道开挖时需要考虑地下水的影响。

针对以上机理，可以采取以下控制技术：

1. 实施一定的支护措施：在隧道开挖时需要实施适当的支护措施，如喷锚、加固网等，以保证隧道的安全稳定。

2. 降低地层应力状态：采用降水、减载等措施来降低地层应力状态，从而减小隧道的变形和破坏。

3. 优化隧道设计方案：通过优化隧道设计方案，如采用浅埋式隧道、采用适当的半圆形、梯形等断面形式等，来减小隧道变形和破坏。

4. 做好隧道施工管理：严格控制隧道施工期间的工程质量和安全

管理，确保隧道的安全稳定。

综上所述，高地应力软岩隧道大变形的发生机理和控制技术是一

个综合性问题，需要对各种因素进行综合考虑，以保证隧道的安全稳定。

关山隧道高地应力硬质碎裂围岩大变形控制施工工法(2)

关山隧道高地应力硬质碎裂围岩大

变形控制施工工法

关山隧道高地应力硬质碎裂围岩大变形控制施工工法

一、前言关山隧道是一项重要的交通基础设施工程，施工过程中围岩的变形控制是提高隧道施工质量和安全的关键因素。针对高地应力硬质碎裂围岩的特点，我们研究出了一种有效的施工工法，能够对围岩进行大变形控制，确保施工过程的稳定和成功。

二、工法特点该工法主要有以下几个特点：1. 适用范围广：适用于高地应力硬质碎裂围岩的隧道施工，尤其是对于深部围岩的大变形控制具有显著效果。2. 灵活性强：可以根据

不同围岩的特性和工程需求进行适应性变化，灵活应用施工工艺。3. 施工周期短：相对于传统的围岩支护方法，该工法施

工周期短，能够提高施工效率。4. 施工成本低：采用的施工

工艺简单，机具设备需求较少，减少了投入成本。

三、适应范围该工法适应于高地应力硬质碎裂围岩的隧道施工，在深部围岩变形控制方面有较好的应用效果。同时，对于长隧道和大断面的隧道施工也具有一定的适用性。

四、工艺原理该工法主要通过预制注浆锚杆、喷射打撑和钢丝网支护结合，对围岩进行控制，保证施工过程的稳定和安全。首先，在施工工法与实际工程之间建立联系，根据围岩的特性和工程需求制定相应的施工方案。其次，采取预制注浆锚

杆加固围岩，并针对围岩的裂隙和缺陷进行注浆修复，提高围岩的整体性能。然后，喷射打撑填充空间，增加围岩的强度和稳定性。最后，在围岩表面铺设钢丝网进行支护，防止围岩裂缝扩展。

五、施工工艺 1. 预制注浆锚杆：在围岩中预埋注浆锚杆，在围岩中注浆加固，增加围岩的整体性能。2. 注浆修复：针

高地应力地质条件下盾构隧道施工风险评估与控制策略

高地应力地质条件下盾构隧道施工风险评估

与控制策略

一、引言

盾构隧道施工是一项复杂的工程，涉及到地质、工程结构、施工工艺等多个方面。在高地应力地质条件下，盾构隧道施工面临着更大的风险与挑战。因此，本文将就高地应力地质条件下盾构隧道施工的风险评估与控制策略展开讨论。

二、高地应力地质条件下盾构隧道施工的风险评估

1. 高地应力地质条件的特点

高地应力地质条件下，岩石的固结应力较高，岩体的变形和破坏潜力增大。因此，盾构隧道施工面临着地质灾害风险、坍塌风险、地震风险等多种风险。

2. 风险评估方法

针对高地应力地质条件下盾构隧道施工的风险评估，可以采用定性与定量相结

合的方法。其中，定性分析可通过地质调查、岩土力学测试和地质构造分析等手段，对地质风险进行评估。定量分析可以采用有限元模拟、数值计算等方法，对盾构隧道施工过程中的应力与变形进行分析。

3. 风险评估指标

高地应力地质条件下盾构隧道施工的风险评估指标包括地应力值、岩石应力释放、岩体变形、岩层破坏等。这些指标可以通过实地观测和监测来获取，并进行综合评估以确定风险等级。

三、高地应力地质条件下的盾构隧道施工风险控制策略

1. 前期工程准备

在高地应力地质条件下，前期的工程准备至关重要。包括详细的地质调查、岩土力学试验、地质构造分析等，以了解地下环境的特点和潜在风险。

2. 施工技术与工艺优化

选择合适的盾构机和掘进工艺，以适应高地应力地质条件下的施工要求。采用合理的刀盘压力和推进速度，控制地应力的释放，减小岩体变形和破坏的潜力。

3. 支护结构设计与安全监测

针对高地应力地质条件下的盾构隧道，应根据地质特点设计合理的支护结构，如混凝土衬砌、锚喷等。同时，进行实时的安全监测，包括地震监测、应力监测、变形监测等，及时发现和处理施工风险。

复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策

复杂地质条件下铁路隧道

修建技术与对策

肖广智

（中国国家铁路集团有限公司工程管理中心，北京100844）

摘要：结合既有铁路隧道工程经验，针对高地应力软岩大变形、岩爆、活动断裂带、高地温、高压富水断层等典型复杂地质条件，分析其特点并提出修建技术对策。高地应力软岩的特点是围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长，主要对策为主动控制围岩变形、机械化施工、优化工艺工法、快速封闭成环等；岩爆的特点是预测难度大、对施工安全和工效影响大，主要对策为微震监测、释放地应力、加强支护、设备和人员防护等；高地温的特点是恶化作业环境、降低工效，主要对策为按照温度分级采取洒水、加强通风、冰块或机械制冷等降温措施；活动断裂带的特点是地质破碎、断裂带错动直接破坏结构，主要对策为大刚度环形衬砌、预留变形及补强空间、组合宽变形缝等；高压富水断层的特点是施工易产生突泥突水，主要对策为加强超前地质预报、超前泄水、加固地层、加强支护等。相关修建技术对策可为川藏铁路隧道建设提供借鉴。

关键词：川藏铁路；高地应力；软岩；岩爆；高地温；活动断裂带；高压富水断层；修建技术

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）12-0035-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.12.035

0引言

近年来，随着铁路隧道建设数量和规模的不断扩大，铁路隧道修建技术也在逐步提高，我国已成为名副其实的隧道大国和隧道强国［1］。赵勇等［2-3］通过工程试验和现场实践研究提出软岩大变形铁路隧道的变形机制和处治措施，在贵广铁路天平山隧道得到成功应用；韩侃等［4］依托拉林铁路巴玉隧道分析岩爆典型特点，确定防治岩爆的动态施工技术；雷俊峰［5］从拉日铁路吉沃希嘎典型地热隧道产生高地温的原因与特征着手，从多个方面制定工程对策；耿萍等［6-7］通过数值计算和工程试验，研究穿越活动断裂带的隧道响应特性和设防措施；张金夫等［8］在大瑞铁路大柱山隧

高地应力隧道的预判及应对

摘要：地质构造和地层岩性的不确定性，给隧道施工带来了极大困难。在施工过程中，加强超前地质预报，提前预判岩爆风险，采取相应的应对措施，对保证人身安全和施工安全有着极为重要的意义。

关键词：隧道；岩爆；超前地质预报。

前言

目前，我国公路、铁路隧道均在朝长大、深埋的方向发展，随之，伴随深埋隧道的是较大的地应力，高地应力引起的岩爆，是一种突发性地质灾害，不仅影响人身、设备的安全，影响施工进度，并且在一定程度上容易造成超挖、破坏初期支护等。因而，对岩爆有准确的预判，同时根据地质预报及试验室得出的相关岩体数据，计算得出岩爆深度，采取与之相对应的应对措施尤为重要。

岩爆预测方法

岩爆是较为复杂的地质灾害问题，影响的因素较多，在表现形式上为多样性、复杂性。国内外很多学者已针对隧道岩爆深度做进行过相对较多地研究,预判的

方法已较多,但仍在一些实际地下隧道建设施工设计中,多次建议使用隧道岩爆临

界深度预报法。此研究方法也是第一个由我国侯发亮教授研究组在1989年所提

出来的,即使隧道在完全不需考虑地质构造应力变化的地质条件情况下,因隧道围

岩埋入深度过大,上覆的岩体自重增大仍不可避免引起隧道岩爆。

式中：H

—岩爆临界深度；

—岩石饱和抗压强度；

μ—泊松比；

γ—岩石的容重。

岩石单轴抗压强度R

测定方法

用饱和状态下形成的岩石立方体试件的相对抗压强度进行试验，进一步分析或评定该岩石单轴相对的相对抗压强度。选择压力试验机、钻石机、切石机、磨石机、抛光游标卡尺机及试验水池等测试仪器设备。立方体的试件,边长一般要求为70mm。每一小组的被试件数量6个。

高地应力软岩隧道大变形控制技术

实现信息共享
通过信息化平台，实现监测数据、施工方案、施工进度等信息的实时共享，提高施工协同效率。
风险预警与应对措施
设定预警阈值
根据隧道地质条件和施工经验，设定合理的变形预警阈值，确保隧道施工安全。
及时预警响应
当监测数据超过预警阈值时，立即启动预警响应机制，通知相关人员采取应对措施。
制定应急预案
高地应力软岩隧道大变形控制技术
contents
目录
• 引言 • 高地应力软岩隧道变形机理分析 • 大变形控制技术措施 • 现场监测与信息化施工技术 • 工程案例分析与经验总结 • 结论与展望
01 引言
背景与意义
随着我国交通基础设施建设的不断推进，高地应力软岩隧道建设
日益增多。
高地应力软岩隧道大变形问题已成为制约隧道建设与安全运营的
建立了高地应力软岩隧道大变形的预测模型，为类似工程的设计和施工提供了重要参考。
创新点及意义阐述
创新性地提出了针对高地应力软岩隧道大变形的注浆加固技术，有效提高了围岩的自稳能力和承载能力。
通过研究和实践，推动了高地应力软岩隧道建设领域的技术进步和创新发展。
首次将新型支护结构应用于高地应力软岩隧道中，实现了对大变形的有效控制，为类似工程提供了新的解决方案。
加强初期支护和径向注浆
严格控制施工质量
提高支护结构的承载能力和稳定性，控制围岩变形。

高地应力的机理及其现象

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※岩爆
• 也称冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。
一般认为，有五大因素影响或控
制岩爆的发生：
(1)岩石干燥无水； (2)岩石抗压强度较高(>80MPa)； (3)岩石完整性好； (4)隧道埋深较大； (5)最大初始地应力，岩石单轴抗压强度>l/7。
（岩爆发生机理）
※岩质基坑底部隆起、剥离以及回弹错动
• 基坑开挖完成后,基坑底面的变形量由两部分组成:
• 一部分是由于开挖后的卸载引起的回弹量;
• 另一部分是基坑周围土体在自重作用下使坑底土向上隆起。
※野外与实验室测试结果差异
• 由于实验室采集的样本经过了应力释放的过程，或者围压的改变，导致其岩体物理力学指标发生了较明显的改变。
※岩芯饼化
• 岩芯饼化是一种岩体力学现象，高地应力区所特有的钻进过程中岩芯裂成饼状的现象。
特点如下： • a. 所有的饼状岩芯在形态上均有其共同特征； • b. 饼状岩芯是钻进过程中差异卸荷回弹的产物，
破裂主要发生在一定高度的岩芯根部； • c. 饼状岩芯的产生需具备特定的岩体力学条件； • d. 弹性高，储能条件好的岩性条件，如火成岩； • e. 整体块状的岩体结构条件； • f. 高地应力条件，最大主应力在30MPa以上；

隧道高地应力特点分析及处理建议

| 工程前沿 | Engineering Frontiers

·34·

2020年第18期

隧道高地应力特点分析及处理建议

韦猛，童源，李劲锋

（成都理工大学，四川成都 610059）

摘要：近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国隧道工程事业发展迅速。但是，在隧道工程实际工作开展过程中，也面临一些较为困难的问题。比如，隧道高地应力在防控不当的情况下会对隧道工程造成较大的灾害，使施工地段发生大变形、施工地段初期支护效果丧失等，进一步影响隧道工程施工的质量及安全性。为了提高隧道工程施工质量、保障施工安全，文章根据某隧道工程实例，分析了高地应力隧道变形特点及隧道高应力区域施工稳定性特点，提出了针对隧道高地应力危害的相关处理建议，希望能为相关工程提供参考借鉴。关键词：隧道；高地应力；处理建议；施工质量中图分类号：U451.2 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）18-0034-02

作者简介：韦猛，男，副教授，研究方向：隧道与地下工程。

相关研究表明，不同的国家对高地应力的定义存在差异[1]。高地应力不等于水平地应力，且比垂直地应力大，高地应力属于地质学的范畴，指的是岩石抗压强度和地应力之间的比值。高地应力对隧道工程造成的灾害非常严重，以硬脆性岩体为例，岩爆对软岩的影响主要表现为洞室大变形。笔者根据多年的隧道工程施工经验，发现隧道高地应力易影响隧道施工的进度、质量及安全，此类隧道的构造应力易导致隧道受到挤压，进一步产生大变形。因此，在高地应力隧道施工期间，落实有针对性的处理技术非常关键。通常情况下，高地应力隧道施工过程中需控制好工程的进度，保证工程能够顺利完工；同时，对隧道大变形地段，需加强施工监管，落实现代化科学施工技术，确保整体隧道施工的质量及安全。因此，文章围绕隧道高地应力的特点及处理建议进行分析研究具备一定的价值意义。

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。

川藏铁路贡多顶隧道高地应力特征及工程措施分析

发布时间：2021-03-30T08:54:23.406Z 来源：《防护工程》2020年32期作者：陈凤英

[导读] 初始应力以自重应力和构造应力为主，当埋深超高2500m时，还需考虑地热应力。

哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江哈尔滨 150060

摘要：隧道开挖时，高地应力对硬质岩易产生岩爆，对软岩易产生岩芯饼化和岩壁大变形，成洞性差。川藏铁路贡多顶隧道埋深大、穿越硬质岩层、构造发育、内动力地质作用强烈，存在高地应力、高地温，岩爆等地质灾害。在施工中，根据硬质岩层高地应力和岩爆特点，采取了合理的超前支护和施工措施，取得了良好的效果。

关键词：高地应力；岩爆；川藏铁路；贡多顶隧道；工程措施

1.岩体应力基本概念

1.1 岩体初始应力概念

岩体地应力又称为岩体初始应力，指天然状态下由于自重和构造运动作用而存在于岩体内部的应力，是岩体工程的基本外荷载之一。岩体初始应力是受多种自然因素而产生的综合效应。其影响因素主要有埋深、构造运动、地形地貌、地壳剥蚀程度等，当埋深不超过2500m时，初始应力以自重应力和构造应力为主，当埋深超高2500m时，还需考虑地热应力。

1.2 高地应力概念及判断准则

目前国际国内对高地应力无统一的判断标准。国内一般岩体工程以初始地应力在20-30MPa为高地应力。

根据《工程岩体分级标准》（GB50218-2014），Rc/σmax<4称为极高初始地应力；对硬质岩，在开挖过程中时有岩爆发生，成洞性差；对软质岩，岩芯时有饼化现象，洞壁岩体位移极为显著，不易成洞。Rc/σmax=4-7为高地应力；对硬质岩，开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，成洞性较差；对于软质岩，岩芯时有饼化现象，开挖过程中，洞壁岩体位移显著，成洞性较差。其中，Rc表示岩石单轴饱和抗压强度；σmax为垂直洞轴线方向的最大初始地应力。

木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工控制技术

发布时间：2021-01-15T14:29:29.903Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：缑治明[导读] 摘要：木寨岭隧道施工中容易受到高地应力软岩地质的影响，在支护过程中会出现较大的变形问题，为施工带来了不好的影响。

中铁隧道股份有限公司阳城电厂至晋城市区集中供热热网工程施工项目经理部摘要：木寨岭隧道施工中容易受到高地应力软岩地质的影响，在支护过程中会出现较大的变形问题，为施工带来了不好的影响。为了保障施工过程时候的安全，本文提出了几点控制技术，希望可以提供有效的参考意见。

关键词：木寨岭隧道；高地应力；软岩地质；控制技术 1、前言

兰渝铁路位于青藏高原隆升区边缘，地质环境极为复杂特殊，受多期构造影响，区域断裂、褶皱发育，初始地应力状态极其复杂，多为高-极高地应力。而木寨岭隧道则是兰渝铁路中危险性较大的重要路段，本文针对木寨岭隧道提出高地应力软岩大变形施工控制技术。

2、木寨岭隧道工程概况 2.1隧道工程概况

兰渝铁路LS-3标木寨岭隧道是双洞单线分离式特长隧道，其全长19.06Km，在兰渝铁路工程中是非常重要的一个环节。木寨岭隧道处于地震区，拥有着较为复杂的底层条件，而木寨岭隧道的洞身穿过了3个背斜与2个向斜构造，在工程中是属于高应力地区，常常会出现变形的情况，其风险极高，所以也是兰渝铁路控制工程的重要环节。在设计上，其采用了《200km客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界（暂行）》标准，旅客列车设计形成速度200Km/h，隧道线间距为40m，左线长为19095m，右线长19115m。