宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术论文

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隧道软岩大变形处治与控制方法探讨

隧道软岩大变形处治与控制方法探讨

隧道软岩大变形处治与控制方法探讨【摘要】某公路隧道穿越软岩破碎带时发生大变形,本文在分析大变形的原因的基础上总结出了软岩大变形防治措施,优化了支护参数,取得了良好的效果。

【关键词】隧道施工;软岩变形;防治措施1、工程概况某特长公路隧道设计为分离式单向双车道,隧道左线6848m,右线全长6868m,隧道洞深最大埋深470m,线间距42m,施工时从隧道两端掘进。

未设斜井及竖井等辅助坑道。

施工中均采用复合衬砌,钻爆法施工,该隧道地处祁吕弧形断褶带等构造体系的交汇部分,地处祁连多字型构造的槽地,隧道所处区段构造单元属安远断坳,被夹持于古浪断褶带与乌鞘岭断褶带之间,隧道途经安远拉分盆地、西北缘活动断裂(F9)大断层构成的“挤压构造带”,在此带中分布的地层为线红色,淡红色砂岩、砾岩。

粉砂岩、页岩、碳质页岩,灰岩加碳质页岩交汇互层,三叠系砂岩夹页岩及薄层煤,及断层带中的构造碎裂岩,泥砾岩层、工程地质条件复杂,隧道掘进至ZK2403+365、YK2403+385薄层煤、F9次生断裂带等软弱围岩地段时发生了大变形,单侧最大变形达到600mm,见表1)致使初期支护破坏并严重侵入隧道衬砌净空。

为确保隧道衬砌净空,将初砌支护开裂。

未侵占二衬段落进行加固处理,对已侵占二衬的段落全部或部分拆除重做,并对该变形段落的二次衬砌钢筋进行加强。

对还未施工段落的初期支护进行加强,工程严重受阻,进度滞后。

因此,分析隧道软岩围岩大变形原因,及大变形防治技术对隧道施工具有重要意义。

2、软岩大变形整治针对该隧道软岩大变形情况,经共同研究,并吸取国内外整治大变形的经验,提出如下整治措施:2.1用8m长Φ28自进式注浆锚杆对两侧拱腰及边墙部进行加固.间距75cm (纵向)×100(环)拱墙范围每环14根,锚杆长度8m。

该锚杆自带钻头、在发生坍孔时仍能钻进孔位,且杆体为中空、水泥浆从锚杆头涌出,尾部带有止浆塞,可保证注浆饱满,注浆压力可达到 2.0Mpa,浆液压入岩层裂隙范围大,加固围岩的效果优于普通锚杆。

宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术

宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术

5 施 工 中应 注意 事 项 51上下台阶不宜拉的过长 , . 一般以 2 . 00 为宜。 O0~3 .m 52 开挖 施 工 必 须 具 有 时效 性 , 能 人 为 因素 延 长 时 间。 . 不 隧 道 平 、 面 图 断 53 超前支护必须严格按设计 方案做到位。 . 2 工 程 地 质 54 初 期 支 护 完 成 50~1 .m 后 及 时 进 行 软 岩 处 壁 后 注 浆 , . . OO 21 概 述 广 成 山 隧 道 位 于 重 庆 市 忠 县 与 万 县 交 界 处 大 山 山 . 控 制 隧 道偏 压 变形 。 脉 ~方 斗 山 山脉 的 北 西 翼 , 程 区 属 构 造 剥 蚀 , 工 侵蚀 中 低 山 区 , 形 地 55 仰 拱 和 二 次 衬 砌 必 须 紧 跟 掌 子 面 , 一 般 二 衬 应 控 制 在 . 起 伏 较 大 。沿 线 地 层均 为三 叠 系 中上 统 , 区域 构 造 应 力 集 中 , 育 有 发 1 0 范 围 内 拱应 控 制 在 1 O 范 围 内。 m 5 仰 Om F 、5F 4 F 、 6三 个 断层 。 6 施 工 期 间 的监 测 隧 道 围 岩 分 级 为 I ~ V级 , V 为灰 、 灰 色 泥 质 灰 岩 夹页 岩 , ~ 深 薄 该隧道从 2 0 0 4年 7月 1 5日开始施工至 2 0 0 5年 9月 1日止 , 中厚 层状 , 下 水均 为基 岩 裂 隙 水 , 量 较 大 。 地 水 初 期 支 护 已完成 6 m。综 合 这一 段 时 间 的 监 测数 据 如 下 1 5 22不 良地质及特殊 地质 隧道 左侧围岩存在顺层软 弱面 , _ 易产 生 滑 落 、 塌 对 整 个 洞 身产 生侧 面 挤压 变 形 , 施 工 带来 了相 当大 的 坍 给 困难 。 3总体设计情 况 根 据 以上监 测结 果 , 个初 支 闭合 完成 后 , 有 的 变形 均 在 设 计 整 所 隧道 以喷 、 、 、 锚 网 拱架 等 作 为初 期 支 护 , 期支 护承 受主 要荷 载 , 初 同时作为永久结构的一部分。断面支护参数:按不同围岩分级分别为 要 求范 围 之 内。 从 施 工 角 度 分析 ,拱 顶 下 沉 和 隧 道 周边 收 敛 值 最 能直 观 地 反 映 1O 4 mm、O mmC 0网喷砼( 1O 2 内埋钢格栅 )二次模筑分别为 3 O , O mm、 洞 室开 挖 引 起 的 结构 及 周 围 岩 体 的 变 形 。从 拱 顶 沉 降和 周 边 收 敛 值 3O 5 mm 厚 C 0砼 , 2 抗渗标号为 p , 8 具体初期支护参数见下表 初期支护参数表 来 分 析 , 导 施 工 累 计 沉 降 占总 沉 降 的 6 % , 导 施 工 占沉 降 量 的 上 9 下 1 % , 架封 闭后 的沉 降 量 占 总沉 降 的 1 % 。 因 此 , 何 采 取 措 施 , 4 拱 1 如 控 制 上 导开 挖 过 程 中 的沉 降和 收 敛 是 施 工控 制 的关 键 。 7 结 论 软 弱 围岩 偏 压 隧 道 的施 工 ,关 键 在 于超 前 支 护 和 侧 向软 岩 加 固 注 浆 的控 制 ,施 工 时 还 要特 别 注 意 开 挖 支 护 的 时效 性 和 监控 量 测 的 4 施 工 方 案 隧道围岩破碎 , 稳定 性极 差 , 开挖 后易失稳坍塌 , 不仅 存在施工 信 息反 馈 。 宜 万 铁路 广威 山隧 道 软 弱 围岩 隧道 按 照 既 定 的施 工 工 序 已经开挖成 型 6 m, 1 5 从现 场施 工的情况 分析 , 洞 上 的干扰 , 也存在对地层扰 动的相互影响和叠加, 因此依据 隧道断面 和 施工工法施工 , 内 初期 支 护 稳 定 , 顶 下 沉 和 洞 周 收敛 均 在 允 许 范 围 之 内 , 面 无 任 拱 地 尺寸 , 围岩 地 质 情 况 , 定 科 学 的 开挖 方 法 和 支 护 参 数 , 理 安 排 各 确 合 由此 可 见 , 们选 择 的施 工 顺 序 和 施 工 工法 是 科 学 、 我 合理 的 , 工序 , 控制隧道偏压变形 , 确保洞室稳定使开挖掘进不受较 大的影响 何 变化 。 能够保证隧道结构的稳定 , 可作为同类工程施工借鉴 的先例。 是施 工 的 关键 。

软岩隧道工程问题分析论文

软岩隧道工程问题分析论文

软岩隧道工程问题分析论文随着交通事业的快速开展,越来越多的隧道工程将会在地形、地貌及地质背景复杂的西部山区修建。

隧道在施工过程中不可防止的会遇到软弱围岩、高地应力围岩、断层破碎带等复杂的地质状况。

通常意义上,穿越这些地区的隧道统称为软岩隧道[1]。

软岩隧道开挖易造成围岩大变形,控制围岩变形也是软岩隧道开挖所要解决的主要问题之一。

尤其是对于穿越软弱地层的大跨度隧道而言,如果支护不强或支护不及时,将会发生塌方冒顶或二次衬砌严重开裂现象,将会给工程平安性造成严重的威胁。

通常来说,隧道围岩大变形指在高地应力软弱围岩条件下,围岩发生沉降破坏并最终导致隧道围岩失稳的现象[1]。

其实质是围岩产生剪应力使得岩体彼此错动、断裂破坏,也就是说使围岩的自稳能力丧失,产生塑性变形,进而迫使围岩向开挖洞室方向挤压,产生大变形的现象。

对于大变形的界定[2],铁二院考虑了预留变形量,认为单线隧道适当的预留变形量一般不大于150mm,双线隧道一般那么不大于300mm,正常的变形量上限取上述值的0.8倍,在支护位移上,假设单线隧道大于130mm,双线隧道大于250mm,就认定为发生了大变形。

近年来,随着深埋特长隧道建设的日益增多,国内外对软弱围岩隧道大变形的变形机理[3]、变形特征[4]、控制措施[5]、施工工法[6,7]及支护时机[8]等等方面做了大量的研究,并取得了一定的成果。

由于地层地质的复杂性,大跨软岩隧道工程仍然面临着以下几个急需解决的关键问题:1)对围岩变形的判断与控制。

对于软岩隧道围岩变形的研究主要集中在三个方面:a.从理论方面对变形机理进行研究;b.选择合理的施工工法对围岩变形进行控制;c.运用有限元或其他数值模拟的手段对围岩的变形量和变形趋势进行预测。

从众多的学术和科研成果中不难发现,对于围岩变形的机理多是采用连续性介质理论进行分析,而实际工程中的围岩是非连续的,它是岩块和结构面在三维空间的一种非定向关系。

尤其是对于地质状况比拟复杂的软弱围岩,都是由多种物理成分组成的,且各物理成分的大小、多少及分布具有很大的随机性。

软岩偏压铁路隧道大变形处治施工技术

软岩偏压铁路隧道大变形处治施工技术

软岩偏压铁路隧道大变形处治施工技术谭准;向浩东【摘要】Restricted by the terrain condition, hydrogeological condition,and the planning plane requirements, more and more tunnels are excavated and supported in soft and eccentric compression rocks. However, soft rocks are characterized by complex, variable and fragmentized, which tend to induce large deformation in tunnel construction, Xiaguiping Tunnel is taken as a project case in this paper. Based on site observation and monitoring results, the basic characteristics of the large deformation of this tunnel are analyzed. And through summarizing, the paper points out that; the terrain with seriously eccentric compression, the weak and broken surrounding rocks and the inappropriate construction methods are the main factors which have induced the large deformation of this tunnel. Finally, directing at the characteristics of the large deformation of this tunnel, three control measures are proposed in this paper to ensure the construction safety and operation safety, including adjusting the construction methods and improving the support measures, deloading and counter pressuring to the shallowly-buried eccentrically-loaded section, and removing the deformed primary supporting.%受地形、水文地质条件以及规划平面要求等因素的影响,在软弱偏压岩体中进行隧道开挖支护的工程越来越多.软弱岩体特征复杂、岩性多变、围岩破碎,隧道施工时易发生大变形.以下贵坪隧道工程为研究背景,通过现场观察和分析监测结果,分析大变形的基本特征,并归纳总结地形偏压严重、围岩软弱破碎和施工方法不当是引起下贵坪隧道大变形的主要影响因素,针对隧道大变形的特点提出施工方法调整和支护措施加强、浅埋偏压段洞外减载反压及初期支护变形拆换3项大变形控制措施,确保隧道施工及后期安全稳定.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P69-72)【关键词】偏压隧道;大变形;拱架拆换;减载反压【作者】谭准;向浩东【作者单位】中铁二局集团勘测设计院有限责任公司,成都610031;中铁二局集团勘测设计院有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U459.11 概述随着我国高速铁路的快速建设,受地形、水文地质条件以及规划平面要求等因素的影响,各种复杂地质条件下修建隧道大量出现,在地形偏压软弱岩体中进行隧道开挖支护便是典型现象之一[1]。

超欠挖控制技术及其在宜万铁路隧道中的应用浅析

超欠挖控制技术及其在宜万铁路隧道中的应用浅析

超欠挖控制技术及其在宜万铁路隧道中的应用浅析摘要:本文结合宜万铁路38标长5353m的广成山隧道和长2417m 的庙垭口隧道施工实践,通过现场记录观察,分析了影响隧道超欠挖产生的五个主要因素,即围岩地质条件、测量放线、钻孔精度、爆破技术(包括爆破参数等)和现场管理等,并针对性地提出了控制隧道超欠挖所应采取的技术措施。

从而有效控制隧道的超欠挖,减少了爆破对围岩的扰动,加快了掘进速度,控制施工成本,取得较理想的爆破效果。

关键词:隧道工程超欠挖因素分析控制爆破参数就目前国内隧道工程施工发展趋势而言,在今后相当长一段时间内,“新奥法”在隧道施工仍然是修建山岭隧道的主流施工方法,其主导地位是其他施工方法所无法替代的。

根据有关资料显示,在钻爆法施工的隧道中平均超挖值为38.7cm,最大能达到76cm。

隧道的超欠挖会使隧道局部应力集中,围岩的塑性区、变形量显著增大;衬砌施工时因超挖回填导致砼不密实,使结构受力处于不利状态,并且易积水,形成质量隐患。

同时超挖会造成开挖轮廓不圆顺,表面凹凸不平,造成局部应力集中,受力不均,对安全也极为不利,违背了隧道施工“爱护围岩”的原则。

事实上,围岩自身的强度和稳定性,往往比回填混凝土好得多。

要想将全部超挖用混凝土喷平,操作起来非常费劲,喷混凝土表面的不平顺,会给挂设防水板带来困难,难以掌握防水板富余量,造成衬砌时防水板紧绷而破裂,严重影响防水效果,隧道渗漏水是最难整治的病害之一。

另外,大的超挖会在二衬施作时造成台车偏压,或者出现堵头挤爆现象,严重影响衬砌的整体质量。

同时,超挖引起多装、多运碴土,超挖空间还要用混凝土或喷射混凝土回填,从而造成人工、工期和材料的超额浪费,致使工程成本增加。

由此可见,有效控制岩石隧道爆破时的超挖问题对隧道施工的工程质量、安全进度产生及经济效益有着深远的意义。

论文以宜万铁路第38标段两座铁路隧道,长5353m的广成山隧道和长2417m的庙垭口隧道施工实践,分析了影响隧道超欠挖产生的五个主要因素,并提出了控制隧道超欠挖所应采取的技术措施,直接指导了该两座隧道的施工,取得了良好的效果。

论防治隧道软岩大变形的技术研究

论防治隧道软岩大变形的技术研究

论防治隧道软岩大变形的技术研究摘要:随着我国社会的不断飞速发展,人们对隧道施工技术提供了更多的要求,尤其是针对隧道修筑过程当中的一些高地应力区,其非常容易造成隧道软岩大变形等诸多问题的出现。

因此,研究防治隧道软岩大变形的技术就具有非常重大的现实意义。

本文主要分析了隧道软岩大变形的原因,提出了软岩隧道大变形防治的一些相关的措施。

关键词:防治;隧道软岩;大变形;技术研究前言目前,随着我国铁路建筑事业的不断快速发展,人们对铁路建设的要求的关注也越来越多,其要求也越来越高。

但是,我国现阶段铁路建设的隧道也随着人们生活要求的提高,以及社会的迅猛发展也越来越多,并且隧道软岩大变形的问题在我国铁路建设的过程当中也是经常的发生,为了解决铁路建设过程之中的隧道软岩大变形等问题就显得至关重要,也是目前我国铁路建设过程之中一个迫在眉睫、尚待解决的关键性问题。

由于隧道软岩大变形会导致支护系统的进一步破坏,甚至会发生隧道坍塌等现象,进而严重影响隧道的安全性和施工进度。

通过本文,笔者一方面希望能够起到一个抛砖引玉的作用,另一方面希望能够给相关人员起到一定的指导作用。

一、隧道软岩大变形原因分析1.1地应力场对隧道变形的影响隧道的横截面积一般比较的大,使得隧道地段处的应力也很大。

尤其是对于软岩隧道而言,其地应力场对隧道变形的影响更加明显。

软岩隧道通过变形而形成炭质岩,进而容易产生严重的变形,还会导致隧道岩体出现破坏现象。

因此,高地应力是隧道发生变形的主要前提。

1.2地下水对隧道变形的影响地下水的存在对隧道岩体会产生静力作用,进而会导致隧道发生变形。

地下水对岩体会造成损伤,主要是会导致岩体的强度下降。

同时,对于页岩等岩体,一旦遇到水就会出现软化等现象,这更加会对岩体造成损伤。

隧道局部位置处的水也会降低岩体的强度,进而就会加剧隧道的变形。

因此,地下水的存在是隧道发生变形的主要内在原因之一,也是最主要的原因之一。

1.3围岩强度对隧道变形的影响隧道软岩主要由砂质页岩、粉砂页岩和炭质页岩等诸多物质组成,其中,围岩对隧道的强度也具有一定的影响。

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术导语:软岩偏压隧道是一种常见的地下工程形式,其开挖过程中会面临一系列的力学行为和变形控制问题。

本文将对软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术进行全面深入的评估和探讨,旨在帮助读者更好地理解这一主题。

第一部分:引言软岩偏压隧道是指当地质条件较差,周围岩石不坚固时,采用偏向开挖方法进行施工的隧道工程。

由于软岩地层的力学性质与硬岩截然不同,开挖过程中容易发生各种力学行为和变形现象,因此需要采取相应的措施进行控制。

本文将以软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术为主题,深入探究这一问题,并提供深度和广度兼具的观点。

第二部分:软岩力学行为分析1. 软岩力学性质特点软岩地层具有较低的抗压强度和较高的变形性,易于发生失稳和塌方。

其力学性质与常规硬岩不同,因此需要专门的方法进行分析和处理。

2. 应力分布特点软岩中存在较大的应力集中现象,主要体现在周围围岩应力明显大于洞体内部应力。

这种应力分布特点是软岩隧道开挖引起变形的重要因素。

3. 变形特征分析软岩偏压隧道开挖过程中,主要变形形式包括挠曲、压拱和前后侧壁的变形。

这些变形会严重影响隧道的稳定性和使用寿命。

第三部分:软岩偏压隧道开挖的变形控制技术1. 结构支护技术通过合理的结构支护设计,可以有效地控制软岩偏压隧道的变形。

常见的支护结构包括锚喷支护、仰拱和加固爆破等。

这些技术可以减少岩体位移,增加围岩的承载能力,从而达到控制隧道变形的目的。

2. 施工参数控制技术适当的施工参数控制对软岩隧道的稳定性和变形控制至关重要。

施工参数包括开挖速度、爆破参数、支护材料和施工顺序等。

通过调整这些参数,可以减少软岩偏压隧道开挖引起的变形和不稳定现象。

3. 地下水控制技术软岩偏压隧道的开挖过程中,地下水的控制也是非常重要的一环。

合理地控制地下水的流动和压力,可以减少软岩的溶解和冲刷作用,减轻隧道的变形和病害。

第四部分:个人观点和理解作为一名写手,通过对软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术的深入研究,我认为这是一门非常复杂且重要的学科。

广成山隧道挤压大变形围岩的施工技术探讨

广成山隧道挤压大变形围岩的施工技术探讨
e t u in a e a o d d t r v d e e e cs f rt ee g n e ig c n tu t n u d rt ec n i o f h i i r e x r s v i e o p o i er f r n e n i e r o sr c i n e o d t n o es l — o r o h n o h i t m a g
3。 6。 5- 0, 坡顶大都呈浑圆状 , 相对高差约 20 0 0 ~4 0
图 1 隧 道 平 面 图
宜万铁路广成山隧道为矿山法施工单线电气化
收 稿 日期 :070 —5 2 0 —20
m, 最高峰为广成山, 标高约 1 0 山坡坡面植被 2m, 0 较发 育 , 坡顶 多辟 为旱地 或经 济林带 , 星分 布水 塘 零
1 工程概况
隧道 , 长 533 0m, 止 里 程 K 0 全 5 . 起 4 6+98 0~ 8. K1 42+3 10 由于线路 多 功能 的需 要 , 区间 设有 4 ., 在
非绝缘下锚段、 余长 电缆腔 、 变压 器 宜万铁路东起鸦 宜铁路 花艳站( , 含) 西止达万 进 出口战备段、 隧道结构尺寸为 ( 跨度 X 高度 ) .4mX .7 7 1 9 8 铁路万州站( 。沿途经贺家坪 、 含) 榔坪、 野三关 、 高 室等 , 洞顶最小覆土厚度 5 . 00 m。隧道施工方法主要 坪、 始、 施、 川、 建 恩 利 重庆 五 桥 至 万州 车 站 ( 线路 m, 见 对 平面图 1 。宜万铁路基本成东西走向, ) 位于鄂西长 为台 阶法一 全 断面 法一 台 阶法 , 于 围岩破 碎 带 施 江与清江分水岭 的低山和中高山的半坡地区 , 山高 壁陡 , 谷深切 , 河 地形极其 困难 , 地质 十分复杂 , 岩 溶、 顺层、 滑坡、 断层破碎带和崩塌等主要不 良 地质

宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术

宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术

宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术罗洪戈;谭泽意【摘要】宜万铁路堡镇隧道穿越地层大部分为砂质页岩和粉砂质页岩,局部为炭质页岩,岩层软弱、节理较发育;隧道埋深大,地应力高,围岩强度低,高地应力软岩大变形区段长,施工过程中发生了严重的大变形.主要介绍高地应力软岩大变形段的施工措施,即:采用小导管注浆超前支护、采用短台阶和双侧壁相结合的开挖方法,初期支护采用喷混凝土+型钢钢架+锚杆+钢筋网的支护措施,控制每环仰拱开挖长度不超过4 m,及时封闭成环,及时施做二次衬砌,对隧道高地应力软岩段的预留变形量为15~30 cm,确保了隧道顺利通过软岩大变形区段.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P131-133)【关键词】宜万铁路;铁路隧道;高地应力;软岩;施工【作者】罗洪戈;谭泽意【作者单位】中铁五局集团宜万铁路工程指挥部,湖北宜昌,443500;中铁五局集团宜万铁路工程指挥部,湖北宜昌,443500【正文语种】中文【中图分类】U455.491.1 工程简介堡镇隧道是宜万铁路第二长大隧道,位于湖北省长阳县贺家坪镇和榔坪镇之间,采用左右2座平行的单线隧道方案,线间距30m,是宜万铁路的重点控制性工程。

左线隧道全长11563m(DK70+161~DK81+ 724),右线隧道全长11595m(YDK70+182~YDK81+ 777);隧道设人字坡,最大坡度15‰,最小曲线半径R=2000m;右线隧道初期为辅助左线隧道施工的平行导坑,待左线隧道贯通后再扩挖成右线隧道。

堡镇隧道分2个标段进行施工,中铁五局集团有限公司承担了出口端左线5724m(DK76+000~DK81+724)和右线5977m(YDK75+800~YDK81+777)的施工任务。

右线隧道出口于2004年7月14日开始平导施工,左线隧道出口于2004年8月18日开工。

1.2 不良地质堡镇隧道集“高地应力、单斜、顺层、软岩、深埋、偏压、大变形”等特点于一身。

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术

软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术隧道工程是地下工程中的重要组成部分,而软岩偏压隧道的开挖更是其中的一项技术难题。

软岩偏压隧道通常指的是岩石的强度较低,而岩层受到的地表压力较大,这种情况下开挖隧道容易引起岩体破坏和变形,给地下工程施工和隧道使用带来诸多不利影响。

如何控制软岩偏压隧道的开挖力学行为及变形成为了工程领域中的一项重要研究课题。

在软岩偏压隧道的开挖中,岩体损伤和岩溶开裂是不可避免的问题。

经常会出现隧道墙面塌落、隧道变形和沉降等问题。

为了有效控制软岩偏压隧道的这些不利影响,需要采取相应的变形控制技术。

引言部分:软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术一直是地下工程领域的研究热点。

隧道的开挖是一个复杂的过程,尤其是对于软岩偏压隧道来说,更是如此。

本文将从软岩偏压隧道的力学行为出发,探讨开挖过程中可能出现的岩体变形问题,并结合相关的变形控制技术进行分析和讨论,旨在为地下工程领域的研究和实践提供有益的参考。

一、软岩偏压隧道的力学行为1. 岩体的力学性质软岩偏压隧道的岩体通常受到地表压力的影响,岩石的强度较低,破裂和变形的倾向较大。

岩石的抗压强度和抗拉强度都较低,易发生破碎和变形。

2. 地表压力的作用软岩偏压隧道的地表压力较大,对隧道岩体的稳定性产生直接影响。

地表压力的增大会导致岩体受到较大的水平应力和垂直应力,从而加剧岩体的变形和破坏。

二、软岩偏压隧道的变形控制技术1. 预应力锚杆技术预应力锚杆技术是一种有效的软岩偏压隧道变形控制技术。

通过预应力锚杆的作用,可以在一定程度上改善软岩的抗拉性能,减小岩体的变形和破坏。

2. 地下压力水平控制技术在软岩偏压隧道的施工过程中,合理控制地下水位和压水平衡是很重要的。

通过地下压力水平控制技术,可以降低软岩偏压隧道岩体的渗透性,减小地下水对岩体的侵蚀和影响。

3. 结构加固技术软岩偏压隧道开挖后,通过结构加固技术对隧道进行加固和支护,可有效减小岩体的变形和破坏。

软岩大变形铁路隧道控变技术措施

软岩大变形铁路隧道控变技术措施

1引言在铁路隧道建设中,高地应力环境下的软弱围岩大变形隧道是一种特殊地质状况下的大变形隧道,其形状有很大的突发性,在大变形影响下产生的特征为断面减小、拱顶沉降、拱腰裂开、基底鼓起等。

部分区域已完成的二衬构造甚至会出现裂缝损坏,给建设进程与运营安全带来巨大的挑战。

因此,对软岩大变形铁路隧道施工变形控制理念和措施的探讨极具必要性。

2工程概况高速铁路某隧道为单洞双线隧道,左右线线间距4.6m ,30译单面上坡,进、出口里程分别为DK84+127和DK86+840,全长2713m 。

隧道经过的软岩地层以泥质页岩为主,局部夹砂岩,页岩颜色为灰黑,软弱泥质与白色云母夹层居多,强度非常差。

页岩层厚在3~10cm ,多为薄层状,层理明显,产状歪曲,挤压作用显著,岩层破裂,强度极差,用手揉成粉,遇水软化成泥;顺层发展,有平滑的顺层,在层中大部分为软泥夹层,节理、层理发展与分割强烈,围岩完整性极低,隧道左拱有不稳定面,开挖后坍陷、脱落严重。

在高应力区,会出现较大移动与变形。

3高地应力作用下的软岩隧道挤压变形隧道开挖后,围岩形成临空面,结构体系发生变化,内应力重新分布,在此过程中,当围岩强度应力比达到一定程度时,将造成隧道挤压变形。

高地应力是一种相对论[1],其与围岩强度(R b )相关。

换言之,当围岩中的最大地应力和强度之比到达一定程度时,才可称高地应力,又称极高应力。

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。

这时洞附近会产生大面积塑性区,由于挖掘产生围岩质点挪动与塑性区的“剪胀”效应,洞周将产生很大位移。

圆形隧道弹塑性分析结果还显示,当强度应力比小于2时洞周将产生塑性区,塑性区随强度应力比值的减小而增大。

大变形主要因素之一是高地应力。

软岩变形主要特点如下:1)变形持续久、较大的塑性变形量以及变形速率快;2)流变特性强,变形具备较强的时间与空间效应,一经变【作者简介】崔勇(1977~),男,四川成都人,工程师,注册监理工程师,从事铁路工程监理研究。

隧道软岩挤压大变形施工控制

隧道软岩挤压大变形施工控制
隧道 软岩挤压大变形 施工控制
王 太 ( 铁十三局集团 中 有限公司)
摘要 :介绍了宜万铁路广成山隧道软弱围岩挤压变形控制施工技术 , 由 接 长 度 不 小 于 15 ,每 环 布 置 2 .m 5 于 采 取 了 有 效 的 支 护 技 术 、 挖 顺 序 和 相 应 的 监 测 手 段 , 证 了洞 室 的 稳 定 , 根 。 二 次 衬 砌 为模 筑 3 c ( 开 保 0m I ) V级 、 避免 了因挤压 发生的变形侵限及塌方 , 为同类地质条件下的隧道工程施工提 3 c ( 5 m V级 ) C 5素 砼 , 图 1开 厚 2 见
供 了借 鉴 。
关键词 : 控 制
挖 支 护 断 面 图 , 体 初期 支 护 参 数 见 具
表 1:
1 工程 概 况 宜 万铁 路 3 8标 段 广成 山 隧 道 位 于 重庆 市 忠 县 与 万 县 交 界 处 大 山 山脉 ~方 斗 山脉 的 西北 翼 , 为矿 山法 施 工 国家 f 单 线 电气 化 铁 级 路 隧 道 , 长 5 5 m , 止 里 程 DK O + 8 全 33 起 4 6 9 8~D 4 2 3 1 隧 道 最 K 1+ 4 , 大 埋 深 约 4 0米 。 隧 道 设 单 面 坡 , 进 口至 出 口坡 度 为 一1 .‰ 、 8 从 33
22 水 文 情 况 _ 施 作 并 封 闭成 环 。
2 1 地质 构造 .
④ 隧道 突水 、 涌水、 突泥的地段、 规模、 流量 的测量。
进 口洞 口段 和 断 层 破 碎 带 V级 围岩 采 用 三 台阶 法 开 挖 ,上 台 阶 隧 道 进 口和 斜 井小 里 程 段 因 受构 造 影 响严 重 , 层 发 育 , 层 挠 断 岩 长 度 不 大 于 5 , 阶 开 挖 高 度 30 左 右 , 据 围 岩 情 况 采 用 小 药 m 台 .m 根 曲 , 理 发 育 , 体 破 碎 , 下 水 在 断 层 带 内局 部 富 集 , 水 量 较 大 。 节 岩 地 涌 量 掏 槽 爆 破 周 边 人 工 修 整 或人 工 风 镐 直 接 开 挖 , 力 手 推 车 运 输 , 人 循 此 段 隧 道 埋 深 较 浅 , 谷 和 水 田分 布 , 表 水 系 有 与 断层 裂 隙连 通 的 沟 地 环进尺 O5~1 m; 二、 三 台阶开挖 高度分 别为 3O 左右 , . . 第 0 第 .m 单 可 能 , 大 了隧 道 内 的 涌 水 量 。 加

软岩隧道变形控制机理及其支护技术

软岩隧道变形控制机理及其支护技术

软岩隧道变形控制机理及其支护技术摘要:岩体是在经过长久的地壳运动,演化形成了各种各样的复杂地质体。

在隧道开挖施工时,隧道岩体之间的初始应力变化过程是先被破坏再重新分布应力,如果隧道开挖的破坏作用大于重新分布作用力,隧道岩体的自身稳定性就会破坏,进而导致隧道施工难度增加。

关键词:软岩隧道;松动圈;持续变形机理;双网+锚喷高强初期支护引言:软岩隧道大变形难控制的特点一直是施工过程中的难点,特别是隧道刚开挖完后,在隧道周围形成松动圈,如若隧道初期支护强度不能有效的抵抗围岩变形,那么软岩隧道开挖后将会出现持续变形的现象。

如果这种持续变形不能有效的抑制,隧道变形量就会超出原设计的预留变形量,这时隧道二次衬砌施工后隧道的原设计净空变小,隧道的施工质量就会受到影响。

为此,文章主要针对软岩隧道变形控制机理及其支护技术方面进行分析,希望能够给相关人士提供参考价值。

1.工程概况该新平隧道隧道区属山岭地貌,地形起伏较大,植被较发育;新平隧道进口里程为D1K46+285,出口里程为DK61+120,隧道全长14835m。

隧道最大埋深约为578m。

隧道地质构造和水文地质条件复杂,为Ⅰ级高风险隧道,穿越5条断层、1条向斜、1条背斜。

主要不良地质为泥石流、坡崩体积、岩溶、人工弃土、顺层、高地应力、高地温、压矿和采空区,有害气体,放射性等。

设计预测全隧最大用水量为10.8×104m3/d。

隧道进洞洞身段围岩主要为强风化~中风化砂质页岩和炭质板岩,块状或层状,根据根据洞深和风化程度,围岩强度等级低,并且遇水后围岩软化情况比较严重,围岩定级主要为Ⅴ级,为典型的软岩隧道。

隧道洞身主要结构面为岩层产状和节理裂隙,节理裂隙多倾斜,围岩在开挖后自稳能力比较差,需要采用有效的支护方式进行支护。

2.软岩隧道开挖后发生持续变形的机理分析2.1围岩松动圈发生机理软岩隧道周边各点在隧道未开挖之前,其所处的应力状态为三向压应力状态,由于三个主方向的应力值1、2、3数值相差不大,根据岩石破坏的强度准则(库仑—纳维尔准则)可知,岩体不会发生破坏。

隧道软岩大变形的防治技术 研究生小论文作业

隧道软岩大变形的防治技术 研究生小论文作业

隧道软岩大变形的防治技术Xx(xxxxx大学,xx市000000)摘要:深埋隧道通过软岩和断层带时,在高的地应力和富水条件下通常产生大变形。

这种隧道围岩变形量大,而且位移速度也很大,一般可以达到数十厘米到数米,如果不支护或支护不当,收敛的最终趋势是隧道将被完全封死,如果发生在永久衬砌构筑以前,往往表现为初期支护严重破裂、扭曲,挤出面侵入限界。

这种大变形危害巨大,严重影响施工工期或者线路正常运营,而且整治费用高昂。

关键词:高地应力;软岩;大变形;防治措施引言:修建中的某隧道位于高地应力区,局部地段地下水发育,易产生软岩大变形。

在分析隧道围岩发生大变形原因的基础上,从设计和施工两方面讨论了隧道大变形的防治措施,优化了支护参数,取得了良好的效果。

1. 软弱围岩隧道地质特征软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩,工程地质特点有:(1)岩体破碎松散、粘结力差:一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩,由于结构破碎松散,岩体间的粘结力差,开挖洞室后,仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱,这类岩体极不稳定,尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。

(2)围岩强度低、遇水易软化:一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层,由于其强度低、稳定性差,开挖暴露后易风化、遇水易软化,尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形,造成洞室内挤。

(3)岩体结构面软弱、易滑塌:主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中,由于结构面的粘结强度较低,开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。

2.发生围岩大变形的地质条件及隧道围岩大变形发生机理大变形目前还没有一个统一的定义,目前有的学者提出根据围岩变形是否超支护的预留变形量来定义大变形,即在隧道,如果初期支护发生了大于25 cm(单线隧道) 和50cm(双线隧道)的位移,则认为发生了大变形。

姜云、李永林等将隧道围岩大变形定义为:隧道及地下工程围岩的等一种具有累进性和明显时间效应的塑性变形破坏,它既区别于岩爆运动脆性破坏,又区别于围岩松动圈中受限于一定结构面控制的坍塌、滑动等破坏。

泥岩地质隧道大变形施工控制技术

泥岩地质隧道大变形施工控制技术

泥岩地质隧道大变形施工控制技术摘要:本文主要针对宜万铁路红瓦屋隧道的施工情况,对由于泥岩地质而产生的大变形问题进行了分析和研究,泥岩地质隧道施工的主要变形原因有:地质不良、设计不规范、操作不合理等。

笔者结合宜万铁路红瓦屋隧道工程的具体特点提出相应的施工控制技术,详细介绍了上台阶临时封闭仰拱法和上台阶扇形临时支撑法的工艺流程。

为同一类地质情况的隧道施工提供可以借鉴的例子。

关键词:宜万铁路隧道变形控制技术由于泥岩的强度比较低,而且具有膨胀性,遇到水就会软化,所以如果在泥岩地质条件下进行地下隧道的工程施工,就会容易发生隧道变形,例如拱顶下沉、水平收敛等,这很容易破坏隧道的初期支护。

具体表现为钢架扭曲、初期支护喷射的混凝土表面脱落等。

最后就会导致刚性支护前隧道的性能遭到破坏。

我国目前在铁路隧道施工过程中广泛使用的是CRD和CD方法,技术已经成熟,能够对围岩的大变形进行有力的控制,保证隧道施工的安全进行。

1 工程概况宜万铁路红瓦屋隧道是矿山法施工的电气化铁路隧道,总长3507m,起止里程是DK90+910~DK94+417,因为要满足线路多功能的要求,在区间设置了非绝缘下锚段、余长电缆腔和变压器室等,隧道的结构尺寸是(跨度×高度)11.14×8.97m,洞顶处最小覆土厚度是24.0m。

2 地质概况宜万铁路红瓦屋隧道位于湖北省宜昌市长阳县榔坪镇社坪村境内,是大山山脉到方斗山山脉的北西翼,项目工程区属于构造剥蚀,地形起伏比较大。

沿线的地层都是三叠系中上统,区域的构造应力相对比较集中。

隧道围岩分为四个级别,分别是灰和深灰色泥质的灰岩夹页岩,地下水都是基岩裂隙水,水量比较大。

隧道的左侧围岩存有顺层软弱面,极易发生滑落、坍塌,对洞身产生侧面挤压形成变形,给施工带来了特别大的困难。

3 隧道变形的主要原因分析3.1 不良地质引起初期支护变形根据统计资料显示,红瓦屋隧道变形的地段都是泥岩、粘土、页岩、块石土等软质岩,或者是破碎的灰岩和薄层砂岩等。

铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术

铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术

铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术摘要:近年来,我国的铁路工程建设越来越多,其施工技术也越来越受到重视。

本文对铁路软弱围岩大变形隧道施工技术方案进行分析,对施工难点进行讨论,并对软弱围岩大变形隧道变形控制技术进行研究,由此得出具有可行性的方案。

实践证明,该方案提高了围岩支撑力,保证了施工安全,实现了动态管理大变形隧道的目标。

关键词:铁路;软弱围岩大变形隧道;综合施工技术引言铁路隧道技术在我国地势复杂的铁路施工区域经常应用。

但某些地区铁路隧道建设由于其围岩支撑力度较低,极易在施工过程与铁路运输过程中出现安全事故。

因此,本文对铁路软弱围岩大变形隧道综合施工技术进行详细研究,通过详细的案例分析,对铁路隧道施工技术进行研究与探讨。

1软弱围岩的定义软弱围岩可以定义为:主要以粘土矿物或粘粒组成,以碎屑结构以及泥状结构为主,强度低、变形模量小以及亲水易软化的软岩及土体。

2铁路软弱围岩大变形隧道施工技术方案2.1整体方案以某隧道为例,由于隧道中的围岩压力较大,且分布不规则的地质环境特点造成隧道开挖出现变形增大(最大达123cm)、围岩变形持续时间增长,初期支护也出现极易变形失稳的情况以及施工人员具有较安全高风险的问题。

故而本文提出对隧道断面结构形式及初期支护参数进行优化调整的主体方思路,进而期望达到对隧道变形进行有效控制的目标。

在围岩大变形的隧道施工中:(1)应在保证施工安全的前提下进行围岩变化信息的收集与调查,并对初期支护的变化动态信息进行查验与记录,进而完成对围岩大变形的隧道调查;(2)应对施工过程的监测进行研究,研究中应该主要对隧道围岩的应力、内部位移、沉降和变形收敛监测技术进行着重分析;(3)应对隧道初期支护的变形进行研究,尤其是对初支钢架所受的应力进行着重检测与分析。

2.2断面结构优化方案在获取并分析围岩变形参数之后,便可以此为基础展开技术优化。

数据仅仅是理论基础,还需要通过大量的实验才能得出最优方案。

广成山隧道软岩施工技术

广成山隧道软岩施工技术

宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术中铁十三局集团有限公司宜万铁路指挥部王国顺、刘耀平【摘要】介绍了宜万铁路广成山隧道软弱围岩挤压变形控制施工技术,由于采取了有效的支护技术、开挖顺序、和相应的监测手段,保证了洞室的稳定,避免了隧道因挤压发生的变形侵限及塌方,为同类地质条件下的隧道工程施工提供了可借鉴的先例。

【关键词】软弱围岩 挤压变形 施工控制1、工程概况宜万铁路广成山隧道为矿山法施工单线电气化隧道,全长5353.0m ,起止里程K406+988.0~ K412+341.0,由于线路多功能的需要,在区间设有进出口战备段、非绝缘下锚段、余长电缆腔、变压器室等,隧道结构尺寸为(跨度×高度)7.14×8.97m ,洞顶最小覆土厚度50.0m 。

该隧道施工方法主要为台阶法→全断面法→台阶法。

对于围岩破碎带施工较为困难,详见线路平面图。

隧道平、断面图2、工程地质2.1概述广成山隧道位于重庆市忠县与万县交界处大山山脉~方斗山山脉的北西翼,工程区属构造剥蚀,侵蚀中低山区,地形起伏较大。

沿线地层均为三叠系中上统,区域构造应力集中,发育有F4、F5、F6三个断层。

隧道围岩分级为Ⅳ~Ⅴ级,为灰、深灰色泥质灰岩夹页岩,薄~中厚层状,地下水均为基岩裂隙水,水量较大。

万州2.2不良地质及特殊地质隧道左侧围岩存在顺层软弱面,易产生滑落、坍塌对整个洞身产生侧面挤压变形,给施工带来了相当大的困难。

3、总体设计情况隧道以喷、锚、网、拱架等作为初期支护,初期支护承受主要荷载,同时作为永久结构的一部分。

断面支护参数:按不同围岩分级分别为140mm、100mmC20网喷砼(内埋钢格栅),二次模筑分别为300mm、350mm厚C20砼,抗渗标号为p8,具体初期支护参数见下表:初期支护参数表3、施工方案隧道围岩破碎,稳定性极差,开挖后易失稳坍塌,不仅存在施工上的干扰,也存在对地层扰动的相互影响和叠加,因此依据隧道断面尺寸,围岩地质情况,确定科学的开挖方法和支护参数,合理安排各工序,控制隧道偏压变形,确保洞室稳定使开挖掘进不受较大的影响是施工的关键。

铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律探讨

铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律探讨

铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律探讨摘要:铁路高低应力软岩是一种危害较为的地质问题,其具有变形量大、变形速率相对较快、持续时间较长且流变性强的特征。

对此,文章主要对铁路高地应力软岩隧道挤压变形进行了简单的分析,了解了其内在的规律特征,综合实际状况提出了应对的对策与手段,以供参考研究。

关键词:铁路高地应力;软岩隧道;挤压变形规律;隧道围岩在挤压过程中就会破坏支护结构、导致其拓展到断面内的范围中,如果没有对其进行精准处理就会导致出现塌方等问题,严重的甚至会导致隧道完全堵塞,造成人员伤亡、设备损坏、工期延误等问题,是一种危害较大的地质灾害问题。

加强对铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律探讨分析,了解规律具有一定的实践价值与意义。

1.铁路高地应力软岩隧道挤压大变形规律1.1圆形洞室均质地层洞壁位移u洞壁位移与围岩强度、地应力、弹性模量、支护抗力以及洞泾等相关因素有着直接的关系。

其理论公式为:1.2洞壁相对位移与强度应力关系在不同支护抗力条件之下洞壁相对位移其与围岩强度应力比之间的关系均具有一定的差异性。

而表示的就是相对位移或者隧道应变。

在实践中,软岩隧道洞壁之间的相对位移会在岩体强度应力比的减少过程中逐渐的增大;而在Re/p0<0.5的时候,其洞壁位移的长度的增加就会加速;在其小于0.2的时候。

洞壁位移则就会呈现极具的增加。

如果其支护抗力越大,其洞壁位移则就会越小。

而在其为0.1的时候,无支护隧道洞壁相对于位移来说就要大于10%,隧道中的自稳能力微乎其微,如果在这个时候如果进行大刚度的支护处理,在其支护抗力P0=5MPa,且Pi为0.625mpa的时候,洞壁相对位移就会降低到3%。

1.3洞壁位移u与支护抗力之间的关系分析隧道位移随着支护抗力的增加而不断减少,在支护抗力变化的过程中,如果其隧道的抗力区间在0~0.5MPa的区间范围中,隧道位移就会出现显著的降低;而在支护抗力在0.5~1.0MPa的区间范围中,隧道位移降低则没有显著的变化。

宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术

宜万铁路堡镇隧道高地应力软岩大变形段施工技术
2 施 工 原 则
隧 道分 2个标段 进 行 施 工 , 中铁 五局 集 团有 限 公 司承 担 了出 口端 左 线57 4m( K 6 0 0~D 8 + 2 和 2 D 7 + 0 K 1 7 4) 右线59 7m( D 7 + 0 7 Y K 5 8 0~Y K 1 7 7 的施 工任 务 。 D 8 +7 ) 右线 隧道 出 口于 2 0 0 4年 7月 1 日开 始 平 导 施 4
力炭质 页 岩后 , 初期 支 护发生 了很 大 的变形 , 大 日变 最 形量 达 到 10 mm, 计 最 大 水 平 收 敛 值 为 9 6 7 9 累 9.7 m 累计 最大 拱顶 下沉 值为 3 10 m。 m, 4.l m
关 键 词 : 万 铁 路 ;铁路 隧 道 ; 高地 应 力 ;软 岩 ;施 工 宜
堡 镇 隧道是 宜万 铁 路 第 二 长 大 隧 道 , 于 湖北 省 位 长 阳县贺家 坪镇 和榔 坪 镇 之 间 , 用 左 右 2座 平行 的 采 单 线 隧道方 案 , 间 距 3 l是 宜 万 铁 路 的 重 点 控 制 线 0n, 性 工程 。左 线隧道 全 长 l 5 3m( K 0 1 1~D 8 + l 6 D 7 + 6 K 1 74 , 2 ) 右线 隧道 全 长 1 5 5m( D 7 + 8 l 9 Y K 0 12~Y K 1 D 8+ 77 ; 7 ) 隧道 设 人 字 坡 , 大 坡 度 1% , 小 曲线 半 径 最 5 o最 R= 0 右 线 隧 道 初 期 为 辅 助 左 线 隧 道 施 工 的平 20 0m;
闭 成环 , 时 施 做 二 次 衬 砌 , 隧 道 高 地 应 力 软 岩 段 的 预 留 变 及 对
形 量 为 1 ~3 l 确 保 了 隧 道 顺 利 通 过 软 岩 大 变 形 区 段 。 5 0cn,

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

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。

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宜万铁路广成山隧道软岩挤压大变形施工控制技术摘要:介绍了宜万铁路广成山隧道软弱围岩挤压变形控制施工技术,由于采取了有效的支护技术、开挖顺序、和相应的监测手段,保证了洞室的稳定,避免了隧道因挤压发生的变形侵限及塌方,为同类地质条件下的隧道工程施工提供了可借鉴的先例。

关键词:软弱围岩挤压变形施工控制
1 工程概况
宜万铁路广成山隧道为矿山法施工单线电气化隧道,全长5353.0m,起止里程k406+988.0~ k412+341.0,由于线路多功能的需要,在区间设有进出口战备段、非绝缘下锚段、余长电缆腔、变压器室等,隧道结构尺寸为(跨度×高度)7.14×8.97m,洞顶最小覆土厚度50.0m。

该隧道施工方法主要为台阶法→全断面法→台阶法。

对于围岩破碎带施工较为困难,详见线路平面图。

2 工程地质
2.1 概述广成山隧道位于重庆市忠县与万县交界处大山山脉~方斗山山脉的北西翼,工程区属构造剥蚀,侵蚀中低山区,地形起伏较大。

沿线地层均为三叠系中上统,区域构造应力集中,发育有f4、f5、f6三个断层。

隧道围岩分级为ⅳ~ⅴ级,为灰、深灰色泥质灰岩夹页岩,薄~中厚层状,地下水均为基岩裂隙水,水量较大。

2.2 不良地质及特殊地质隧道左侧围岩存在顺层软弱面,易产
生滑落、坍塌对整个洞身产生侧面挤压变形,给施工带来了相当大的困难。

3 总体设计情况
隧道以喷、锚、网、拱架等作为初期支护,初期支护承受主要荷载,同时作为永久结构的一部分。

断面支护参数:按不同围岩分级分别为140mm、100mmc20网喷砼(内埋钢格栅),二次模筑分别为300mm、350mm厚c20砼,抗渗标号为p8,具体初期支护参数见下表:
4 施工方案
隧道围岩破碎,稳定性极差,开挖后易失稳坍塌,不仅存在施工
上的干扰,也存在对地层扰动的相互影响和叠加,因此依据隧道断
面尺寸,围岩地质情况,确定科学的开挖方法和支护参数,合理安排各工序,控制隧道偏压变形,确保洞室稳定使开挖掘进不受较大的
影响是施工的关键。

根据隧道实际情况,结合以往隧道的施工经验,参照理论分析和模型试验成果。

确定总体施工方案为:采用台阶工法施工,辅助工法采用超前小导管和径向小导管注浆并及时封闭仰拱。

小导管超前注浆加固范围为拱部150°。

总体遵循:“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的原则。

5 施工实况
洞门施工完毕,进入正线施工,采用工法为台阶法,先进行超前
注浆小导管施工,而后开挖上半断面,上、下断面相距20~30m,仰拱
紧跟下半断面,下半断面施工完成后对隧道左侧软弱围岩部分进行径向小导管注浆加固,注浆压力控制在0.3~0.5mpa并在初支格栅底脚采用i20工字钢横撑进行加固,具体施工参数如下图。

5 施工中应注意事项
5.1 上下台阶不宜拉的过长,一般以20.0~30.0m为宜。

5.2 开挖施工必须具有时效性,不能人为因素延长时间。

5.3 超前支护必须严格按设计方案做到位。

5.4 初期支护完成5.0~10.0m后及时进行软岩处壁后注浆,控制隧道偏压变形。

5.5 仰拱和二次衬砌必须紧跟掌子面,一般二衬应控制在150m 范围内,仰拱应控制在100m范围内。

6 施工期间的监测
该隧道从2004年7月15日开始施工至2005年9月1日止,初期支护已完成615m。

综合这一段时间的监测数据如下: 根据以上监测结果,整个初支闭合完成后,所有的变形均在设计要求范围之内。

从施工角度分析,拱顶下沉和隧道周边收敛值最能直观地反映洞室开挖引起的结构及周围岩体的变形。

从拱顶沉降和周边收敛值来分析,上导施工累计沉降占总沉降的69%,下导施工占沉降量的14%,拱架封闭后的沉降量占总沉降的11%。

因此,如何采取措施,控制上导开挖过程中的沉降和收敛是施工控制的关键。

7 结论
软弱围岩偏压隧道的施工,关键在于超前支护和侧向软岩加固注浆的控制,施工时还要特别注意开挖支护的时效性和监控量测的信息反馈。

宜万铁路广成山隧道软弱围岩隧道按照既定的施工工序和施工工法施工,已经开挖成型615m,从现场施工的情况分析,洞内初期支护稳定,拱顶下沉和洞周收敛均在允许范围之内,地面无任何变化。

由此可见,我们选择的施工顺序和施工工法是科学、合理的,能够保证隧道结构的稳定,可作为同类工程施工借鉴的先例。

参考文献:
[1]徐林生,李永林,程崇国.公路隧道围岩变形破裂类型与等级的判定[j].重庆交通学院学报.2002年02期.
[2]何满潮,景海河,孙晓明.软岩工程地质力学研究进展[j].工程地质学报.2000年01期.
[3]刘志春,孙明磊,贾晓云,朱永全.乌鞘岭隧道f4~f7断层区段压力、应力实测与分析[j].石家庄铁道学院学报.2006年02期3 姜云.
[4]隧道工程围岩大变形问题研究[a].全国测绘与地理信息技术研讨交流会专辑[c].2003年.。

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