隧道软弱千枚岩大变形原因分析及施工对策

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浅析隧道软岩大变形处治与控制方法

浅析隧道软岩大变形处治与控制方法摘要】由于我国隧道数量的增长，引发的问题也随之增长，因此必须采取有效的措施改善隧道软岩大变形的问题，而施工和控制方法的建设是改善隧道软岩大变形的重要举措。

根据目前隧道的情况，要想完善隧道施工的各个方面，需要提高应用在隧道软岩大变形的处理水平，并且从隧道修复、四周加固、改进修复方式、隧道周围的减压回填、防护装置的更换等方面进行改进，同时也对施工方法、处理手段以及维护方式等进行创新，在施工过程中对隧道的情况地监督控制，同时检测出隧道软岩大变形存在的问题，使施工的工作效率的提高，促进隧道软岩大变形治理的快速发展。

【关键词】隧道施工;软岩变形;防治措施1、前言随着社会改革的不断深入，隧道方面的改革迫在眉睫。

但是目前比较简单的施工方法已经无法解决隧道软岩大变形的问题。

由于施工中存在隧道顶部降低程度大、软弱岩层变化大、固定点位置移动、保护装置被破坏、底面出现裂缝等问题，需要我们根据问题，找出对应解决方法。

本文对某段比较典型的隧道进行研究，根据隧道的具体情况进行解析，为隧道软岩大变形处治和控制提供有效的借鉴。

2、隧道大变形的特点2.1隧道顶部降低程度大由于隧道的施工要求比较严格，隧道周围的岩层比较脆弱，则容易导致隧道的顶部出现下降，而研究的隧道的顶部的降低程度50厘米；拱顶位置移动的距离比较多，严重的地方移动距离为23.4厘米；2.2 软弱岩层变化大软弱岩层在发生移动之后，其移动没有停止，并且继续进行移动，甚至加快移动的速度。

从而导致隧道顶部的移动位置在加大，对隧道进行保护的装置也会隧道着隧道的改变而受到严重的影响，需要对装置进行严密加固，甚至要彻底更换装置，才能维护隧道的安全。

2.3固定点位置移动隧道左边的固定点的位置显著向隧道内进行移动，而隧道右边的固定点的位置显著向隧道外部进行移动。

而且出现异常情况的部分处于隧道出口的位置，使得隧道的情况更加迫在眉睫，但是位置移动的距离不大，相对来说是可以使用加固方法进行修复的。

千枚岩隧道变形分析与关键技术探讨

千枚岩隧道变形分析与关键技术探讨摘要：千枚岩具有千枚状构造的低级变质岩石，典型的矿物成分主要为绢云母、绿泥石和石英、方解石等物质，由于其特性，造成千枚岩地层修建隧道的大变形破坏。

通过千枚岩隧道实际施工的分析，阐述了隧道变形，变形控制施工方式以及关键施工工序，探讨了相关技术在隧道管理中的重要性。

关键词：千枚岩隧道；变形；控制1、千枚岩隧道情况某隧道以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。

开挖后呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，开挖后时有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象，易风化。

围岩整体稳定性较差。

Ⅳ、V级围岩较多。

工程区地表水系强烈深切，造成地形陡峻，使之地表径流条件良好，从而决定了本工程区岩体内的地下水具有不甚丰富、坡降大、埋藏深的基本特征。

根据地下水的赋存条件及运移特征，可将区内的地下水划分为基岩裂隙水和松散堆积层中的孔隙潜水两种类型。

地下水均受大气降水补给，向沟、谷排泄。

2、隧道结构变形情况一般情况下，隧道开挖后初期支护变形分三个阶段:第一阶段是上台阶开挖支护后一周内，初期支护变形速率多在20mm/d以上，局部断面超过30mm/d;第二阶段是7～20天内，变形速率多在10～20mm/d;第三阶段是20～40天，变形也逐步趋缓，变形量在10mm/d以内，40天后，变形多在3～4mm/d。

但是，广平高速公路谢家坪隧道，局部段落变形速率最大达到100mm/d，个别断面在半月后变形仍超过20mm/d，此种情况下，初期支护均遭到破坏，最终不得不采取换拱处治。

3、影响隧道变形的基本因素影响隧道围岩稳定性的因素主要有两个方面，一是内在因素即地质因素；二是人为因素即施工工艺带来的影响。

（1）客观因素（地质因素），影响开挖后变形的两个客观因素就是初始的应力场和围岩的力学特性、构造特性。

软岩大变形隧道成因分析及控制施工技术

初期支护完成后，不同段落左右侧变形量不同，左右侧变
构造作用、地温作用和地球自转作用形成 “ 岩体未经人工开
挖和扰动之前的天然应力状态” 即初始应力。“ 由于地表或
地下开挖、加荷或减荷引起初始应力发生改变所产生的应力，使围岩形成回弹区和松动圈而发生形变” 。
（２）开挖短进尺，初支快速封闭成环。尽量减小单循
面出现裂缝，进而出现纵向裂缝、崩落，环向裂缝出现；当累计变形量不足３０ｃｍ时，钢架发生扭曲变形，甚至扭曲错断，喷混凝土表面出现大量裂缝、掉块，必须及时进行套拱等加固措施，否则继续发展将造成塌方。
４变形控制技术
变形压力，只有提供足够的刚性支撑才能抑制围岩的变形。
３．３施工因素
（１）封闭不及时，为软岩继续风化提供空间和时间条件。一是洞室开挖后岩面不及时封闭，会加快岩石的风化、
崩解，使之二次超挖，加大松动圈的范围，降低围岩强度；二是支护未及时封闭，主要指隧道开挖后初期支护未能在最短的时间内封闭成环，不能以环状结构体系参与受力，
取得了良好的效果。（１）减少施工扰动，贯彻“ 爱护” 围岩的施工理念。在
（１）围岩遇水具有膨胀性，形成较大的膨胀力。隧道变形段围岩主要为炭质板岩与炭质千枚岩，遇水后很快崩解，侵水后一般表现出明显的体积增加，具有很大的膨胀
性。从而产生可观的膨胀压力，直接加荷在初支系统上。

公路隧道软岩大变形成因及其施工处理技术

公路隧道软岩大变形成因及其施工处理技术摘要：随着道路交通设施的不断完善，公路隧道建设施工范围越来越广，在公路隧道建设中，不同的地质结构影响建设质量。

公路隧道软岩大变形是公路隧道建设发生的常见问题，为交通运输埋下安全隐患，影响正常交通运行状况。

基于此，本文分析了公路隧道软岩大变形的成因，针对此现象，为降低软岩大变形发生几率提出了几项施工处理技术。

关键词：公路隧道；软岩大变形成因；施工处理技术引言公路隧道软岩变形具有破坏性，为适应交通运输建设效率高要求的现状，需要优化结构方案设计，剖析软岩变形产生原因，不断提升建设质量。

软岩大变形成因多样，从岩石结构到人工建设都存在引发软岩变形的可能性，判定软岩是否变形以单轴抗压强度为标准，及时对岩石内结构成分比例进行分析，做好技术处理预测，不断提升公路隧道建设质量。

1公路隧道软岩大变形成因1.1地质结构因素地质结构的复杂性影响其公路隧道建设的进程，隧道结构特殊，如果对原有的下水管道及地表结构造成破坏，在后续爆破时，容易破坏岩层的稳定结构，造成软岩变形。

在隧道建设区域内，随着建设施工进程的不断推进，受岩石断层及环境变化影响，会形成褶皱结构，在风力条件的不断侵蚀的情况下，使岩层风化，岩石变成粉质状，极易在强烈的施工状态下破碎，导致承载能力不断降低，难以承受运输压力及运输速度。

在隧道挖掘时，容易对地下水造成破坏，若地下水不断流入隧道内部结构中，造成内部结构水量积聚，使岩石转化为强风化粉砂质岩，岩石较薄，承重能力差，在水中长时间浸泡，容易软化，使岩石结构造成变形，进而导致隧道拱桥的形变。

地下水结构不断发育的状况下，没有结合岩层实际情况，转变施工处理技术，调整应用参数，整体支护结构强度不断下降，无法保证公路隧道的稳定性建设。

1.2设计施工因素在公路隧道建设工程设计工作中，设计与实践操作产生较大偏差，难以达到预期的效果，即使采用了计算机技术进行工程测算，但仍缺乏理论实践性能，与大数据资源无法实现充分结合。

软弱围岩隧道大变形机理及控制措施研究

软弱围岩隧道大变形机理及控制措施研究摘要: 软弱围岩大变形是隧道修建过程中常见的灾害。

本文结合青峰隧道工程，对软弱围岩隧道大变形施工处治技术进行分析，在分析大变形产生原因的基础上，提出合理的施工方法和处治措施，对软弱围岩隧道施工具有参考意义。

关键词：隧道、处理措施、大变形、软弱围岩Study on Mechanism and Treating Methods of Large Deformation of Tunnel in Soft Surrounding RockAbstract：The large deformationof soft rock tunnelconstructionisa commongeologicaldisasters. Combined with the Qingfeng tunnel, the reasons of large deformation were analysed. Feasible construction methods and techniques for soft rock tunnels are suggested which can be taken for reference by soft rock tunnel construction.Keywords: tunnel; treating methods; large deformation; soft rock1 引言随着我国高速公路的建设的快速发展，在山岭地区修建的公路隧道越来越多，我国在复杂的地质条件下的隧道修建技术也得到了飞速发展。

当隧道穿越高地应力、浅埋偏压区域以及软弱破碎围岩体时，易产生围岩大变形等相关地质灾害。

大变形的危害程度大，处治费用高且方法复杂，因此，针对实际工程准确分析大变形发生的机理，控制变形的进一步扩大，采取合适的处理方案解决初期支护变形过大的问题就显得尤为重要。

隧道软弱围岩段大变形分析及处理措施

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斛协论坛・２１００年第ｌ２期（）—— 下
０ｍ。日，上台阶施工至ＤＫ１０７４下台阶施工至ＤＫ１０８０射砼厚度为２ｃ第一次变形后的支护措施调整为系统锚杆当＋５，１＋４，１．米拱墙Ｉ１６型钢拱架间距１．榀，０米／喷射砼厚度２ｃ０ｍ。仰拱施工至ＤＫ１０８０时，现边墙部位向内挤出，变形３５，５１＋发且变形段采用径向５ｍ长２４速率较快；５月８日，至ＤＫ１０８０￣＋８线路左侧Ｄ第二次变形后的支护措施调整施为：１＋５８０段Ｃ、
界处，壳活动极为活跃，震极为频繁，应力较高；之滇￣＋０段变形主要位于上台阶拱部及拱脚处，地地地加９５位移量约１ｃ０ｍ；
西地区位于三江断裂带，地质构造极为复杂破碎。该隧道原设后采用临时横撑加固，变形基本得到控制。
．１＋０８０段计Ｖ级围岩１５米，围岩１２２ Ⅳ １０米，Ｉ围岩１５Ｉ级Ｉ２０米而实２２ＤＫｌ０８０一＋８
３２３氢脆性．．
能力表现的较弱，能满足防腐的需求，不一年内出现了锈蚀。通过以上试验，以用锌镍合金代替原有的电镀锌，高本厂可提
据文献资料报道，我厂采用的锌酸盐镀锌，镀层的脆化率产品在沿海及湿热带区域的防腐能力及公司的信誉度同时也很高，高达７％。高强度钢具有氢脆敏感性，８超镀锌去氢困难，解决了高强度钢镀锌产生氢脆的困扰。
０６年５月６设、计、设科研单位的密切关注，多次组织各方面的专家进行底结束。随后上台阶和下台阶继续往前施工，２０曾

谈谈目前软岩隧道施工存在问题与对策

软弱围岩隧道遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、超前探、严治水” 的施工原则。具体内容如下： ①管超前。采用超前预支护措施，一般情况下采用超前小导管，特殊地层或特殊条件采用大管棚或水平旋喷超前支护。 ②严注浆。利用超前管棚进行注浆加固地层。 ③短开挖。采用尽量短的开挖进尺。
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位移(mm)
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时间
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0 6 月22 日 6 月27 日 7 月2 日 7 月7 日 7 月12 日 7 月17 日 7 月22 日 7 月27日 8 月1 日 8 月6 日 8 月11 日 8 月16日 8 月21 日 8 月26 日 8 月31 日 9 月5 日 9 月10 日 9 月15 日 9 月20 日 9 月25 日 9 月30 日 10 月5 日
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于此同时，近几年隧道施工的安全事故也频频发生，造成了较多的人员伤亡和较大的经济损失，严重影响了工程的工期，这不得不引起隧道建设者和广大管理、技术人员高度重视。
一、部分隧道塌方示例二、软岩隧道施工的问题与对策
三、软岩隧道事故案例分析及安全技术
四、大断面隧道三台阶七步法施工技术
一、部分隧道塌方示例
1、软岩隧道的概念
一般情况下，将抗压强度小于30MPa 的围岩称为软岩，抗压强度小于5MPa的围岩称为极软岩。如土质、泥岩、页岩、砂岩、千枚岩、板岩等。在断层破碎带和风化带地质条件下，由于构造原因，造成岩体极其破碎，围岩自稳能力极差，因此，将断层破碎带和风化带地层也纳入软岩隧道范围。
2、软弱围岩隧道的工程特性

千枚岩地质下偏压隧道变形地质原因分析及应对措施论文

千枚岩地质下偏压隧道变形地质原因分析及应对措施摘要：吕河隧道位于十天高速旬阳联结线，出口以风化千枚岩为主，含少量石英片岩，节理发育，洞口右侧存在东西走向断层，裂隙水丰富，石英岩与千枚岩分层界线容易产生岩层下滑，地形、地层双作用偏压，出口段 v级围岩103m，最浅埋深仅4m，开挖断面15.1×10.5米,典型的大跨、浅埋、偏压隧道。

在施工中多次出现塌方情况，本文总结施工中遇见的问题及应对方法，通过对地表、山体、洞内三方面的加固，总结出一整套千枚岩地质下偏压大跨隧道的施工方法，为陕南同类型隧道提供了施工指导和借鉴。

关键词：千枚岩偏压隧道地质原因应对措施一工程概况1．1吕河隧道位于十堰-天水高速公路a-cd40标陕西省安康市，里程lbk1+456- lbk2+030间，全长574m，出口端位于汉江河畔半山腰，地势极其陡峭，103米为偏压段浅埋层，在洞顶右上方有1984年的滑坡痕迹，垂直断裂带高约4米。

地质以风化千枚岩为主，含少量石英片岩，节理发育层厚小于20cm，较为破碎。

岩层自左向右倾35°- 60°（倾向北）与隧道夹角很小，拱墙部容易顺层塌方。

洞口右侧存在东西走向断层，裂隙水丰富（初步估计断层在lbk0+960附近与隧道交汇）。

地质构造存在偏压，石英岩与千枚岩分层界线容易产生岩层下滑。

2011年7月施工至lbk1+888时（距出口142米）初支多处发生开裂剥落、至9月6日偏压挡墙沿上导地面水平向出现2-3毫米裂缝，左侧明暗洞结合处喷射混凝土向外鼓起75毫米，拱顶出现不同程度喷射混凝土开裂、掉块现象，隧道右侧lbk1+970- lbk1+982段在拱脚部位开始出现纵向裂缝，裂缝处喷射混凝土大量掉块，外露钢拱架扭曲，外凸达20厘米，随时都有坍塌的危险，连夜进行钢支撑顶撑加固处理；2天后对侧隧道拱脚部位（隧道左侧lbk1+963- lbk1+982）出现混凝土剥落、拱架扭曲外鼓现象。

隧道软弱围岩施工及初期支护大变形的认识与探讨

隧道软弱围岩施工及初期支护大变形的认识与探讨孟祥马河北路桥集团有限公司摘要:近几年来隧道施工中常有围岩或初期支护发生大变形的事例，每次造成的损失少则数十万元多则上百万元，加强对这一现象的认识与探讨，预防发生大变形事故，是隧道施工人员需认真面对的课题。

文章收集整理了一些相关资料，对初支变形的原因、应对措施等作了一些简要介绍，希望能为类似工程防变形施工提供一点参考。

关键词:软弱围岩施工；大变形；原因；应对措施；认识与探讨一、变形情况隧道围岩大变形主要发生于低级变质岩、断层破碎带及煤系地层等低强度围岩中，一般具有变形量大、径向变形显著及危害巨大等特点，19世纪中叶就已经出现并引起人们的关注。

据悉国外著名的有辛普伦I线隧道、奥地利陶恩(Tauem)、阿尔贝格(Arlberg)及日本惠那山(Enasan)等公路隧道，海代尔(Maneri hvdel)、苏特来季(sutlei)、哑木那(Yamuna)及楼克塔克(IJ0ktak)等水工隧洞；国内有宝中铁路大寨岭隧道、青藏铁路关角隧道、南昆铁路家竹箐隧道及宝兰复线乌鞘岭隧道、宜万线堡镇隧道等铁路隧道，凉风垭隧道、华蓥山隧道、国道212线木寨岭隧道等公路隧道，都曾经发生过围岩或初期支护大变形，每次造成的损失少则数十万多元则匕百万元。

兰新线乌鞘岭隧道全长20 050 m，设计为两座单线隧道，线间距为40 m，隧道最大埋深l 100 m左右。

某单位施工的F7断层(DKl77+867~+050)长达817 m，埋深800 m左右，在施工中初期支护发生了连续大变形：墙腰最大收敛36．7 cm，拱顶下沉21．2 cm，最大日变形量5．2 cm，导致初期支护破坏侵入净空而拆换；+720～+150段改为圆型断面施工，也发生了大面积变形：墙腰最大变形69 cm拱顶最大变形62 cm，最大日变形量21 cm，导致第二次初支破坏，也进行了拆换处理。

泰井线碧溪隧道左洞zK41+730。

公路隧道软岩大变形成因及其施工处理技术

公路隧道软岩大变形成因及其施工处理技术摘要：新时代公路工程项目正在向着规模化方向发展，在相关隧道工程建设实践中，围岩大变形问题比较常见。

隧道施工过程中，除了要做好支护，还要加强监测。

若变形速率很快，已经超出标准允许的范围，必须引起重视，在明确变形成因的基础上，采取有效的工程措施加以处理，以防止由于大变形而产生的各类事故。

本文针对隧道工程实际情况，在介绍其软岩大变形现象及产生原因的基础上，提出行之有效的施工处理技术，旨在为其它类似公路隧道的软岩大变形处理提供技术参考。

关键词：公路隧道；软岩；大变形；处理技术引言现阶段在区分软岩与一般岩体失稳现象上有所研究，对软岩的判定通常以单轴抗压强度为准，例如，按照强度指标，将软岩分类为风化膨胀、松散、软弱、破碎岩等。

软岩大变形机制包括2种。

（1）在时间属性限定下的挤出性岩石变形。

（2）岩石内的水和膨胀性矿物发生反应后形成了变形。

根据围岩岩性控制类型的大变形、岩体结构控制类型的大变形、人工扰动控制类型的大变形，分析了围岩条件、形成机制、变形的特点，做了一些技术处理预测。

1软岩大变形原因分析要素1.1地质因素（1）软岩泛指松、散、软、弱岩层的总称，软岩的主要特点为风化和造面切割的影响明显、胶结程度不高、孔隙度较大和强度不足等，岩层中富含丰富的膨胀性黏土类矿物。

在隧道工程中，影响变形特征的因素软弱围岩占比较大，对工程地质性质起决定作用，现场开挖后的自稳性不高，其显著的特点为易坍塌和自稳时间不足。

在隧道挖掘施工的过程中，前支撑隧道洞身的围岩被全部转移，使洞壁出现临空的状态，对围岩应力位移变化造成严重影响，洞壁和围岩逐渐向隧道净空方向出现变形。

（2）围岩受到外界因素影响以后，体积增大，使膨胀力变强，改变膨胀岩的性质。

炭质灰岩是隧道变形断围岩的主要组成成分，其中包含丰富的绿泥石和蒙脱石，吸水后体积快速膨胀，在围岩膨胀压力作用下，初支上产生巨大变形。

1.2设计因素设计的支护参数是为了各种围岩在理论应力状态下的有预案准备，在开展施工的过程中，外界附加的影响因素会对软岩造成严重的干扰，影响最突出的因素是地下水，水岩耦合作用的程度受赋存量大小的直接影响，承受压力超过工程设计初支限度会导致变形，水岩耦合作用力大于最大压力会造成初支严重变形。

软岩大变形隧道变形规律及控制措施

软岩大变形隧道变形规律及控制措施论文
软岩大变形隧道变形是在隧道施工过程中常见的问题，如何控制软岩大变形隧道变形及其规律成为隧道施工技术人员亟待解决的课题。

本文将就软岩大变形隧道变形规律及控制措施加以研究，以期改善施工中存在的不良变形情况。

在软岩大变形隧道施工过程中，由于条件复杂，无法确定基层弹性变形能力，在岩土抗拉与压缩强度的作用下，会造成软岩的大变形情况，而且随着施工深度的增加，软岩变形也会加剧。

要控制软岩大变形，第一步是明确拉力与压力关系，即通过分析岩土抗拉与压缩强度，明确软岩大变形的发展规律。

第二步是根据软岩大变形情况，采取有效的控制措施，包括对盾构机的使用一定的技术措施，如在后推方案中加入“中推”、“两推”及“定向推进技术”等；对软岩中的水分含量和温度进行控制，稳定软岩的孔隙度和弹性性质；合理设计工程法兰坡，增加工程稳定性；增加二维、三维及曲线隧道施工参考面，提高施工精度；对软岩施工现场负荷进行定期监测；采用“夹层屏障”和“横向分裂扩展”等非常规技术；施工夹层屏障、支护网、夹层屏障施工。

以上就是软岩大变形隧道变形规律及控制措施研究的相关内容。

通过以上控制措施的有效实施，可以有效控制软岩大变形隧道的变形，提高工程的施工质量，保障施工安全。

软岩隧道施工大变形防治措施

软岩隧道施工大变形防治措施构筑在软岩中的隧道，施工时常会发生较大变形，为此，在施工中常采取以下措施。

（1）调整断面形状。

如日本的锅立山隧道、惠那山隧道和我国的新夏隧道、木寨岭隧道、家竹箐隧道采用将断面形式改为圆形或改变断面弧度的办法对大变形部分进行处理，有利于隧道承载和控制变形。

（2）长锚杆支护。

据大变形隧道的资料显示，国内外大部分大变形隧道中，加强锚杆是抑制大变形较为有效的措施，特别在煤矿巷道中采用最多。

大部分通过加长锚杆达到目的，锚杆长度一般为5~6 m，对于变形极难控制的地段，也有较多使用9~13 m的案例。

（3）早期双层支护。

关角隧道遭遇大变形时，采取了双层初期支护措施。

第1层初期支护为I20a钢架，间距1榀/0.5 m，网喷混凝土28 cm；当初期支护变形达到10 cm时，迅速喷设第2层初期支护，I16型钢钢架，间距1榀/0.5 m，网喷混凝土20 cm。

通过双层初期支护，有效控制了大变形，量测结果显示最大拱顶下沉量25.5 mm，最大水平收敛值148.8 mm，满足安全要求。

（4）基底加固。

根据国内外隧道实例，调研的日本大部分大变形隧道及我国部分大变形隧道都有基底隆起、基脚下沉等现象，为保证基底稳定，采用改变仰拱曲率、加强锚杆，增加仰拱强度，底部注浆或旋喷桩等手段，可有效加固基底进而有利于支护系统的牢固。

（5）合理确定预留变形量。

根据项目调研，目前已施工的高地应力软岩隧道来看，预留空间为20~80 cm，大部分为30~50 cm。

合理预留变形量的参考因素是隧道断面、围岩性质、地应力和地下水环境，也与施工技术有关。

（6）掌子面变形及稳定性控制。

有观点认为挤压性大变形隧道的变形主要是由掌子面的变形引起的，因此控制掌子面变形十分重要，而采取超前支护（如超长玻璃纤维锚杆等）能较好地抑制掌子面变形，进而达到控制隧道稳定的目的。

目前掌子面变形及稳定控制方法应用普遍。

（7）拱脚稳定性控制。

大量大变形隧道的工程实践证明，保证拱脚稳定对于维护初期支护体系的稳定意义较大。

软弱围岩隧道大变形原因分析及应对措施

软弱围岩隧道大变形原因分析及应对措施发布时间：2021-05-11T23:59:11.059Z 来源：《防护工程》2021年2期作者：蒋佳[导读] 风险防控措施、开挖方法、量测等级管理四个方面进行了总结，以供类似工程借鉴参考。

中铁五局二公司湖南省衡阳市 421000摘要：本文结合南村隧道软弱围岩变形控制实例，根据不同变形状态从监控量测实时分析、风险防控措施、开挖方法、量测等级管理四个方面进行了总结，以供类似工程借鉴参考。

关键词：监控量测软弱围岩微台阶变形控制1.引言中老铁路是中国与老挝之间通行的一条铁路，是泛亚铁路中线的重要组成部分。

磨万铁路一标段共有10座隧道，隧道总长29.763km，隧道围岩以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主，其中Ⅳ级围岩16.585km，占设计的55.7%；Ⅴ级围岩12.351km，占设计的41.5%；软弱围岩占比大。

因老挝地区基建差，无同类别施工经验可参考。

软岩变形一直是整个线路隧道施工的一大难题，如果现场不能有效措施及时控制软弱围岩变形工作，将给施工质量安全带来较大风险。

本文通过南村隧道软岩收敛突变、最终有效控制的应用实例，阐述监控量测等级管理、微台阶开挖方法在软弱围岩隧道施工中的的重要性。

2.工程概况南村隧道，隧道进口里程D2K24+040,出口里程D2K28+290，全长4250m。

隧道为单面下坡，进口~D2K24+050段、D2K27+650~出口段为顺层偏压，D2K27+675~D2K27+805段为浅埋段，隧道最浅埋深仅15m。

隧道采用“一斜井”的辅助坑模式，斜井长420m。

隧道正洞围岩Ⅳ级与Ⅴ级构成，其中Ⅳ级围岩2100延米，占整个隧道49.73%。

Ⅴ级围岩2123延米，占整个隧道50.27%；南村隧道穿越主要地层岩性三迭系中上统砂岩、炭质页岩夹泥岩、煤线、下统砂岩、灰岩、泥灰岩夹泥岩，二叠系上统泥灰岩夹砂岩、泥岩、炭质页岩。

D2K27+840～D2K27+970段开挖揭示围岩以炭质泥岩、砂岩、泥岩为主，强～弱风化，差异风化明显，围岩软硬不均。

隧道软弱围岩大变形分析及治理措施

•541-第50卷第5期2019年5月Vol.50 No.5 May. 2019建筑技术Architecture Technology隧道软弱围岩大变形分析及治理措施于景飞，周文朋(内蒙古科技大学土木工程学院，014010,内蒙古包头)摘要：由于近年来铁路建设的重心从东部地区转移到西部，边疆多山地区的隧道建设越来越多，其中软弱围岩大变形的防治仍是工程界重难点、问题。

依托在建某隧道工程，通过对监控量测数据从时间效应和空间效应两个方面分析某隧道软弱围岩变形特征，总结大变形的影响因素，提出软岩治理措施，供该地区后续软岩段施工参考借鉴。

关键词：软弱围岩；时间效应；空间效应；变形特征中图分类号：TU 74; U 455文献标志码：A 文章编号：1000-4726(2019)05-0541-04ANALYSIS AND TREATMENT MEASURES FOR LARGE DEFORMATION IN WEAK GROUNDSECTION OF A TUNNELYU Jing-fei, ZHOU Wen-peng(The School of Civil Engineering, Inner Mongolia University of Science & Technology, 014010, Baotou, Inner Mongolia, China)Abstract: In recent years, the focus of railway construction shifted from the East to the West, tunnel construction in frontier mountainous regions more and more, the large deformation in the soft rock of the circles of control engineering is still heavy and difficult problem. Relying on a tunnel project under construction, through the analysis of monitoring data, from the two aspects of time and space effect analysis of a tunnel with weak surrounding rock deformation characteristics, summarizes the influencing factors of large deformation, put forward the control measures of soft rock, for the region subsequent soft rock section of construction for reference.Keywords: weak surrounding rock; time effect;当隧址区属地质围岩情况不理想时，隧道施工过程所面临的情况将十分复杂［1-21,隧道出现大变形和地质灾害的可能性将大幅增加，由此对现场施工人员安全和施工成本将造成巨大威胁07。

软弱千枚岩隧洞塌方整治

软弱千枚岩隧洞塌方整治文中介绍了位于Ⅴ级软弱千枚岩地区的金元水电站引水隧道3#支洞塌方的整治办法。

标签：软弱千枚岩塌方整治0 引言2008年6月23日，金元水电站3#支洞0+590～607段开挖过程中发生较大面积自然塌方。

初期塌穴距拱顶约6～7m，且不断有松散石块塌落，次日塌穴距拱顶约15m左右。

塌方砸坏了已经施工的8榀钢格栅拱架，而且，在0+600处将隧洞封死。

隧道围岩为Ⅴ级软弱千枚岩，隧洞拱部有两道接近平行光滑的滑层面，与洞轴线夹角较小，两滑层面间岩体受自重作用塌落，形成自然塌方，本文介绍了该塌方的整治办法。

1 工程概况金元水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流中游，为金汤河干流梯级开发的第二级水电站，引水式开发。

3#支洞所承担的主洞区段较长，是金元水电站控制工期的重点。

支洞断面为4.5m×5.5m，城门洞型，长度为938.00m。

支洞开挖后千枚岩呈碎石、角砾状，为显微鳞片变晶结构，含水量大时呈团块状，含水量少时为鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，片理面手感光滑，有丝绢光泽，遇水即软化、泥化，整体稳定性较差，为V级围岩。

塌方区掌子面没有地下水，围岩干燥松散光滑，无自稳能力，见照片1、2。

2 塌方发生原因2.1 由局部掉小块发展到大面积塌落。

2.2 虽然在塌方之前的洞段采用了初期支护，但由于前期对千枚岩的认识不够，采用的是钢格栅拱架支护措施，支护强度偏弱，导致塌方范围扩大，砸坏已施工的钢格栅拱架。

3 塌方处理措施3.1 变形段处置0+590～595段拱顶及左侧受塌方影响已经变形，很不稳定，施工中采取了如下整治措施：3.1.1 先拆除被砸坏的钢格栅拱架，清除虚渣，换立型钢拱架。

3.1.2 型钢采用‘工18’工字钢，拱架纵向间距50cm。

3.1.3 由于此类松散岩体锚杆作用不佳，将拱架的锁脚锚杆改为锁脚小导管，锁脚导管长3.0m，型钢拱架的直腿较洞挖断面的直腿长30cm，立拱架时，人工自腿脚位置底板面深挖30cm，将直腿立于底板开挖面以下，并用块石混凝土填塞，加强钢拱架的腿脚受力稳定性。

例析隧道软岩大变形施工对策

例析隧道软岩大变形施工对策1 引言姜路岭隧道是青海省共和至玉树高速公路上控制性工程之一，海拔高程4000m以上，左洞全长2925m，右洞全长2845m。

隧道开挖揭露围岩为炭质页岩夹板岩结构，岩层为薄层；页岩强度低，敲击声声哑，有明显凹陷，板岩强度较高，但比重极少，围岩整体为软质岩体，局部为极软质岩体；岩体破碎，层间结合差，褶皱较明显，围岩整体性差；地下水总体弱发育，围岩级别Ⅳ～Ⅵ级。

2 施工技术2.1 施工现场状况由于软岩的软、弱、松、散等低强度特点，姜路岭隧道日均变形量10 ～40mm，累计沉降变形250 ～800mm。

造成初期支护喷射的混凝土剥落，钢拱架严重变形，换拱频繁，塌方时有发生，严重影响工程进度。

如图1、图2。

图1 YK330+765初支开裂、侵限图2 初支塌方2.2 施工方法由于隧道围岩强度低，层间结合差，开挖易破碎，自承能力弱，且自稳时间较短，所以开挖后及时施做初期支护，减少围岩的暴露时间至关重要。

按照新奥法中“少扰动”的基本原则开挖，采用三台阶七步开挖预留核心土法进行施工，掌子面用机械开挖掘进，严格控制爆破，每个循环进尺以洞内实际情况控制在0.5m ～1.5m。

把二次衬砌与掌子面的距离控制在50m以内，仰拱与掌子面的距离控制在30m以内，以防止初期支护变形过大，导致初支侵限、塌方事件发生。

3 支护3.1 支护时间点岩体是复杂的弹塑性体，隧道开挖后，天然构造应力被破坏，应力发生重分布，其中切向应力增大，径向应力减小，使围岩发生变形，进行支护。

围岩开挖后释放的工程力与围岩的自稳力都达到最大是最理想的支护状况，但是释放的工程力与围岩自稳力成反比，只能使两力之和达到最大，这就是最佳支护时间。

其中软岩与硬岩又存在很大的差别。

硬岩的弹性能大，支护的最佳时间点选择在弹性区内；而软岩的弹性能极小，围岩开挖后很进入塑性区。

又由于软岩的自稳能力很差，所以开挖后应立即进行支护。

保证围岩在稳定的塑性区内支护就是软岩的最佳支护时间段。

单线分修小间距软弱千枚岩大变形隧道施工控制浅析

单线分修小间距软弱千枚岩大变形隧道施工控制浅析摘要：单线分修小间距隧道，围岩属软弱千枚岩地层，由于在施工过程中围岩应力二次分布，加上围岩直立陡倾自身岩质偏软，自稳性较差，若处理不当，在施工中极易出现初支衬砌变形开裂等灾害，形成较大安全风险。

本文结合成兰铁路杨家坪隧道进口工程，就软弱千枚岩大变形隧道的施工控制进行分析，总结施工经验，为今后类似地层隧道施工提供借鉴。

关键词：软弱大变形；千枚岩；围岩直立陡倾；单线分修；施工控制一、工程概况1、工程简介杨家坪隧道进口1#横洞工区隧道为双洞单线分修隧道，净岩柱宽度由24.9m 渐变至1.66m，属于小间距隧道，左右线隧道施工的相互影响较大，该段右侧为杨家坪倒转背斜核部，邻近F10-1断层影响带，岩层揉皱，小褶曲十分发育、岩体破碎，岩石强度极低。

施工中出现小净距大变形，施工难度大。

图1 分合修段平面示意图单线分修小间距软岩隧道，在施工中，采取以下措施：（1）先行洞（右线）室掌子面先于后行洞（左线）掌子面3倍洞径左右（30～40m），先行洞（右线）衬砌超前后行洞（左线）衬砌3倍洞径左右（30～40m）。

（2）对支护结构加强。

（3）先行洞采用弱爆破开挖，减少对围岩的扰动；后行洞采用机械开挖。

（4）岩柱大于3米采用对拉锚杆加固，岩柱小于3米对岩柱采用钢筋混凝土置换。

2、工程地质杨家坪隧道1#横洞工区属构造剥蚀深切割高中山剥蚀地貌。

隧道洞身主要通过志留系中上统茂县群（S2-3mx1）绿泥千枚岩。

受龙门山中央断裂带影响区，构造条件复杂，节理发育，岩体受挤压破碎严重，围岩稳定性差；地层产状以平行线路方向陡倾为主，F10-1断层、杨家坪倒转背斜、杨家坪向斜与隧道基本平行或小角度相交。

隧道内岩层区域性大断裂、活动断裂发育。

二、施工方案选择与分析1、隧道开挖方式选择及相对距离的确定为了研究先行洞和后行洞因爆破产生的相互干扰问题，我们采用四川拓普测控科技有限公司生产的UBOX-5016工程爆破智能监测仪（量程30cm/s）对爆破进行振动测试，该仪器可测垂直、水平径向和水平切向三个方向的振动速度和频率。

软弱千枚岩隧道施工病害及防治措施分析

软弱千枚岩隧道施工病害及防治措施分析0 引言千枚岩是一种具有千枚状构造区域浅变质岩。

工程中遇到的千枚岩多为炭质千枚岩，内含绢云母、石英等杂质，自然状态下岩体节理裂隙发育，质软，风化迅速、易剥落，承载力低，具有明显的遇水软化、碾压易泥化等特性，属于软弱千枚岩。

随着西部地区基础交通设施的不断完善，穿越软弱千枚岩地层的隧道越来越多，如乌鞘岭隧道、木寨岭隧道、鹧鸪山隧道等。

在这些工程中，由于软弱千枚岩围岩自承载能力弱，自稳时间短，开挖后应力调整阶段围岩变形速率快、变形量大，持续时间长，易发生大变形、侵限、坍塌等工程事故。

总结现有的工程经验可知，大部分软岩公路隧道是通过及时支护、强支护等施工方式来阻止围岩发生大变形。

通过对大量软弱千枚岩隧道施工病害和施工技术进行整理分析，总结了该类隧道变形特征和常见施工病害，并从施工各个环节提出了防治措施。

1 软弱千枚岩隧道变形特征软弱千枚岩较破碎，且具有强度低、易风化等特性。

当在软弱千枚岩地层中修建隧道时，围岩具有如下变形特征：(1)开挖后瞬时变形量大。

分析大量现场监测数据可见，在隧道爆破后，初期支护施做前，围岩产生了较大瞬时变形，最大变形量可达数十厘米。

这是由于隧道开挖前，围岩赋存较高的初始地应力，在爆破开挖时，地应力瞬间释放，且由于岩体自身强度低、较破碎，围岩自承能力差，故发生了较大的瞬时塑性变形。

(2)累计变形量大、变形速率较快。

在软弱千枚岩隧道开挖之后，围岩变形速率较快，尤其是隧道刚开挖前几日，变形速率可达每天几厘米，远大于《铁路隧道监控量测技术规程》(Q/CR9218-2015)中拱顶下沉、水平收敛速率5mm/d，且累计变形量较大，甚至超过100cm。

主要原因是隧道开挖后，初期支护施作较慢并且不能及时闭合，且现有规范对类似围岩支护没有针对性支护方案，导致根据现有规范设计施工时支护抗力偏小，不能有效约束围岩变形。

(3)变形持续时间长。

通过长期监测发现，软弱千枚岩隧道开挖后，围岩持续发生变形，即使在隧道初期支护完成后，变形仍在继续。

隧道软弱围岩变形施工控制探讨

隧道软弱围岩变形施工控制探讨隧道施工是一项复杂且有挑战性的工程，涉及各种地质条件和地形地貌。

隧道软弱围岩变形是隧道施工中常见的问题，会导致隧道的失稳和塌陷。

因此，对于隧道软弱围岩的变形进行有效的控制是非常重要的。

本文将讨论隧道软弱围岩变形施工控制的几个方面。

首先，介绍隧道软弱围岩变形的原因和类型。

然后，探讨如何选择合适的控制方法，包括地质预测和地质处理等。

最后，阐述应该如何建立有效的监测和控制体系，来持续地跟踪和管理隧道施工过程中的变形情况。

隧道软弱围岩变形的原因和类型隧道软弱围岩变形有几种原因，比如地质构造、水文地质、岩性等。

地质构造可能是引起软弱围岩变形的主要原因之一。

如断层、褶皱、岩片等都会造成软弱围岩的变形。

水文条件也是造成软弱围岩变形的一个重要因素。

地下水的压力和沉积物含水层的渗透都可能影响围岩的质量和稳定性。

岩性也会影响围岩的变形，一些类似泥岩和软岩结构比较松散，容易发生压缩、膨胀或采空塌陷等问题。

隧道软弱围岩变形的类型有: 挤压、膨胀、产生裂缝等。

挤压是软弱围岩在隧道施工过程中被挤压变形;膨胀是围岩在水分施工过程中产生的隆起变形。

产生裂缝会使软弱围岩失去强度，进而导致塌陷。

如何选择合适的控制方法为了控制隧道软弱围岩的变形，需要选用合适的控制方法。

在选择控制方法时，需要考虑一系列因素，如地质条件、施工方式和控制效果等方面。

地质预测是确保隧道施工安全的重要步骤。

预测地质条件的变化可以让工程团队准备好相应的措施。

例如，可以使用地震波传播、地球物理勘探等技术法来预测隧道遇到的地质情况。

预测后，可以灵活调整施工方案，以保证施工的正常进行。

地质处理是控制隧道软弱围岩变形的重要措施。

有许多种方法可以处理隧道围岩，如钻孔注浆、集料注浆、冻结法、加固墙等。

不同的地质条件和施工方式需要采用不同的方法。

例如，钻孔注浆和集料注浆适用于软土和黏土地层，冻结法和加固墙适用于较为坚固的地层。

应该如何建立有效的监测和控制体系建立有效的监测和控制体系是持续跟踪和管理隧道施工过程中的变形情况的重要手段。

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