公路隧道软岩大变形施工处理技术
软弱炭质页岩隧道大变形特性及控制技术
锚杆加固技术
适用于较为稳定的地质条件，能够提供较好的加固效果。 但不适用于大变形隧道，因为锚杆在变形过程中容易失效 。
喷射混凝土加固技术
适用于各种围岩条件，能够提供较好的加固效果。但施工 难度较大，需要专业人员操作。
监控量测技术
适用于各种隧道施工阶段，能够实时监测隧道变形情况， 为采取处理措施提供依据。但需要加强数据处理和分析能 力，以便及时采取有效措施。
隧道设计
该隧道采用单线铁路隧道设计，全长 800米，最大埋深50米。
施工过程
在施工期间，隧道发生了数次大变形 ，表现为拱顶下沉、水平收敛等。
处理措施
采用钢拱架、锚杆、喷射混凝土等手 段进行加固，并加强监控量测。
效果分析：各种控制技术的适用性和优劣比较
钢拱架加固技术
适用于各种地质条件和施工环境，能够提供较强的支护能 力。但施工难度较大，需要专业人员操作。
隧道开挖与围岩变形的基本规律
围岩变形压力与位移 随时间的变化规律
开挖面尺寸对围岩变 形的影响
围岩变形与隧道形状 、尺寸的关系
炭质页岩隧道大变形的特点
01
02
03
04
大变形发生的范围和程度
变形速率与持续时间
变形与环境因素的关系
大变形对隧道使用性能的影响
大变形对隧道稳定性的影响
大变形对支护结构的影响 大变形对周边环境的影响
控制技术
针对软弱炭质页岩隧道大变形的特点，可以采取多种控 制技术，如超前加固、背后加固、初期支护加强、二次 衬砌加强等。其中，超前加固可以采用注浆加固、锚杆 加固、钢拱架加固等措施；背后加固可以采用径向注浆 、水泥砂浆回填等措施；初期支护加强可以采用增加钢 拱架、增设锚杆等措施；二次衬砌加强可以采用增加钢 筋、增加混凝土厚度等措施。这些控制技术可以有效地 控制软弱炭质页岩隧道的大变形，提高隧道施工的安全 性和稳定性。
隧道软岩大变形施工技术
隧道软岩大变形施工技术隧道施工是现代城市建设中不可或缺的一部分，而软岩地层的隧道施工则是一项技术难度较高的工程。
软岩地层的特点是强度低、变形大，因此在软岩地层中施工隧道需要采取特殊的技术手段，以确保施工的安全和顺利进行。
本文将介绍隧道软岩大变形施工技术的相关内容。
一、软岩地层特点软岩地层是指岩石中固结程度较差、抗压强度较低的一类地层。
软岩地层的主要特点包括：岩体强度低，岩石容易破碎；岩体的固结程度较差，容易发生滑坡、坍塌等地质灾害；岩体中含有大量的地下水，地下水的压力对隧道施工造成很大的影响。
二、隧道软岩大变形施工技术1. 地质勘探与预测在隧道软岩大变形施工前，必须进行详细的地质勘探和预测工作。
通过地质勘探，了解软岩地层的分布、厚度、倾角等信息，为后续的施工工作提供准确的地质数据。
2. 支护技术软岩地层中，隧道的支护工作是非常重要的一环。
常用的支护技术包括喷锚、喷浆、预应力锚杆等。
喷锚技术通过在软岩地层中注入混凝土，增加地层的强度，提高隧道的稳定性。
喷浆技术则是通过注入浆液，填充地层的裂缝和空隙，增强地层的连续性。
预应力锚杆则是在软岩地层中埋设钢筋，并施加预应力，增加地层的承载能力。
3. 掘进技术软岩地层的掘进工作需要采用合适的机械设备和施工方法。
常用的掘进机械包括盾构机、液压钻头等。
盾构机是一种专门用于软岩地层中的掘进设备，具有高效、安全的特点。
液压钻头则是通过注入高压液体，将软岩地层冲击破碎，实现隧道的掘进。
4. 预防措施在软岩地层的隧道施工中，需要采取一系列的预防措施，以确保施工的安全性。
例如，应加强对地层的监测，及时掌握地层的变形和水位变化情况；加强对施工人员的培训，提高他们的安全意识和应急处理能力；加强对施工设备的维护和检修，确保设备的正常运行，减少事故的发生。
三、隧道软岩大变形施工技术的应用案例1. 某城市地铁隧道施工在某城市地铁隧道施工中，软岩地层的掘进工作采用了盾构机和液压钻头相结合的方式。
6 韩常领- 软岩大变形隧道工程处治技术
软岩大变形隧道工程处治技术研究汇报人：韩常领汇报提纲一. 概述二. 大变形软岩分类与分级三. 软岩大变形机理四. 新型支护措施五. 软岩隧道大变形控制技术六. 软岩大变形隧道工程案例1. 概述截至2017年底，我国公路隧道已达16229处、1528.51万米，其中，特长隧道902处、401.32万米，长隧道3841处、659.93万米。
我国建成的超过10km以上公路山岭隧道有8座：最长的为陕西终南山隧道，长18.02km第二为山西西山隧道，长13.65k第三为山西虹梯关隧道，长13.11km第四为台湾雪山隧道，长12.9km第五为甘肃大坪里隧道，长12.2km第六为陕西包家山隧道，长11.2km第七为山西宝塔山隧道，长10.2km第八为四川泥巴山隧道，长10 km1. 概述水下隧道得到长足发展，过去“遇水架桥”单一选择在改变，穿洋越海，桥隧并重，择优选择。
上海崇明长江隧道厦门翔安海底隧道青岛胶州湾海底隧道港珠澳沉管隧道-世界级工程南京纬三路长江隧道广东深中通道八车道沉管隧道（在建）纵观我国公路隧道的发展，起步较晚，但发展很快。
1. 概述路方面，已建成超过20km的特长隧道：1.西格二线新关角隧道（32.69km）2.兰渝线西秦岭隧道（28.24km）3.石太客专太行山隧道（27.84km）4.瓦日铁路南吕梁山隧道（23.44km）5.南疆线中天山隧道（22.45km）6.向莆铁路青云山隧道（22.17km）7.太中银铁路吕梁山隧道（20.78km）8.兰武二线乌鞘岭隧道（20km）1. 概述方面，在建超过20km隧道：1.大瑞铁路高黎贡山隧道（34.54km，高温热害、岩大变形、涌水、岩爆、岩溶、活动断裂带、高烈度地、放射性、有害气体、滑坡、偏压、顺层等多种地质，隧道最大埋深1155米，穿越19条断层，被誉为地质物馆”。
）2.成兰铁路平安隧道（28 .43km）3.成兰铁路云屯堡隧道（22.92km）4.蒙华铁路三荆段崤山隧道（22.75km）5.成昆二线峨米段小相岭隧道（21.77km）6.敦格铁路当金山隧道（20.1km）1. 概述1. 概述界上已建成最长铁路隧道瑞士圣哥达隧道（57km）国和意大利之间57km的D’Ambin铁路隧道正在设计根廷和智利之间穿越安第斯山脉52km隧道正在规划界上最长的公路隧道挪威洛达尔隧道24.5km，双向行驶，2000年11月27日正式通车1. 概述1. 概述随着公路、铁路建设技术标准的提高，穿越地区的自然条件、地质环境越来越，建设规模和难度越来越大。
软岩大变形专项施工方案
一、背景随着我国基础设施建设的大力推进，隧道工程在高速公路、铁路、城市地铁等领域得到了广泛应用。
然而，在软岩地质条件下，隧道施工过程中常常遇到大变形问题，严重影响了施工质量和工程进度。
为确保隧道施工安全、高效，特制定本专项施工方案。
二、工程概况1. 工程名称：XX隧道工程2. 工程地点：XX省XX市3. 隧道地质条件：软岩，高地应力，易发生大变形4. 隧道结构：双洞四车道，左洞长3.5km，右洞长3.6km三、施工方案1. 预处理措施（1）施工前，对隧道地质情况进行详细勘察，掌握软岩大变形的规律和特点。
（2）针对软岩大变形，提前做好应急预案，确保施工安全。
（3）加强施工过程中的监测，及时发现大变形问题，采取措施进行处理。
2. 施工工艺（1）超前支护：采用超前锚杆、锚索、管棚等支护措施，对软弱围岩进行加固。
（2）开挖方式：采用台阶法开挖，分台阶进行开挖，减少围岩暴露时间。
（3）初期支护：采用喷射混凝土、钢筋网、钢架等材料，对开挖面进行支护。
（4）二次衬砌：在初期支护完成后，进行二次衬砌，确保隧道结构的稳定性。
3. 施工技术要点（1）超前支护：根据地质条件和变形情况，合理选择锚杆、锚索、管棚的长度、直径和间距。
（2）开挖方式：根据地质条件和施工进度，合理确定台阶高度和宽度。
（3）初期支护：严格控制喷射混凝土的厚度和质量，确保支护结构稳定。
（4）二次衬砌：根据地质条件和变形情况，合理确定衬砌厚度和结构形式。
4. 施工监测（1）监测项目：隧道围岩变形、支护结构应力、隧道内水位等。
（2）监测方法：采用全站仪、水准仪、应力计、水位计等设备进行监测。
（3）监测频率：根据施工进度和变形情况，合理确定监测频率。
四、施工组织与管理1. 施工组织：成立专项施工小组，负责软岩大变形隧道的施工组织和管理。
2. 施工人员：配备专业技术人员，确保施工质量。
3. 施工材料：选用优质施工材料，确保施工质量。
4. 施工进度：根据施工方案和地质条件，制定合理的施工进度计划。
软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法(2)
软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法一、前言软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法是一种针对软岩地层条件下的隧道施工方法。
由于软岩地层强度低、易变形，传统的隧道施工方法无法满足其要求。
因此，研究开发出了这种软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法，通过合理的措施和施工工艺，能够提高隧道施工的效率和质量。
二、工法特点软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法的特点主要体现在以下几个方面：1. 适应性强：该工法适用于软岩地层条件下的隧道开挖，无论是软岩地质条件，还是地下水位较高，都能有效应对。
2. 稳定性高：通过在隧道壁面设置微台阶，能够减小地应力对围岩的影响，提高围岩稳定性。
3. 施工效率高：采用该工法，能够减少地层变形和覆土压力，提高隧道开挖进度，加快施工周期。
4. 技术控制精度高：通过合理设计微台阶的形状、尺寸和间距，能够控制隧道开挖的精度和形状。
三、适应范围软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法适用于软岩地质条件，包括但不限于以下情况：1. 软岩地层：软岩地层是指岩石的强度低、易变形的地层，包括粉细砂、黏土、泥质岩等。
2. 地下水位较高：软岩地层常常伴随着较高的地下水位，这种工法能够有效应对地下水渗流和涌水问题。
3.暴露地表：隧道施工需在地表进行，适用于直接暴露的软岩地层，如山坡、河岸等。
四、工艺原理软岩大变形隧道微台阶开挖施工工法主要基于以下原理：1. 微台阶设计原理：通过合理的微台阶设计，能够分散地应力，减轻围岩变形，提高围岩稳定性。
2. 支护措施原理：施工过程中，采用合适的支护措施，如钢筋网片、喷浆，能够增加围岩的强度和抗压能力。
3. 施工控制原理：通过合理控制挖掘进度、支护时间和围岩变形监测，能够保证隧道施工的质量和安全。
五、施工工艺软岩大变形隧道微台阶开挖施工工艺主要包括以下几个阶段的施工过程：1. 前期准备：对施工现场进行勘察、测量和设计，确定施工方案和支护措施。
2. 微台阶开挖：按照设计要求进行微台阶开挖，控制开挖进度，注意隧道壁面的平整度和垂直度。
高地应力软岩隧道大变形控制技术
(b)高地应力作用下的软岩隧道挤压变形
研究表明，当强度应力比小于0.3~0.5时，即 能产生比正常隧道开挖大一倍以上的变形。此时 洞周将出现大范围的塑性区，随着开挖引起围岩 质点的移动，加上塑性区的“剪胀”作用，洞周 将产生很大位移。圆形隧道弹塑性解析解也表明， 当强度应力比小于2时洞周将产生塑性区，强度 应力比越小则塑性区越大。高地应力是大变形的 一个重要原因。这又称为高地应力的挤压作用。
位移/mm
1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
0
拱顶竖向位移 墙腰水平位移
200 400 600 800 1000 1200
R
2 p
图2-5 洞壁位移与塑性区半径关系
2.4.4 洞壁位移的影响因素
(1)埋深 当仅考虑自重应力场时，隧道埋深与地应力成正比。
图2-6为各区段洞壁位 1.8
图2-2为乌鞘岭隧道分区段塑性区半径与围岩抗 压强度及强度应力比的关系，塑性区半径随围岩强 度及强度应力比的增加而减小。
3300 2255
2200
Rp/ m
R p/m
1155
1100
55
00
0
0
0
5
0.5
0.5
10
15
1
强度1应.0 力比
20
1.5
1.5
25 Rb/MPa
2
2.0 强度应力比
F7断层区段 图2-2 塑性区半径与抗压强度及强度应力比的关系
图1-3 F7断层圆形断面
其他地段根据围岩性质隧道采用椭圆形(图1-4)。
图1-4 椭圆形断面
第二章 大变形机理
2.1 高地应力、软岩的概念
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摘要：根据国内外隧道施工的实践总结，在一定高地应力条件下的软弱围岩，在施工过程中发生大变形现象，是必然的。
目前对于围岩大变形的控制研究主要集中于地质情况较差地段的施工工艺和支护方法上。
对于围岩大变形比较轻微的情况，可以在一定程度上增大支护体的刚度或者强度，增大隧道预留的变形位移，同时及时地施工二衬以承担荷载，这样可以达到预防和控制围岩大变形的发生与发展。
因此，本文对高地应力软岩大变形隧道施工技术进行简要的分析，希望可以为相关人提供参考。
关键词：高地应力；软岩大变形；隧道施工技术1木寨岭隧道工程概况木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处，为双洞单线分离式特长隧道，全长19.02km，洞身地质条件非常复杂，隧道洞身共发育11个断裂带，穿过3个背斜及2个向斜构造，属高地应力区，极易变形。
隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区，占全隧的46.53%，总计各类软岩段长约16.1km，占隧道长度84.47%，极易发生围岩滑坍，施工难度很高。
2木寨岭隧道围岩及变形情况2.1开挖揭示围岩情况大部分围岩开挖揭示地层岩性为二叠系板岩夹炭质板岩，围岩受地质构造影响严重，节理极发育，岩体极破碎，层间结合差，整体稳定性差。
2.2变形情况受围岩地质的影响，自隧道施工至F14-1断层带时围岩极其破碎，现场每循环开挖进尺不大于0.7m，采用人工进行开挖，1d只能施作1循环；当初期支护完成后经常出现喷射混凝土开裂、掉块、拱架扭曲变形等情况，量测数据显示拱顶下沉速率平均能达到90mm/d，累计平均能达到800mm，收敛速率平均能达到160mm/d，单侧收敛累计值能达到1800mm；当二次衬砌施作后，部分地方还出现开裂、甚至出现砼脱落、钢筋扭曲等现象。
3高地应力释放设计理念根据“先柔后刚、先放后抗”的指导思想，我们必须要将围岩本身蕴藏的高地应力进行释放，可怎么释放，释放到何种程度，是关键所在。
目前有2种理论的施工，国内外都获得了比较成功的案例，一种是先行释放理论，意思就是采用先行导坑法释放部分围岩应力，释放稳定后扩挖成型，进行抵抗；另外一种就是边放边抗理论，意思就是预留适当预留变形量，让围岩应力得到相应释放，但在释放一定程度时，即预留变形量可控范围之内，开始加强支护，抵抗剩余围岩应力，使支护结构趋于平衡。
高地应力软岩隧道大变形特征与处治技术
高地应力软岩隧道大变形特征与处治技术作者：覃子秀林志严远方冯万林吴秋军来源：《西部交通科技》2023年第11期摘要：文章結合依托工程对高地应力软岩隧道大变形特征与处治技术展开研究，得出如下结论：（1）大变形灾害严重程度与地应力等级、围岩软弱程度高度相关，地应力越高、围岩越软弱，大变形越严重；（2）大变形灾害具有变形量大、持续时间长以及空间分布不均的特点；（3）大变形灾害处治应遵循“抗放结合、共同承载、动态控制”的原则，采取多项主动支护措施，降低灾害影响。
关键词：高地应力；隧道；大变形；施工技术；灾害处治0引言近年来，我国公路路网向地质条件与地质环境更为复杂的中西部延伸，配套的隧道工程也因地质条件等因素逐渐向大埋深、地质因素更复杂的方向发展，复杂的工程条件带来诸多影响隧道结构稳定性的问题。
目前，学者们针对高地应力软岩大变形灾害开展了大量研究工作，深入地认识了大变形特征与变形控制技术。
赵瑜等［1-2］结合数值模拟手段，对高地应力软岩隧道大变形特征进行了分析。
朱朝佐等［3］结合分段施工工艺，提出了采用格栅纵向连接形式以提高支护结构纵向整体性的方法。
张宏亮等［4］分析比对了武都西隧道大变形多种施工方案，认为应力释放至一定程度后及时施作二衬可有效解决大变形问题。
卢阳［5］结合文笔山隧道大变形处治成功案例，提出了“因隧制策，动态调整”的施工原则。
另外，也有学者认为高地应力软岩隧道施工应采取“强支护”措施对抗围岩变形，但这并不适用于所有等级的大变形灾害，容易对现场施工产生误导。
本文根据高地应力软岩隧道大变形特征，结合依托工程，对变形控制技术进一步探索与研究，以期形成成套处治技术，解决高地应力软岩隧道大变形控制技术难题。
1 高地应力软岩隧道大变形特征1.1 工程背景木寨岭特长隧道全长15 km，最大埋深为629.1 m，穿越木寨岭，沟通西南地区与甘肃及西北地区。
隧址区地质环境极其复杂，地处秦岭构造带，工程开展极具挑战，在建设期间发生了强烈的大变形灾害。
36隧道软岩大变形施工作业指导书
36隧道软岩大变形施工作业指导书一、施工目标本工程旨在对36隧道的软岩大变形进行施工处理，以确保隧道的安全和稳定运行。
二、施工原则1.安全第一：任何施工操作都应以安全为前提，对所有人员和设备进行全面保护。
2.合理规划：对施工过程进行详细规划，确保施工的连续性和高效性。
3.预防为主：在施工过程中应采取措施，预防岩石的大规模崩塌和岩层的进一步变形。
4.及时监测：对施工区域进行实时监测，及时发现并解决变形问题，防止事故的发生。
三、施工步骤1.资料准备：在施工前，收集相关的地质勘察报告和隧道设计图纸，了解软岩大变形的具体情况。
2.施工准备：确定施工的时间、地点和施工队伍，清理施工区域，确保施工的顺利进行。
3.防灾措施：根据地质勘察报告的结果，采取相应的预防措施，如安装地震监测仪和压力传感器，以便及时预警和处理可能出现的岩层变形。
4.支护施工：根据地质勘察报告的结论，采取适当的支护措施，如锚杆、注浆和钢架支撑等，以增加隧道的稳定性和承载力。
5.变形处理：对发生变形的岩层进行处理，如采取凿岩、切割或加固等方法，使岩层重新达到稳定状态。
6.监测与调整：在施工过程中，进行实时监测并记录变形情况，根据监测结果及时调整施工方案和支护措施，保证施工的顺利进行。
四、施工安全措施1.人员安全：对施工人员进行安全培训和装备，提供必要的个人防护用具，确保施工人员的安全。
2.设备安全：对施工所用的设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行，减少设备故障和事故的发生。
3.环境保护：施工过程中应注意环境保护，防止土石流和水污染，采取相应的措施保护周围的生态环境。
4.管理措施：建立完善的施工管理制度，明确责任和权限，确保施工过程的规范和有序进行。
五、施工质量控制1.施工过程中应进行定期检查和验收，确保施工质量符合相关要求。
2.施工结束后，进行最终验收和评估，确保施工工程的安全和稳定。
六、施工风险和应急方案1.风险评估：在施工前，组织专业人员对施工过程中可能出现的风险进行评估，并制定相应的应急预案。
软弱围岩隧道大变形施工控制技术
软弱围岩隧道大变形施工控制技术摘要：在我国西部山区，分布有大范围的软岩地层，其中千枚岩的分布极为广泛，如兰渝铁路线上的木寨岭隧道，318线上的鹧鸪山隧道以及在建的九绵高速等多条高速公路隧道等。
该类岩体具有强度低、性状差、遇水易软化等特点，加之穿越高地应力、高烈度区软岩隧道建设过程中大变形灾害问题凸显，严重危及了隧道施工安全。
因此，开展软弱围岩隧道施工技术与支护技术的深入探讨，对于保证工程施工的安全性与质量的来讲非常重要。
本文以白马隧道为例，通过对该隧道的施工总结分析了一套软岩大变形隧道施工控制方法，并进行了理论和实地测试，对其在变形地段中的运用进行了探讨。
关键词：软岩隧道；大变形；施工控制措施引言：当前，业界对软弱围岩隧道的受力机制和技术仍处在探索性和探索性试验中，对其进行大变形特性的分析和找出行之有效的防治技术是非常必要的。
根据隧道的实际监测和理论研究，对白马隧道的大变形进行了研究，并给出了相应的技术措施。
一、软弱围岩大变形控制理念（一）刚性控制采用刚性控制理念法，通过大钢拱架、大厚度喷射混凝土、超前大管棚、掌子面长锚等措施，采用“以刚克刚”的方法克服了隧道的围岩变形。
该技术主要用于在埋深浅、地应力较小的情况下，对围岩的变形进行了有效的处理。
适合于围岩破碎、力学性能较低、地表沉降和隧道变形要求较高的地区。
（二）柔性控制柔性控制理念主要是利用增大预留变形，使隧道产生位移，使围岩体的应力得到最大程度的缓解，从而使支护体的受力最小化。
其控制手段主要有分段综合控制、伸缩支护和多重支护等。
在地应力较小、埋深较小的情况下，采用刚性支撑理论进行围岩变形的方法是切实可行的。
但对于地下工程中的大深度和高地应力，宜采用柔性支护技术。
（三）刚柔结合控制理念刚柔结合的控制理念是以刚性的预支护法来有效地控制掘进过程中的围岩体的应力释放速率；采用柔性初期支护对早期隧道的早期变形进行了抑制，同时采取了超前和早期支护措施，使围岩的变形保持在一个较好的水平。
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
化开挖方法、加强初期支护等手段，有效减小了隧道变形。
03
案例三
某水电站引水隧洞工程，在高地应力软岩区域采用双层初期支护和径向
注浆等技术措施，确保了隧洞的稳定性和安全性。
成功经验总结
重视地质勘察和超前地质预报
采取综合控制措施
准确掌握地质情况和变形特征，为制定合 理控制措施提供依据。
结合工程实际情况，采取多种控制措施相 结合的方法，如超前支护、注浆加固、优 化开挖方法等。
布置合理的监测点位
结合隧道地质条件和施工工况，在关键部位和变形敏感区域布置监 测点，确保监测数据的准确性和代表性。
监测数据采集与处理
实时采集数据
按照监测方案要求，定期对监测点进行数据采集，确保数据的及 时性和连续性。
数据处理与分析
对采集到的数据进行整理、分析和处理，提取有用的变形信息和趋 势，为隧道施工提供决策支持。
将隧道断面分成上下两个台阶进行开挖，先开挖上台阶并及时支 护，再开挖下台阶，保持围岩稳定。
支护结构设计与选型
初期支护结构设计
根据围岩级别和变形量大小，设计合理的初期支护结构形式和参数， 如喷射混凝土厚度、钢筋网片规格等。
钢拱架选型与布置
根据隧道断面形状和尺寸选择合适的钢拱架型号和间距，并进行合 理布置，形成有效的支护体系。
软岩隧道施工技术
2.注浆加固 在断层破碎带或软弱地层，特别是富含水时，对不良地层进行注浆加固，改良地层，
这是一种很有效的安全施工方法。但目前很多单位做不到，最主要的原因有两个方面，一 是无专业设备，二是无专业队伍。这样即保证不了注浆质量，也保证不了注浆进度。
目前，注浆方法有全断面帷幕注浆和信息化注浆，这两种方法都取得了很好的注浆效 果。
对统计数据进行分析，软岩隧道灾害主要表现在三个方面：一是洞口坍方，二是掌子面变 形坍方，三是掌子面后方坍方关门。统计表明：洞口坍方占20%，掌子面变形坍方占33%，掌子 面后方坍方关门占47%。
三、软岩隧道施工技术
软岩隧道施工，应在超前预报、超前注浆、超前支护、开挖工法、初期支护、监控量 测、二次衬砌、洞口处理八个方面予以重视，实现标准化管理与施工，从而最大程度地避 免变形和坍方灾害的发生。
据不完全统计，2006年至今4年时间，以上隧道施工共发生灾害28起，死亡96人，折合每 年7起，每年死亡24人，灾害发生次数之多，死亡率之高，令人震惊和心寒。究其原因，除客 观地质条件外，在施工方法、设计刚度、仰拱及时跟进闭合成环等方面，也存在着一定的不足， 因此，加强软岩隧道的设计与施工，减少灾害的发生十分急迫。
洞内超前小导管施工照片
●超前锚杆：超前锚杆一般采用φ20mm～φ25mm的钢筋，沿隧道开挖轮廓线外90°～ 120°范围布置，环向间距20～40cm。纵向长度3～5m根据工程需要设置。超前锚杆起到棚架作 用，减少开挖时破碎岩体局部坍塌。超前锚杆一般在破碎围岩下采用。不好成孔时，也可采用 自进式锚杆超前支护。
别岩槽隧道F1断层全断面帷幕注浆照片
齐岳山隧道F11断层信息化注浆照片
齐岳山隧道F11断层注浆后开挖照片
3.超前预支护 常用的超前预支护方式有超前大管棚、超前小导管和超前锚杆三种。 ●超前大管棚：大管棚一般采用φ70mm～φ150mm的钢管，沿隧道开挖轮廓线外120°～150°
大跨度极软岩大变形隧道施工技术
交通世界TRANSPOWORLD0引言宝汉高速连城山隧道是双向六车道特长隧道。
隧道穿越极软岩大变形段落，施工中已完成的初期支护产生大变形，拱架出现扭曲、变形、折断，侵入二衬空间，导致多次换拱现象。
二次衬砌出现开裂、边墙下沉现象。
项目通过采取双层H 型钢支护的方法，确保初期支护的稳定，保证隧道施工的质量和安全。
1技术特点大跨度极软岩大变形隧道施工极易出现垮塌掉块现象，按新奥法理论，采用大面积开挖可适当减少围岩的扰动，但对于软弱大变形段围岩来说，当一次开挖断面较大时，暴露围岩就会较多，由于围岩自稳能力极低，会发生坍塌现象，所以开挖采用三台阶环形开挖预留核心技术，分化了工作面，减少围岩暴露面积，在提高施工安全反面具有显著效果。
支护采用双层H 型钢配合108锁脚大钢管进行支护，相比单层支护强度更高，且第二层拱架利用台车提高工作效率，保证在大跨度极软岩大变形隧道中施工的安全和质量。
2工艺原理大跨度极软岩大变形隧道施工工艺采用的双层H 型钢支护属于多重支护体系，能确保柔性支护稳定。
第一层支护施工后对围岩形成限制的同时允许围岩释放一部分应力，但因刚度不够，需要设置多重支护来抵抗残留的较大围岩应力。
第二层支护施工后，相当于对第一层支护进行整体补强，使地压和支护反力得到平衡。
3施工工艺流程及操作要点3.1大跨度极软岩大变形隧道施工工艺流程（1）第一层初支上台阶施工，上台阶高度5.3m ，台阶宽17.7m 。
上台阶长5m ，每次施工1榀。
采用H20b 型钢拱架间距60cm ，采用28cm 厚C25喷射混凝土及双层Φ8钢筋网片。
每榀采用4根4m 长的Φ50锁脚注浆导管。
每2榀施工1环超前导管，超前采用51根3.5m 长的Φ50超前注浆小导管。
（2）第一层初支中台阶施工，左右错开3榀拱架。
中导高3.5m ，中台阶长20m ，每次单侧施工2榀。
采用H20b 型钢拱架间距60cm ，采用28cm 厚C25喷射混凝土及双层Φ8钢筋网片。
公路隧道软岩大变形施工处理技术1杨露2吴宇舟
公路隧道软岩大变形施工处理技术 1杨露 2吴宇舟发布时间：2021-08-27T01:45:08.320Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者： 1杨露 2吴宇舟[导读] 随着国家的建设和发展，加上“一带一路”的建设实施，我国很多的公路隧道等地下的工程越来越多，而且由于我国地形复杂的原因，在很多的山体下面遇到一些高应力、突水突泥等危害的较软土质和岩体，导致隧道大变形，给隧道工程带来了很大的麻烦。
湖南捞刀河建设集团有限公司摘要：随着国家的建设和发展，加上“一带一路”的建设实施，我国很多的公路隧道等地下的工程越来越多，而且由于我国地形复杂的原因，在很多的山体下面遇到一些高应力、突水突泥等危害的较软土质和岩体，导致隧道大变形，给隧道工程带来了很大的麻烦。
所以本文以公路隧道的软岩大变形施工处理技术为研究基础，对软岩大变形的防治和控制措施进行阐述，希望能够在一定的程度上帮助到相关的施工单位和技术人员。
关键词：公路隧道；软岩；大变形；施工技术一、前言随着我国的经济的发展，公路也成为了各区域经济联系的重要枢纽，如果缺少畅通的公路就会带来经济的发展阻碍。
所以，近些年来我国开始大力发展公路工程。
但是，由于我国地形的复杂的原因，经常会遇到一些较复杂的山地地形，软弱围岩的大变形给公路隧道的施工带来了很大的难度，而且施工的风险也非常高，对于每一个施工技术要求都是非常严格的，因为稍有不慎就会带来安全威胁。
所以，要控制好公路隧道的质量就必须要对施工技术进行严格的控制，才能保证公路隧道的质量，降低公路隧道的风险，建设高质量的公路。
二、软岩大变形的相关特点1、累计变形量大在公路隧道中，一般的V级的围岩隧道变形在10到15里面左右，但相应的设计值要比其大，很多隧道的设计值可能要比实际所要求的设计值大三倍甚至会更多。
虽然提高了设计值，但是就实际情况来看还是存在一定的差距的。
有些公路隧道的变形的数值可以达到50公分以上，甚至在一些隧道的受力较大的部位，隧道的变形数值可以达到100公分。
隧道软岩大变形施工技术
隧道软岩大变形施工技术隧道施工是一项复杂的工程，其中隧道软岩大变形施工技术是其中的一个重要环节。
隧道软岩大变形施工技术是指在软岩地层中进行隧道施工时，由于地层的软弱性质，会出现较大的变形，因此需要采用一系列的技术手段来保证施工的顺利进行。
隧道软岩大变形施工技术主要包括以下几个方面：1. 预处理技术预处理技术是指在隧道施工前对软岩地层进行处理，以减少地层的变形。
预处理技术包括注浆、冻结、爆破等。
其中注浆技术是最常用的一种预处理技术，它可以通过注入水泥浆或聚合物浆来增加地层的强度和稳定性，从而减少地层的变形。
2. 支护技术支护技术是指在隧道施工过程中对软岩地层进行支护，以保证隧道的稳定性和安全性。
支护技术包括钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土支护等。
其中钢支撑是最常用的一种支护技术，它可以通过钢管或钢板的支撑来增加地层的强度和稳定性，从而保证隧道的稳定性和安全性。
3. 掘进技术掘进技术是指在隧道施工过程中对软岩地层进行掘进，以开挖出隧道。
掘进技术包括机械掘进、爆破掘进、液压掘进等。
其中机械掘进是最常用的一种掘进技术，它可以通过机械设备的挖掘来开挖出隧道。
4. 监测技术监测技术是指在隧道施工过程中对软岩地层进行监测，以及时发现地层的变形情况。
监测技术包括测量变形、测量应力、测量位移等。
其中测量变形是最常用的一种监测技术，它可以通过测量地层的变形情况来判断地层的稳定性和安全性。
总之，隧道软岩大变形施工技术是一项复杂的工程，需要采用一系列的技术手段来保证施工的顺利进行。
在实际施工中，需要根据地层的情况和施工的要求来选择合适的技术手段，以保证隧道的稳定性和安全性。
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。
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。
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公路隧道软岩大变形施工处理技术
摘要：随着时代的发展和社会的进步，我国公路隧道施工技术正在不断成熟与完善，在公路隧道施工过程中软岩大变形施工最为危险，所以技术人员需要对软岩大变形进行一定的施工技术应用，本文将针对公路隧道软岩大变形施工处理技术进行探究。
关键词：软岩大变形的概念；施工处理技术
我国是一个山地较多的国家，在我国西部地区山地起伏更为明显，随着我国西部大开发战略的提出，我国加快了对西部地区的建设工作，公路隧道修建占比越来越大，但是由于一些地区山地较多，且地质松软，所以在进行公路隧道施工过程中难免会遇到软岩大变形的地质情况，所以本文将首先针对软岩大变形的概念进行探究，之后探究施工处理技术。
一、软岩、大变形概念
软岩、大变形会极大地威胁到公路隧道的施工质量和安全，并且会延误工期进度，所以国内外众多学者已经对软岩、大变形做出了深入的研究，下面将探究软岩与大变形的概念。
(一）大变形的定义
现代科学家对于围岩大变形的形成原因，还未能形成较为明确的定义，围岩大变形区别于一般的岩石失稳状况，围岩大变形并没有显著的持续变形和明显的时间效应，这给施工工作带来了极大的难度。
围岩大变形的定义，并不能够仅仅从变形数值中来定义。
还需要根据围岩形变的本质进行探究，围岩变形的根本原因在于剪应力导致掩体变形，使得掩体发生错位断裂等状况。
这些状况会对隧道公路造成挤压，从而破坏道路隧道的质量，目前国际上一般按照围岩的收敛率来判断是否发生了大型变[1]。
(二）软岩定义
发生大变形的围岩一般被称作为软岩，通过现行铁路公路设计规范研究可以得知软岩的界定标准。
但是如今的岩石工程学界仍旧未给软岩一个明确的定义。
软岩一般是指单轴抗压强度小于25MPA的松散破碎的岩石，并且这部分岩石还具有风化膨胀性，称之为软岩。
但是在施工过程中，不同岩体中强度较小的岩体也可能表现出软岩的力学特征[2]。
(三）大变形机制
一般而言软岩大变形分为两种类型，第一种是由于挤出性岩石引起的，如果这类变形缓慢发生就属于挤出，若立刻发生就属于岩爆，另一类是由膨胀型岩石引起的，这类形变是由于岩石中还有膨胀性的矿物质，当这些矿物质与水发生接触后，会产生一定的化学反应，从而造成围岩大形变的情况产生。
软岩的变形机理较为复杂，软岩的变形与破坏机制与深部软岩分子结构的化学性质息息相关，并且在施工过程中，隧道结构与岩体结构的相互组合也可能导致软岩的出现。
(四）大变形预测
对大变形进行预测的过程中，预测方法基本分为挤出预测与膨胀预测两种类型。
施工人员可以通过坚固系数来预测隧道内围岩的坚固性，同时还可以用隧道的切向应变来识别，预测岩石挤出情况，这些预测方式都仅仅来源于理论，在具体实践方面几乎处于空白状态，所以至今没有一个具体而准确的预测方法能够预测到大变形的发生。
二、施工处理技术
通过前文的分析可以得知，目前世界上对于软岩、大变形的产生均没有一个较为明确的定义，并且对于软岩、大变形的预测方法也仅仅停留于理论之中，为了确保公路隧道的施工质量减低施工的风险性，施工人员在施工过程中需要进行一定的施工技术处理，下面将探究公路隧道软岩大变形施工处理技术。
(一）地质探查
为了防止软岩大变形情况的发生，再进行公路隧道施工之前，相关技术人员需要对施工区域进行一定的地质探查。
施工人员可以采用钻探的方式使用钻探机
在地层中进行钻孔，进行岩石图样的鉴别工作，同时还可以采用地球物理勘探方法，这种方法能通过地球物理场的变化探测地层岩性以及地下的地质构造与地质
条件等。
通过地质的判断工程师可以进行合理的公路隧道设计工作，使地公路隧
道施工避开危险地质。
(二）喷射混凝土技术
喷射混凝土技术是现代支护结构中最主要的应用形式之一在进行隧道施工的
过程中，它能够改善周围岩层的受力状态，使岩层从二轴受力状态变为三轴受力
状态，这种施工方式对于软岩隧道的施工有着巨大的帮助作用，同时喷层，紧跟
长子面施工，在完成后喷层会随着围岩的形变而进行形变，在这个过程中，允许
一部分围岩进入塑性，以此来减缓四周的围岩压力，控制围岩不受剧烈的形变影响，同时喷射混凝土覆盖在围岩的表面，还能够将开采后凹凸不平的岩面进行填平，避免发生应力集中的现象，在这个过程中喷射混凝土还能够有效的凝固破碎
的岩体，使岩石形成一整块坚实的岩体，不仅增强了岩体的抗压能力，还有效的
阻止了流水侵蚀等一系列侵蚀现象的产生，增加了围岩的强度，同时喷射混凝土
施工还能够提高围岩的抗风化能力，降低岩石风化现象，延长公路隧道使用寿命[3]。
(三）钢拱架施工技术
钢拱架的架设能够提高隧道的抗压能力，增强隧道的机械强度。
施工人员在
施工过程中应当加强对附近地表、开挖掌子面、喷射砼面的观察，看有没有开裂、沉陷、滑动等异常情况；加强监控量测工作，并及时进行数据分析，准确掌握初
支动态。
用电安全管理，严禁乱接、乱拉电线，安装配电箱与漏电保护装置等，
动力电线要架空并符合安全规程要求，电工、焊工等特殊工种需持证上岗[4]。
高空作业需佩戴安全绳。
严禁在台架上向下乱扔工具、杂物等，以防不慎伤人；
人工安装钢架时应齐心协力，防止钢架倒塌伤人，其次焊工施焊过程中应穿戴防
护服，佩戴防护面罩。
钢拱架一般都会埋入喷射混凝土中，作为一种永久的支护，从而控制隧道的早期变形，在软岩及破碎围岩隧道施工过程中，由于围岩的压力
过大导致大变形的发生，在这时单一的喷层不能够及时发挥其强度，但是钢拱架
能够为围岩提供强有力的支护作用，所以在软岩隧道施工过程中钢拱架的应用是必要的。
(四）注浆加固施工技术
注浆加固施工能够改善岩体的机械强度，极其适用于破碎掩体之中，通过对破碎掩体进行注浆工作，能够极大提高围岩的稳定性与抗压能力，在进行注浆加固的过程中，需要在浆内加入一定的粘合剂，进一步提高围岩的胶结能力。
通过注浆加固与锚杆等进行联合支护工作，能够极大的提高锚杆的固定能力。
注浆加固施工还可以有效的阻止水流的入侵，对遇水软化的围岩起到加固的效果。
(五）遵守支护原则
施工人员在进行隧道支护的过程中，需要考虑到软岩性质的特殊性。
对掩体进行开挖后，掩体暴露在空气中的部分容易遭到风化，遇水软化的风险，因此在施工过程中，施工人员应当避免围檐长时间暴露在外。
隧道开挖时，应当尽量减少扰动围岩，应当采取弱爆破等施工方式，缩短开发时间，减少施工间隔。
若掩体较为松软，在必要时施工人员还需要对围岩进行喷射混凝土的施工。
在开挖完成后施工人员需要尽早的进行加固施工，尽早使岩体闭合成换，其次在进行支护过程中，施工人员应当就尽量减少刚性支护的使用，采用可伸缩的支护手段进行围岩的整体支护，提高支护质量。
三、结束语
通过公路隧道软岩大变形施工处理技术可以得知，软岩大变形施工过程中，施工人员首先应当对施工区域内的地形地貌进行有效的勘探，尽量避免在软岩等区域内进行施工工作，在施工过程中施工人员需要对隧道进行喷射混凝土施工，还需要进行钢拱支护等一系列隧道加固手段，保障隧道的建设质量。
参考文献
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