木寨岭隧道高地应力软岩大变形施工情况0518讲解

表4 拆换比例表
一次拆换 数量m 2158.6 52.2 83.8 70.0 112．0 318.0
比例
5.77% 65.3% 77.6% 39.9% 54.8% 55.9%
二次拆换 数量m 96 22.2 17
39.2
比例 0.26% 27.4% 15.7%
8.6%
三次拆换 数量m 9.8 9.8
图1 木寨岭隧道左右线间距图
二、设计情况
（一）工程地质 1、地层岩性
该隧道经过的地层条件复杂，按时代由新到老分别包括了第四系、第三系、二叠
系、石炭系、泥盆系等不同时代的地层。隧道洞身主要通过二叠系下统板岩、炭质板
岩地层。
图2 围岩情况
2、地质构造
隧道位于秦岭-昆仑
纬向构造体系，后期被 编号
祁吕贺兰山字形构造和
DyK183+600 DyK186+000 DyK187+900 DyK190+170
DyK192+375
DyK173+280
石L咀=9沟85斜m,井10%
L=鹿18扎50m斜，井大1L1=沟.134庄%26斜m,井11%大L=战10沟30斜m,井11% 马L=家93沟0m斜.1井1.1%
三、施工中遇到的主要问题
隧道通过区域地下水类型主要有基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙水两类，基 岩裂隙水分构造裂隙水、风化裂隙水、层间裂隙水，具有弱承压性。预测单洞正常涌 水量为16607.9m3/d，最大涌水量为49823.7m3/d。
（三）设计参数及工法 1、设计参数 隧道均采用曲墙带仰拱复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用素混凝土 或钢筋混凝土。
DK181+823DK182+546
DK183+052DK183+524
DK185+006DK185+548
DK188+076DK188+294
长度 m
934
723
472
542
218 4272
3、地应力 隧道通过区，测得最大水平主应力方向为N34°E，最大水平主应力值为24.95～
27.16MPa，最小水平主应力值为14.95～16.17MPa，属高地应力区。最大水平主应力方 向与隧道洞轴线方向（N30°E～N40°E）基本一致。 （二）水文地质
全隧已经施工地段的变形统计情况如下：
表2 变形数据统计表
进入F14断层束（F14、F14-1、F14-2）以来，变形持续得不到控制，自 2013年10月至2015年3月3~4#井的变形统计情况如下：
表3 断层带变形数据统计表
2、初期支护侵线拆换严重 因变形大，木寨岭隧道初期支护侵入二次衬砌净空严重，全隧共因变形侵限而
9.8
比例 0.03% 24.0%
2.1%
图4 木寨岭隧道初期支护变形破坏
（二）二次衬砌开裂破坏
经统计木寨岭隧道二次衬砌严重开裂共7段320m。二次衬砌开裂集中在起拱线 以上，主要在拱顶范围内，其开裂时间短的在脱模后2-3天，长的1年以后才出现 开裂，一般在脱模后7-15天居多。
图5 二衬边墙（起拱线）开裂图
（一）大变形及初期支护破坏侵限 1、围岩大变形
隧道开挖后围岩变形剧烈，主要特点是累计变形量大、变形速率快、持续时 间长等。监测数据显示，隧道最大收敛变形达2403mm，拱顶累计下沉最大1810mm； 初期速率一般在40～200mm/d，最大收敛速率417mm/d，最大下沉速率252mm/d。变形 稳定期在35～50天，个别地段变形持续不收敛。
进行二次开挖2158.6m，部分地段进行了3次及以上开挖，全隧及自2013年10月进入 F14-1及F14-2断层区域以来3～4#斜井之间隧道多次开挖情况如下：
工作面
全隧
3～ 4#井 13年 10月 以来
3#左线 3#右线 4#左线 4#右线
小计
施工长 度m
37440 80.9 108.2 175.1 204.2 568.4
DK176+700DK176+925
DK177+240DK177+540
Байду номын сангаасDK177+540DK177+700
DK178+718DK178+961
长度 m
编号
285 f14-1
225 f14-2
300
f15
160 f15-1
243
f16
DK179+922DK180+092
170 合计
里程
DK180+332DK181+266
图6 二衬拱顶开裂图
（三）施工进度缓慢 经统计,木寨岭隧道平均进度41m/月，其中III级围岩77m/月，Ⅳ
级围岩41m/月、V级围岩30m/月，远低于正常指标（Ⅳ级围岩90m/月、V 级围岩60m/月）。
3～4#斜井之间因变形更大，初期支护侵限严重，造成一次及多次 拆换，全隧及3～4#井进入F14-1断层以来进度统计情况如下。
2、辅助坑道设置 全隧道设8座辅助坑道
图3 木寨岭隧道及斜井布置示意图
DK192+375
DK173+280
L=大14坪51斜m,井10.9大%L=坪81有0\轨80斜9m井,4主4%\\副南43L井水.=77沟%77有\7轨57斜m,井42副%\\4主2.井6%
兰州
重庆
DyK176+560 DK178+350 DK180+215 DK180+250 DK182+650 DK182+700
木寨岭隧道高地应力软岩 大变形施工情况
中铁隧道集团公司兰渝铁路LYS-3标工程指挥部 二○一五年五月
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。
一、工程概况
兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处，地处西秦岭高中 山区，地表沟谷深切呈“V”字型，自然坡度大于50度。地面高程2390～3214m，相 对高差824m，洞身最大埋深728m。设计为双洞单线分离式特长隧道，建筑限界采用 《200km客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行）》标准，旅客列车设计行车 速度200km/h。隧道采用双洞单线隧道，线间距40m，左线长19095m，右线长19115m。 隧道最大开挖高度12.38m，最大开挖宽度10.9m，最小净距29.0m。
F2
茶固山帚状构造复合、
归并、改造。受多期次 f10
构造复合叠加作用，褶
f11
皱断裂发育，形成了形 态各异、极其复杂的皱 f12
曲与断层束构造；区内
f13
主要构造为3个背斜、2
个向斜，断层有F2区域 f14 性大断裂及其次生的10
条断层。
表1 木寨岭隧道断层分布表
里程
DK174+265DK174+550