水工隧洞工程软岩大变形的原因和防治
小型水工隧洞软质围岩变形预防及优化措施
小型水工隧洞软质围岩变形预防及优化措施摘要：小型水工隧洞为现代水利工程的常见建筑物，软质围岩变形是影响水工隧洞施工进度和施工质量的主要因素，若处理不及时，将引发洞室变形、坍塌等严重工程事故。
基于此，以下对小型水工隧洞软质围岩变形的特点、原因等展开了分析，并针对性的提出了几点软质围岩变形预防及优化措施，以供参考。
关键词：小型水工隧洞；软质围岩；变形；优化隧洞是水利工程中常见的水工建筑物，软质围岩或软质围岩地段是施工中经常遇到的问题，软岩大变形也是长期困扰软岩水工隧道施工的一大难题，特别是在高地应力条件下［1］。
由于软质围岩强度低、变形量大，在高地应力富水条件下，隧道断面在施工和开挖过程中经常会产生严重的变形，变形一般可达几十厘米至100cm以上，变形趋势是堵塞隧道，严重影响工程进度和施工安全［2］。
鉴于此，有必要通过研究进一步明确小型水工隧洞软质围岩变形机理、特征，并采取相关措施对此进行有效预防和优化，以此保证软质围岩小型水工隧洞施工的顺利进行。
1 小型水工隧洞软质围岩变形力学机理1.1 软质围岩的组成成分分析多数软岩主要由粘土矿物、云母、石英、长石等碎屑矿物以及部分钙、铁胶体结构或游离氧化物组成。
软岩硬度低，密度低，易变形。
同时，软岩的性质主要由粘土矿物的含量决定，含量越高，性能便越差。
1.2 软质围岩膨胀性分析软岩膨胀性主要是指含有黏土高膨胀性矿物的软质围岩，在较低的应力水平条件下，因膨胀而发生显著变形的特征的岩石，如泥岩、页岩等。
通常而言，受软岩膨胀性的影响，其容易出现滑移、膨胀等问题。
与此同时，根据软岩膨胀性大小的不同，可将其进一步细分为强膨胀性软岩自由膨胀变形、弱膨胀性软岩自由膨胀变形等。
1.3 软质围岩的力学性质分析从力学方面考虑，软岩具有变形大、强度低、赋存环境效应和时间效应强烈的特点。
这使得软质围岩较为容易变形，且变形呈现明显的时间特点。
1.4 软质围岩变形的力学机理分析可采用弹性模量E来表示岩石的变形特性，进一步，结合公式σ＝E·ε可知，当应力不变时，随着弹性模量的减少，软岩的变形量就越大。
水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理对策
水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理对策摘要：在水利工程隧洞施工中，如果未对支护给予高度重视，将有可能引发塌方等严重的事故。
有效进行坍塌控制是保证施工质量与安全的重要前提，文章主要分析了水利工程隧洞施工坍塌的原因及处理对策，以供参考。
关键词：水利工程；隧洞施工；坍塌；引言为满足人们的迫切需求，为社会提供更加优质的服务，还需进一步加强水利工程的施工技术研究。
隧洞是水利工程的重要建设环节，其施工质量与工程好坏有着直接的联系，所以应对其给予足够的重视。
在实际的施工过程中，由于会受到外界各种因素的影响，使得隧洞施工的难度较大。
有效进行坍塌控制是保证施工质量与安全的重要前提，如果未对支护给予高度重视，将有可能引发塌方等严重的事故。
因此，应根据实际的工程情况，采取有效措施保障隧洞施工安全，确保工程顺利实施。
1 水利工程隧洞施工坍塌原因分析1.1不良地质条件不良地质条件是造成的塌方最主要的因素，主要可以分为以下四种类型：软弱围岩。
例如泥岩、炭质板岩等，软弱围岩的变形破坏机制主要是应力释放和围岩回弹、塑性楔体流动变形引起围岩应力进一步调整，最终形成剪切滑移面，造成塌方。
断层区域、堆积体以及地层运动过程中造成的应力集中区域。
围岩破碎、节理发育，岩体单轴抗压能力较强，但是其间结构松散，互无胶结作用，开挖过程中应力释放过快，极易出现塌方。
膨胀性土。
该类地质体在工程中的危害首要是限界的侵入，其次是塌方破坏。
开挖后，土体接触空气，吸水膨胀、失水收缩、反复变形，易造成开挖时坍塌和后期结构体的挤裂。
岩溶发育类地质。
岩溶发育区域，多有溶洞及水溶形成的断裂通路，隧洞开挖过程中出现岩层的局部失稳。
另外，岩溶堆积物结构松散，围岩类别低，多有明水，开挖时易出现塌方。
1.2不利地形、地貌偏压，浅埋等不利地形地貌造成的塌方也时有发生。
偏压隧洞在施工过程中，由于隧洞开挖后，破坏了原有的平衡，造成在隧洞一侧产生应力集中、结构失稳，产生塌方。
浅埋地形，主要是在隧洞开挖后，自成拱效应的降低，造成隧洞结构失稳，引起塌方。
水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理
水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理摘要：在进行水利工程施工工作中，支护环节是极为重要的部分，在这个过程中如果出现了小问题，就会出现坍塌的现象，造成严重的工程事故。
因此，施工时应该对该环节引起严重的重视，利用专业的方式对隧洞施工塌方实时控制，以此来完成预期的质量和安全目标。
通过树立工程隧洞施工坍塌的主要因素之后进行分析，提出了相应的解决措施。
关键词：水利工程；隧洞施工；坍塌隧道施工作为我国基础设施建设的重要组成部分，在水利工程中起着至关重要的作用，直接影响着工程的整体质量。
一般情况下，水利隧道施工具有专业性较强、难度较大的问题，在实际工程施工中经常出现各种情况。
应该根据工程施工的背景，在进行施工之前采取专业的方法来控制塌方，能够以良好的良好地避免塌方事故的发生，提升水利工程的整体安全。
一、水利工程隧洞施工建造隧道对于工程来说至关重要，如果建造的隧道没有达标，那么它将无法满足预期的需求，也会对整个项目的结构造成负面的影响。
尽管近年来，许多地区的工程都获得了不错的发展，但是，由于施工质量低劣以及缺乏必要的安全保障，导致的隧道倒塌等问题仍旧频繁出现，严重损害着当地的社会形象，也加重了施工人的精神负担，严重阻碍着工程的正常实施，甚至对当地的经济增长产生了重要的负面影响。
为了确保工程隧道的安全，必须开展系统的科学研究，以及深入的分析，以便提取可靠的预防措施，以减少由于爆破、钻孔、混凝土浇筑等活动引起的坍塌事故的可能。
这些活动会受到当地的地质环境的限制，尤其是针对某些岩溶地带，如果没有足够的保护、支持，就会导致严重的灾害。
二、水利工程隧洞施工坍塌原因分析2.1地质勘测方面一个水利工程隧洞施工的开展往往需要进行精细的地质勘测工作。
良好的地质勘测工作是水利工程隧洞施工的重要前提。
但是实际水利工程小型隧洞实际项目施工前，往往受到地理位置限制和相关勘测人员的技术水平以及经验影响，同样勘测仪器的局限性都会导致实际的地质勘测数据不够准确，对地下河流以及山脉断裂带走向的不清晰明确等，在这种地质勘测不够准确的指导下进行的水利工程隧洞施工，往往很容易在施工过程中破坏原有的地质结构的稳定性，导致地质结构受到破坏引发隧洞施工坍塌。
隧道软弱围岩大变形的施工控制技术[全面]
![隧道软弱围岩大变形的施工控制技术[全面]](https://img.taocdn.com/s3/m/b2f94a12284ac850ad0242f4.png)
隧道软弱围岩大变形的施工控制技术交通隧道、水工隧道及其它地下工程穿越高地应力区以及遇到软弱围岩体,常导致软岩大变形等相关地质灾害.根据大量文献检索结果显示, 隧道工程围岩大变形已困扰地下工程界的一个重大问题.随着我国隧道工程以及地下工程的迅猛发展,其长大、深埋的特点日趋明显,而在一定的围岩地质和环境地质条件下等则往往易于发生围岩大变形等地质灾害.围岩大变形是一类危害程度大、整治费用高的地质灾害.目前正在施工的兰渝铁路木寨岭隧道也因围岩大变形不得不加强初期支护,增加工程的投入.1、隧道软弱围岩大变形的概述1.1软弱围岩大变形的定义关于围岩大变形,目前还没有形成一致的和明确的定义.有的学者提出根据围岩变形是否超出初期支护的预留变形量来定义大变形,即在隧道施工时,如果初期支护发生了大于25厘米(单线隧道)和 50厘米(双线隧道)的位移,则认为发生了大变形.然而也有的学者认为,不能从变形量的绝对值大小来定义大变形问题,具有显著的变形值是大变形问题的外在表现,其本质是由剪应力产生的岩体的剪切变形发生错动、断裂分离破坏,岩体将向地下空洞方向产生压挤推变形来定义大变形.1.2预防和控制软弱围岩大变形的施工措施要预防和控制隧道施工中软弱围岩的大变形,首先做好超前地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施.在施工中始终遵循“先治水,管超前,短进尺,弱爆破,强支护,早封闭,勤量测”的21字方针.严格执行施工规范,强化施工工序标准化,依据超前地质预报,指导现场施工,严格支护措施.2、隧道软弱围岩大变形的施工控制技术本文以兰渝铁路木寨岭隧道为例,对隧道软弱围岩变形的形成及控制施工变形技术进行一些探讨.2.1工程概况木寨岭隧道位于甘肃省岷县进内,进出口高程为2549.88米和2390.94米木寨岭隧道为单线双洞隧道,全长19110米.木寨岭隧道地质条件极为复杂,洞身穿越木寨岭高山区,特殊不良地质有湿陷性黄土、滑坡、泥石流、岩堆、炭质板岩及断层.基岩节理、裂隙发育,有11条断层破碎带、3个背斜及2个向斜构造,属高地应力区.为极高风险隧道,是本标段控制性重点工程.气候属于高原性大陆气候,年平均日照时数2214.9小时,年平均气候4.9℃--7.0℃,年平均相对湿度68%,年平均无霜90-120天,年平均降水量596.5毫米,最热7月份平均气温16℃,最冷1月份平均气温-6.9℃.2.2隧道软弱围岩大变形的施工控制技术木寨岭隧道变形控制以支护结构的调整为主,在变形较为典型的7号斜井和正洞开展以拱架调整为主的分阶段支护参数现场试验以及应力释放等试验,并将优化后的支护参数应用于其它斜井施工中.同时,斜井变形段支护参数的优化结果也为正洞支护参数的选择提供了基础.(1)应力释放试验成果前期在7号斜井进行超前大钻孔和超前导洞应力释放试验.超前钻孔试验设计图和试验现场图片试验段与对比段监测数据(2) 正洞台阶法变形控制试验正洞超前导洞扩挖法试验位于正洞右线DYK188+045~ DYK188+075.三台阶法施工图片三台阶施工中台阶变形采用三台阶法施工时,平均拱顶下沉值为67.94米米,最大水平收敛为164.23米米,上、里 程 沉降终值(米米) 平均值(米米)水平收敛终值(米米) 平均值(米米)对比段斜8004951.7 195.06 237.71斜795 62 212.25 斜79044 305.83 超前钻孔试验段斜725 24 26.3 152.93 162.67斜720 29 182.49 斜71526152.58三台阶施工中台阶收敛值相对较大,施工效率约为 1.3米/d.通过台阶变形分析表明,上台阶施工是应力调整的主要阶段,施工中要防止发生上部坍方.在中台阶、下台阶施工过程中要加强锁脚锚杆的施做,仰拱快速闭合是控制变形的关键.各台阶施工变形分布平均比例中台阶开挖前 下台阶开挖前 仰拱开挖前 衬砌前拱顶 32.79% 35.60% 24.16% 7.45% 上台阶拱脚 57.67% 21.93% 16.14% 4.25% 中台阶 57.58% 39.74% 2.86% 下台阶98.34%1.66%(3)支护参数调整优化应用大战沟正洞段右线重庆方向支护参数应用:阶 段 第一阶段 第二阶段 第三阶段第四阶段里程 Dyk187+905~996 Dyk187+996~Dyk188+034 Dyk188+034~125 Dyk188+125~345 围岩情况二叠系下统板岩夹砂岩下统板岩夹砂岩夹灰质板岩二叠系下统板岩夹灰质板岩二叠系下统板岩 支护参数H175型钢拱架,间距0.5米/榀 超前导洞试验段H175型钢拱架,间距0.5米/榀 全环I20b 型钢拱架,间距0.8米 变形量(米米) 平均变形量330米米＜160米米＜130米米平均变形量345米米木寨岭隧道长度大、地质复杂、断面多,施工中面临的不确定因素多,为确保安全及施工的连续性,通过对木寨岭隧道已施工段落支护、变形进行分析总结,在前期支护参数的基础上,进一步优化木寨岭隧道软岩大变形段支护参数. (4) 工序化注浆的应用根据围岩开挖揭示,预判隧道可能出现变形的,在隧道开挖支护初期预施做注浆锚管.根据变形等级管理情况,当支护变形超过200米米,变形没有趋于收敛的情况下进行径向注浆加固.大战沟正洞右线重庆方向下台阶净空收敛群曲线图5010015020025030035040045050055010-6-1910-7-310-7-1710-7-3110-8-1410-8-2810-9-1110-9-2510-10-910-10-2310-11-610-11-2010-12-410-12-1811-1-111-1-1511-1-2911-2-1211-2-2611-3-1211-3-2611-4-911-4-2311-5-711-5-2111-6-411-6-18时间累计位移/m m第一阶段超前导洞第三阶段第四阶段(5)临时支撑的应用采取工序化注浆加固措施后,变形超过300米米,且仍没有收敛趋势,为了 保证支护结构和施工的安全,架设临时支撑,使变形速率迅速下降,也为初支仰拱施做提供安全保证.同时,二衬仰拱施做完成后,根据二衬施做长度,拆除相应长度的临时支撑,也保证了 初期支护不侵限.通过对以H175、I20b 型钢拱架为主的支护参数在正洞的应用,结合地质条件的变化,适度调整间距;根据变形情况,适时进行工序化注浆、架设横撑等增强措施,保证支护参数的相对稳定性. 3结论:根据木寨岭高地应力炭质板岩特点,从地质预报、爆破优化、开挖、出渣运输、锚喷支护、二次衬砌以及施工组织等方面进行了 分析和总结,施工中遵循“加强支护,及时封闭,初期支护一次到位;杜绝拆换,减少套拱,二次支护适时施作”的原则,加强施工工艺控制,优化施工工法,使其有机结合,达到变形控制,合理组织劳动力,实现三台阶多工作面平行作业,DyK178+050～+040段临时横撑DyK178+020～+010段临时横撑 位移变形曲线图50100150200250300350051015202530354045日期位移（m m ）DYK178+080-A DYK178+070-A DYK178+060-A DYK178+080-B DYK178+070-B DYK178+060-B提高了工效率,形成木寨岭高地应力软岩变形段快速施工技术.。
软岩大变形隧道成因分析及控制施工技术
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 ３ ０ ｃ ｍ 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 。
大断面软岩隧道控制变形技术及防坍塌措施
大断面软岩隧道控制变形技术及防坍塌措施地应力大，围岩级别低及岩体抗压强度低时会产生围岩的塑性特征，主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。
1、控制变形的主要技术措施采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。
一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩，使之承受一部分荷载；二是加长加密锚杆，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬；五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强；六是加强隧道底部结构。
2、防止围岩失稳和坍塌措施⑴、围岩坍方前兆围岩的变形破坏、失稳坍方，是一个从量变到质变的过程。
在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。
根据这些征兆可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道坍方。
围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆：①、水文地质条件的变化。
如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。
②、拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。
③、围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生坍方。
④、支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等），甚至发出声响，有坍塌的可能。
⑤、围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态，有可能出现失稳坍方。
⑵、隧道坍方预防措施①、做好超前地质预报工作。
对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。
尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。
②、加强施工监控量测，实行信息化施工。
输水隧洞软岩变形治理探讨
输水隧洞软岩变形治理探讨摘要：隧洞开挖后，在构造节理发育带的软岩变形洞段，围岩应力重新分布，结构面间发生错动，碎裂结构体产生滑移，围岩整体强度大幅下降，持续扩容松弛，在强烈构造应力的作用下发展为变形。
本文结合引水隧洞软岩变形治理效果，提出了隧洞软岩变形治理的认识。
关键词：隧洞、软岩、变形、治理1.工程概况某引水隧洞起止里程YX60+117.226～YX74+696.067，线路全长14.58km，设4条施工支洞。
隧洞设计断面形式为城门洞型，永久断面尺寸为3.0×3.9m，混凝土衬砌厚度为40cm～50cm。
引水隧洞沿线分布J2s、J2z、J1f地层，含泥岩、粉砂岩等红层软岩， J2z粉砂岩类具有弱膨胀性，J2z泥质岩类具有中等膨胀性，J1f粉砂岩类具有中等膨胀性，J1f泥质岩类具有弱～中等膨胀性；J2s粉砂岩类具有弱膨胀性，J2s泥质岩类具有中等膨胀性。
某引水隧洞软岩变形洞段岩性为：侏罗系下统冯家河组（J1f）紫红色、紫灰中层状～中厚层状泥岩，全～强风化，为极软岩，泥岩遇水易软化、泥化，且具有弱～中等膨胀性。
未揭露大的地质构造，主要发育三组结构面，挤压现象明显，结构面微张～张开，泥质充填。
岩体完整程度为较破碎、破碎，岩体结构为碎裂结构、散体结构。
隧洞位于地下水位线以下，掌子面潮湿，局部有线状流水，地下水活动性中等。
2.软岩变形分析2.1变形情况某引水隧洞YX60+958～YX60+983已支护完成的断面，出现不同程度的开裂、变形。
表现为边墙中部隆起、顶部下沉、初支开裂，侵占设计断面。
其中，左侧边墙中部变形最大，最大变形约50cm，顶部最大下沉23cm，右侧变形约20cm。
支护时已在钢拱架底板增加横撑，钢拱架已成闭环，底板未见明显隆起。
2.2变形分析变形洞段揭露围岩主要为全风化泥岩、粉砂质泥岩等极软岩、软岩，开挖时干燥无水，支护完成后，上部裂隙水、周边层间水向开挖断面周边下渗、汇集，泥岩遇水软化、泥化，加之膨胀作用，产生软岩塑性变形。
隧道软岩大变形的力学机制及其防治措施
隧道软岩大变形的力学机制及其防治措施摘要：介绍软岩含义，简要分析隧道围岩变形机制，介绍国内外部分关于隧道变形的支护理论，列举了常见的支护措施及变形控制技术。
关键词：隧道软岩；力学机制；防治措施1软岩含义及力学特性关于软岩的含义至今仍然有多种解释。
1981年在东京召开的“国际软岩学术讨论会”规定“软弱、破碎和风化岩石”为软岩[1]，属于定性的规定。
国际岩石力学学会（ISRM）对软岩给出了定量的规定～定义软质岩为单轴抗压强度在0.5～25MPa的岩石。
近年来，在我国的水工、道路及矿山建设中，越来越多地涉及到软岩工程问题，大量工程实践提供了众多成功经验和失败教训，成为软岩技术发展的推动力。
孙钧教授总结软岩的基本特征是强度低，孔隙率高，容重小，渗水、吸水性好，易风化，易崩解，具有显著的膨胀性和明显的时效特性，认为高地应力地区的岩石蠕变将呈非线性性态发展。
2隧道围岩变形机理隧道围岩变形机理的研究进展和岩体力学的发展存在着紧密的关系。
在长期的工程实践和理论研究中，尤其是近代岩土力学、工程地质力学的发展，使我们对坑道开挖后在围岩中产生的物理力学现象有了一个较为明确的认识。
关于大变形的形成机制，一般分为以下两类[2]：（1）坑道开挖后将引起围岩一定范围内的应力重新分布和局部地壳残余应力的释放：从力学角度看：坑道开挖前的围岩处于初始应力状态，即前面所述的初始地应力场，我们称为一次应力状态。
坑道开挖后由于应力重新分布，坑道周边围岩处于由开挖引起的应力场中，这种应力状态我们称为二次应力状态，又称为毛洞的应力状态。
如果二次应力状态满足坑道稳定的要求，则可不加任何支护，坑道即可自稳。
如果坑道不能自稳就须施加支护措施加以控制，促使其稳定。
因此，采取支护措施后的应力场称为三次应力场或支护后的应力场。
应力控制实质上就是控制围岩的变形和松弛。
这是软弱围岩隧道设计施工的主要原则。
就是说要想控制住围岩的松弛，就要控制住围岩的变形。
（2）岩石中的某些矿物和水反应而发生膨胀。
某引水工程施工支洞软岩变形控制工程实例
某引水工程施工支洞软岩变形控制工程实例引水工程是利用水力原理，通过建设引水渠道将水源引入到需要灌溉、供水或发电的地方。
在引水工程施工过程中，如果遇到软岩地层，由于软岩的物理性质较差，容易发生变形和破坏，给工程施工带来很大困难。
在软岩地层的引水工程施工中，变形控制是非常重要的一项工作。
某引水工程施工中，遇到了一段软岩地层，为了控制岩体的变形，施工方采取了以下几项措施：1. 加强岩体支护：通过在岩体上设置钢筋网片、喷锚杆等加强支护措施，增加岩体的整体稳定性，并可以有效控制岩体的边坡破坏和变形。
2. 预防涌水措施：在软岩地层中，往往存在着较多的岩溶水和地下水。
为了防止涌水对岩体的破坏，施工方采取了加固和防护措施，如设置水泥浆墙、注浆等，有效阻止了涌水现象的发生。
3. 合理施工方法：施工方针对软岩地层的特点，采取了合理的施工方法，如岩体切割爆破、涂抹护壁材料等。
4. 监测系统：为了实时掌握岩体的变形和破坏情况，施工方设置了岩体监测系统，对岩体的变形进行实时监测，并根据监测数据及时调整施工方案。
通过上述控制措施的实施，某引水工程在软岩地层的施工中取得了较好的效果。
岩体变形和破坏得到了有效控制，保障了工程的顺利进行。
某引水工程施工支洞软岩变形控制工程实例某引水工程，计划用时2年，位于某软岩区。
工程引江水入库，其中一段软岩地层长度约1000米。
根据地质勘探结果，软岩地层地下水位高，导水性差。
软岩地层变形较大，易发生地层滑移、喷砂等问题。
为了保证工程的安全畅通进行，施工方制定了如下变形控制方案：经过两年的施工，某引水工程软岩变形控制工程顺利完成。
通过施工方案的制定和措施的落实，软岩地层的变形得到有效控制，保证了工程的安全稳定进行。
在施工中，施工方不断调整方案，及时采取控制措施，解决了一系列问题，最大限度地减小了工程风险，提高了工程的施工效率。
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而又具有一定风险的工程。
在隧道施工中，软弱围岩的变形是一个重要的施工控制难点。
软弱围岩往往会因为地质条件的复杂性以及地下水的影响而导致隧道变形、塌方等问题，给隧道施工带来一定的困难。
对于软弱围岩变形施工控制的探讨，将对隧道施工的安全和效率起到重要的作用。
本文将探讨软弱围岩变形施工控制的相关问题，包括软弱围岩的特点、控制措施及施工过程中的应对方法。
一、软弱围岩的特点软弱围岩是指地质构造较差，岩层稳定性较低的围岩，通常包括泥岩、页岩、煤层等地层。
软弱围岩的主要特点有以下几点：1. 易破裂：软弱围岩的抗压强度较低，易受外力作用而发生破裂。
2. 易变形：软弱围岩在受力作用下容易发生变形，尤其是在地下水的影响下，软弱围岩的变形更加剧烈。
3. 存在地下水：软弱围岩中通常含有较多的地下水，地下水的渗透会加剧围岩的破坏和变形。
软弱围岩的特点使得隧道施工中对其变形进行有效控制成为了一项极具挑战性的任务。
二、软弱围岩变形施工控制措施针对软弱围岩的特点，进行施工控制是十分必要的。
我们可以采取以下措施来控制软弱围岩的变形：1. 地质勘察：在进行隧道施工前，进行详细的地质勘察，了解软弱围岩的分布、构造及地下水情况，为后续的施工控制提供可靠的依据。
2. 加固支护：在软弱围岩区域进行隧道掘进时，可以采用加固支护的方式来控制围岩的变形。
如采用锚杆、喷射混凝土、钢架等支护措施，加强软弱围岩的稳定性。
4. 合理掘进方法：在软弱围岩区域的掘进过程中，采用合理的掘进方法，如适当减小掘进速度、采用交替掘进等方式，避免对软弱围岩施加过大的变形力。
5. 实时监测：在隧道施工过程中，对软弱围岩的变形进行实时监测，一旦发现异常情况，及时采取相应的措施。
通过以上控制措施的实施，可以有效减缓软弱围岩的变形程度，保证隧道施工的安全和顺利进行。
三、施工过程中的应对方法虽然我们已经采取了一系列的控制措施，但在施工过程中，软弱围岩的变形仍然是一个难以完全解决的问题。
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
隧道的软弱围岩变形施工控制是隧道工程设计和施工过程中一个非常重要的环节。
隧道在施工过程中，由于受到地下水、地质构造、围岩力学性质等多种因素的影响，围岩往往容易发生变形和破坏。
如果不加以控制，会对隧道工程的安全和施工的连续性产生很大的影响。
软弱围岩是指围岩的岩性较差，力学性质较差的一种状态。
软弱围岩的主要特点是围岩的强度低、可塑性大、易变形。
在隧道施工中，软弱围岩往往是引起围岩变形的主要原因。
为了探讨隧道软弱围岩变形施工的控制方法，可以从以下几个方面进行探讨：
1. 隧道围岩勘察和设计：在隧道施工前，需要对勘察区域的围岩进行详细的勘察和分析，包括地质构造、地下水位、围岩岩性、围岩的力学性质等。
根据勘察结果，进行隧道的设计和施工方案的确定。
2. 指导支护措施的选择：根据勘察结果和隧道设计方案，确定合理的支护方案，包括锚杆支护、喷射混凝土支护、钢筋混凝土涂层等。
还要考虑支护措施的可行性和经济性。
3. 施工过程的控制：在施工过程中，需要对软弱围岩的变形进行实时监测和控制。
可以使用应力监测设备、位移监测设备等对软弱围岩的变形进行监测，及时判断围岩的稳定性，并采取相应的措施进行加固。
4. 施工方案的优化：根据实际施工情况，对施工方案进行调整和优化。
及时发现和解决施工中出现的问题，避免对围岩的过度破坏和变形。
工程软岩巷道变形机理支护修复方案设计论文
工程软岩巷道变形机理支护修复方案设计论文巷道变形，是工程软岩领域里让人头疼的问题。
支护不到位，修复不及时，都可能造成巷道变形，进而影响整个工程的进度和安全。
今天，就让我来给大家捋一捋软岩巷道变形机理，以及支护修复方案设计。
一、软岩巷道变形机理1.岩体特性软岩巷道所处的岩体，具有很高的塑性，容易发生变形。
岩体的结构、成分和物理性质，决定了它的变形特性。
比如，泥岩、页岩等软岩，含有大量的粘土矿物，遇水容易发生软化，导致变形。
2.地应力作用地应力是影响软岩巷道变形的重要因素。
随着巷道开挖，原本平衡的地应力状态被打破，巷道周围的岩体开始发生应力调整。
这种调整过程中，岩体内部的应力不断积累，当应力超过岩体的强度时，就会发生变形。
3.水的作用水是软岩巷道变形的催化剂。
软岩中含有大量的水分，水的作用使岩体软化，降低其强度，从而加剧变形。
水还会影响岩体的力学性质，使岩体更容易发生变形。
二、支护修复方案设计1.支护方案（1）初期支护初期支护的主要目的是防止巷道表面的岩体发生脱落和变形。
常用的初期支护方法有：锚喷支护：通过喷射混凝土和锚杆，增强岩体的整体稳定性。
拱形支架：采用拱形支架，对巷道进行支撑，防止岩体变形。
（2）二次支护二次支护是在初期支护的基础上，进行的补充支护。
常用的二次支护方法有：钢筋混凝土衬砌：在初期支护的基础上，浇筑钢筋混凝土衬砌，提高巷道的承载能力。
预应力锚索：通过预应力锚索，对岩体进行加固，提高其稳定性。
2.修复方案（1）变形监测在巷道变形过程中，及时进行变形监测，了解变形发展趋势，为修复工作提供依据。
（2）修复材料选择合适的修复材料，是保证修复效果的关键。
常用的修复材料有：聚合物混凝土：具有高强度、抗渗性和耐久性，适用于软岩巷道的修复。
（3）修复方法喷射混凝土：对巷道表面进行喷射混凝土，增强岩体的整体稳定性。
预应力锚索：通过预应力锚索，对岩体进行加固，提高其稳定性。
位移控制：对巷道进行位移控制，防止岩体继续变形。
某电站引水隧洞大塌方与变形处理方案
**水电站引水隧洞软岩变形及大塌方处理1 概述1.1工程概况**水电站位于**州**县**河中下游的**乡境内，电站为引水式电站，装机容量180MW（3×60MW），设计引用流量102.3m3/s，额定水头197m，引水隧洞为有压洞，全长17862.31m，设计底坡i=3.65‰，开挖为马蹄形断面，永久衬砌为C25钢筋混凝土圆形断面衬砌，过流面半径为R=3.14m。
1.2引水隧洞工程地质条件该段引水隧洞垂直埋深380～490m，侧向水平埋深大于200m，围岩为图姆沟组地层，为新鲜泥质板岩、砂质板岩夹炭质板岩，以中硬～软质岩为主，呈极薄～中厚层状，层面裂隙、构造裂隙发育，岩层走向与洞轴线呈小角度相交（7#洞及6#洞下游交角<20°，6#洞上游交角<10°），地下水活动弱，围岩属不稳定围岩，顶拱及边墙发生垮塌的机率较大，截止2011年6月10日本标段已开挖的隧洞围岩分类详见表1-1。
1.3主要施工方案本标段控制洞段为S12+078.25～S16+978.25，共分四个作业面同时施工，6#施工支洞上游控制洞段为S12+078.25～S13+744.74,洞长1666.4m ，6#洞下游控制洞段为S13+744.74～S14+768.6，洞长1023.86m；7#上游控制洞段为S14+768.6～S15+828.07，洞长1059.47m，7#洞下游控制洞段为S15+828.07～SS16+978.25，洞长1150.18m。
表1-1已开挖隧洞围岩分类情况隧洞开挖采取全断面钻爆，光面爆破开挖，装载机装渣，自缷汽车出渣，小型挖掘机配合，视围岩情况，循环进尺为0.8～1.8m ，本标已开挖隧洞围岩无III 类围岩，IV1类围岩支护方式为边顶拱3～4.5m 系统锚杆挂钢筋网结合喷砼支护，IV2类围岩采取I16工字钢拱架间距1.0～1.2m 结合锚杆、钢筋网喷16cm 厚砼联合支护，V 类围岩采取I18工字钢拱架间距0.6～0.8m 结合锚杆、钢筋网喷18cm 厚砼联合支护，围岩破碎自稳差时，采取增加超前注浆小导管加强支护。
引水隧洞预防软岩大变形施工技术
引水隧洞预防软岩大变形施工技术发布时间：2021-07-09T05:30:10.495Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：贺国春[导读] 本文结合云南省滇中引水工程昆呈隧洞软岩大变形为实例，重点阐述了引水隧洞预防软岩大变形施工技术，旨在为软岩大变形隧洞施工提供一点思路及参考。
贺国春中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司四川省成都市 610500摘要本文结合云南省滇中引水工程昆呈隧洞软岩大变形为实例，重点阐述了引水隧洞预防软岩大变形施工技术，旨在为软岩大变形隧洞施工提供一点思路及参考。
关键词软岩大变形施工技术1.工程概况云南省滇中引水工程昆明段施工5标位于云南省昆明市长水机场附近，施工区域涉及昆明市盘龙区、官渡区、经开区、呈贡区、空港区，合同工期为2526天，合同额13.64亿元。
工程项目主要内容为隧洞工程：即总干渠昆呈隧洞20.974km（ KCT1+000m～KCT21+974m），7个支洞总长5.12km（1#为施工斜井，2#～7#为施工平洞）。
总干渠布置宝象河分水口（兼备退水功能），桩号为KCT12+605.078m（5#支洞上游），分水流量20m3/s（含补滇）。
2.工程地质施工区域地处低山、丘陵地貌区，通过地段地形起伏不大，总体北高南低，沿线地面高程1935m～2165m。
隧洞埋深多在80m～150m之间，最大垂直埋深266m。
隧洞穿越地层岩性以白云岩、石英砂岩为主，地层岩溶中等～强发育，地下水丰富；沿线褶皱、断层构造发育，隧洞施工可能存在①浅埋洞室围岩稳定及大变形问题，隧洞开挖可能存在冒顶塌方等工程风险；②断层洞段围岩稳定问题；③隧洞涌突水问题；④岩溶地质灾害，隧洞开挖可能存在揭露溶洞和遭遇岩溶塌陷等工程风险。
隧洞以Ⅳ、Ⅴ类围岩（含特殊不良地质洞段）为主。
3.施工原则软岩洞段施工时采用“分台阶预留核心土”法进行开挖，按“先边后中、先软后硬”、“早预报、预加固、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行施工，分部开挖，分部支护。
软岩隧道大变形成因分析及处置措施
软岩隧道大变形成因分析及处置措施摘要：本文对软岩隧道大变形机理进行分析，详细介绍了软岩地区常见的支护设计和软岩区施工阶段的质量控制措施，以解决当前施工阶段出现的问题，以期为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。
关键词：软岩隧道；大变形；成因分析；处置措施0 引言由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜，困扰着软岩区隧道的建设。
首例出现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道（全长19.8Km），比较有代表性的是奥地利陶恩隧道，施工期间产生50~120cm的变形，日最大变形量达到20cm。
国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道，拱顶沉降达到105cm，周边收敛达到103cm，而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm，此类的地质问题还有许多，软岩隧道不仅延长建设的周期，而且还会大幅增加工程造价。
软岩隧道的支护理论有多种，20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论，以及在之后提出的塌落拱理论，这也是新奥法的理论基础，其核心是隧道围岩具有自稳能力，L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法（即新奥法），其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。
近年来结合数值模拟技术，可以对隧道变形进行初步的了解，提高设计的准确性，在施工技术、监测手段上也取得较大的发展，复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中，高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。
1 隧道围岩大变形机理1.1 软岩大变形的工程定义目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据，只是根据地质条件，以某一角度进行判断，而在实际的工程中，软岩大变形并未列入规范中。
软岩区隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系，根据以上的影响因素，本文对软岩大变形给出如下定义：软弱围岩在水（包括地下水和地表渗水）的作用下，采取常规的支护设计，围岩产生塑性变形，且无法有效控制，其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值，或者具有这种趋势，当二衬施工工后一段时间内，变形仍不稳定，且导致衬砌结构开裂的现象称为软岩大变形。
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。
某引水工程施工支洞软岩变形控制工程实例
某引水工程施工支洞软岩变形控制工程实例一、工程概况某引水工程是一个重要的水利工程，其施工中遇到了软岩变形控制的难题。
为了解决这一难题，施工方采取了一系列措施进行软岩变形控制工程，取得了良好效果。
二、问题分析在某引水工程施工中，工程地质条件较差，主要岩层为软岩，同时存在大量节理和裂隙。
在进行支洞施工过程中，由于地层的复杂性和软岩易变形的特点，施工方面面临了较大的挑战，主要表现为以下几个方面：1. 软岩易变形：软岩的强度较低，易受外力影响产生变形，对支洞的稳定性构成威胁。
2. 节理和裂隙发育：软岩中存在大量的节理和裂隙，会导致支洞施工时岩体破碎，引起变形和塌方。
3. 施工区域受水负荷影响：由于引水工程的特殊性，施工区域经常需要承受水负荷，增加了软岩变形的风险。
面对以上问题，施工方需要制定有效的软岩变形控制方案，确保支洞施工的顺利进行。
三、软岩变形控制方案为了解决软岩变形控制的难题，施工方采取了以下措施：1. 地质勘察方案：在施工前，施工方进行了详细的地质勘察工作，对软岩地质情况进行全面了解，确定了软岩的性质、裂隙分布规律和变形机理，为后续的变形控制工作提供了重要的依据。
2. 桩基处理：针对软岩易变形的特点，施工方对支洞周围进行了桩基处理，增强了软岩的承载能力，有效控制了软岩的变形和塌方。
3. 支护结构设计：在软岩变形控制工程中，施工方采用了多种支护结构，如钢支撑、锚杆、喷锚锚喷等，对软岩进行了全面的支护，保证了软岩的稳定性。
4. 监测系统建设：为了及时了解软岩变形的情况，施工方建设了完善的监测系统，对软岩的变形、裂隙及支护结构的变化进行实时监测，提前发现问题并及时采取措施加以修复。
四、工程实施情况在软岩变形控制工程实施过程中，施工方严格按照上述方案进行施工，取得了良好的效果。
主要表现在以下几个方面：1. 软岩变形得到控制：通过桩基处理和多种支护结构的应用，软岩的变形得到了有效的控制，支洞施工过程中未发生软岩塌方和变形的情况。
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在建造过程中，其软弱围岩的变形问题一直是制约隧道建造进展及安全运营的重大技术问题。
因此，对于隧道软弱围岩的变形施工控制进行探讨，对于隧道工程的安全和顺利建设具有重要的意义。
一、隧道软弱围岩变形的主要因素（一）围岩自身力学性质影响因素围岩的物理力学性质是影响围岩变形的重要因素，其主要包括弹性模量、抗压强度、杨氏模量、泊松比等。
隧道施工中需要考虑这些因素，并结合实际情况进行相应的处理与控制。
（二）围岩受力状态因素隧道开挖对围岩施加的力会导致围岩发生内部应力变化，进而使软弱围岩出现变形，从而大大加剧了隧道工程的风险。
强制隧道围岩受力状态在施工过程中保持均衡，可以减轻软弱围岩的变形，并确保隧道的施工安全。
（三）水力及地质环境因素隧道施工所处的地下环境中，水文地质问题是引起围岩变形的主要因素之一。
因此，在隧道施工过程中，必须充分考虑地下水文地质情况，根据实际情况进行相应地处理。
（一）支护形式控制在施工过程中，必须合理选择支护形式，对即将开挖的围岩进行保护。
一方面采取加压注浆和钢筋网地锚支护等方式来保证隧道壁面的稳定性，另一方面使用电渗力抗渗剂进行结合和锚固，以确保岩体的坚固和防止水分渗透。
（二）填充控制对于某些地质情况下软弱围岩表现出较强的塑性和可塑性，那么在施工过程中就需要采用填充方式的支护来处理其变形问题。
填充材料一般采用不容易受水分渗透的灰砂土或工业废弃物等，以加强支撑力量及防止软弱围岩进一步塑性变形。
（三）合理施工控制在隧道施工过程中，必须严格遵守规范，合理地控制施工时间和施工动静轻重等方面。
避免施工过程中冲击波对围岩造成的影响及剧烈振动造成的损伤，以保护围岩的稳定性。
（四）监测控制在施工过程中，隧道围岩变形情况需要进行监测与评定，及时掌握围岩变形程度与变形趋势，对变形控制方案进行适当的调整与优化，对隧道工程建设的安全有着重要意义。
三、结语隧道施工过程中要充分考虑隧道围岩的可靠性和变形控制方案，避免隧道结构在强烈地震发生时的毁坏。
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水工隧洞工程软岩大变形的原因和防治摘要：随着水利基础建设的发展，工程建设行业越来越多的遇到软岩或极软岩隧洞施工的一系列问题。
在具有应力高、含水率大等特性的软岩中成功掘进隧隧洞工程软岩大变形的原因和防治洞的实例越来越多。
本文依托滇中引水工程海东展开论述。
关键词：水工隧洞；软岩大变形；防治措施1、工程概况海东隧洞全长25.285km，为云南省滇中引水工程重难点控制性工程之一，工程地质和水文地质非常复杂，全隧穿越11条断层破碎带及1条活动断裂带，穿过风尾箐~石马庙岩溶水系统及红星水库~麻甸箐水库附近，主要存在断层破碎及活动断裂带、突泥涌水及高外水压力、软弱围岩严重变形、有毒有害气体、岩爆等问题。
海东隧洞前段长16.918km，根据施工设计图围岩类别划分，软岩变形总长约1554m，其中极严重变形洞段79m、严重变形洞段314m、中等变形洞段131m、轻微变形洞段1030m。
2、变形原因2.1 地质因素隧洞工程中的软岩大变形主要由其地质性质决定，具体表现在开挖后，自稳能力低。
从特征方面看，容易发生坍塌。
从变形原因看，在隧洞开挖过程中，支撑隧洞洞身的原位置围岩位置发生了变化，形成了临空洞壁。
在这种条件下，围岩会自动调整自身的应力，并向着隧洞净空方向进行变形。
继围岩开挖后，缺失了支撑力，此时其他地方的岩石向空洞的地方施加压力，导致软岩变形。
另外，软岩属于膨胀岩性质，满足膨胀条件后即会发生膨胀现象，当其膨胀力较大的情况下，即会将膨胀压力转移到初期支护上，进而引发变形。
2.2 设计因素目前，水工隧洞工程设计形成了工业化建设思路，所以具体的支护设计参数会相对精准。
但由于围岩类型多，理论应力状态的计算即使非常精准，也只能保障其预案性的设计方案在理论上行之有效，而在实际施工中，设计值与经验值之间常会存在差异，且在各类外界条件共同作用下，软岩受到一定的压力，使其变形态势加强。
例如，地下水赋存量的不同，会使水岩耦合作用在一定程度上出现差异。
当水岩耦合作用力大于设计方案中的初期支护承载力时，会使初期支护在发生变形，其变形程度取决于水岩耦合作用力的大小。
2.3 施工因素隧洞工程施工中会产生一定的振动，采用机械开挖、钻探开挖或者爆破，均会对围岩产生扰动，并使其内部应力发生变化，其为保持自稳性，会生成应力拱圈。
尤其在隧洞软岩存在较大范围的塑性屈服破坏状态下，自稳平衡状态的应力拱圈半径会增大，进一步使初期支护荷载加大。
同时，施工中的开挖工法适用较差时，也很难实现对其围岩变形的有效控制。
开挖作业封闭不及时，也容易使软岩受到水、空气等影响，扩大其松动圈，降低环状支护的应用效力。
3、变形处理方案3.1DLⅡ12+493～DLⅡ12+500段变形处理2021年6月9日上午09:30分，参建四方到达变形段掌子面察看，发现DLⅡ12+493～DLⅡ12+500段已严重变形，钢支撑顶部受压失去弧度，锁脚附近钢架扭曲变形，随时有坍塌的风险。
基于以上实际情况，参建四方共同商讨处理方案，一致决定对DLⅡ12+487～DLⅡ12+500采取如下应急处理措施：暂停下游掌子面施工，并设置安全警戒线，同时加强照明和监测；采用洞渣回填上台阶DLⅡ12+487～DLⅡ12+500（13m）进行反压，抑制顶拱大变形造成塌方；为防止上台阶严重挤压变形牵引中台阶初期支护，在中台阶DLⅡ12+480～DLⅡ12+485（5m）增设6榀I20内套拱（间距1m/榀）进行锁口安全加强。
3.2DLⅡ12+466~DLⅡ12+480与DLⅡ12+487~DLⅡ12+507应急处理2021年6月15日，现场按照2021年6月9日技术方案现场处理卡制定的应急处理措施，完成了DLⅡ12+487~DLⅡ12+500上台阶回填反压、DLⅡ12+480~DLⅡ12+485内套拱安全加强，同时下台阶跟进至DLⅡ12+475。
上台阶进行换拱2榀，新支护的钢架在短时间内受压扭曲变形，基本失去支护作用。
基于以上实际情况，参建四方共同商讨处理方案，形成处理意见如下：（1）DLⅡ12+466~DLⅡ12+480（应急处理）暂停下游掌子面施工，对DLⅡ12+466~DLⅡ12+480中上台阶段增设I20a内套拱加强支护，套拱间距按一次支护钢支撑间距的2倍设置，抑制其继续变形，并采用C20喷射混凝土（厚20cm）封闭。
（2）DLⅡ12+487~DLⅡ12+507（试验段）超前预灌浆固结：内套拱安全加强并变形监测趋于稳定后，从DLⅡ12+487桩号开始沿拱部137°范围进行超前预灌浆固结（依据海东隧洞超前预灌浆固结典型设计图B3型），确保顶拱上方碎裂岩体经过固结后形成一定厚度的加固圈。
超前大管棚预加固：超前预灌浆固结施工完成后，从DLⅡ12+488桩号开始沿拱部137°范围施做超前φ108大管棚：每环管棚34根、每根长9m、环向间距0.4m、控制上倾角小于9°，每环管棚纵向搭接长度为3m。
（3）上台阶换拱处理超前灌浆预固结及超前大管棚预加固完成后，逐步对DLⅡ12+487~DLⅡ12+500段上台阶严重挤压变形段进行初支拆换（上台阶共26榀钢支撑）。
（4）双层支护施工换拱后开挖预留变形量调整为20cm，每个循环对上台阶掌子面喷射8cm混凝土封闭。
采用双层I22型钢支护，在此基础上开挖轮廓线再扩大44cm。
先施工第一层支护、支护3m后跟进第二层支护，第二层钢架安设于第一层钢架之间，上台阶内层和外层钢支撑φ25联系筋调整为［16#槽钢连接，形成双层支护效果。
上台阶连接板及锁脚局部加强措施：钢支撑单元连接板调整为16mm厚钢板并设置角钢加劲肋，φ25锁脚砂浆锚杆调整为L=6.0m，φ42锁脚锚管（注浆），并在钢支撑内弧焊接8mm厚锁脚定位钢板固定，每个台阶的拱脚板位置设置C20混凝土垫块垫脚处理。
4、隧洞严重挤压变形处治要点4.1变形情况海东3#主洞下游DLⅡ12+487~DLⅡ12+507地段穿越薄层状钙质页岩、钙质粉砂岩地段出现围岩突变，初期支护开裂掉块，钢架扭曲变形出现环向及纵向裂缝，单日最大变形下沉231mm。
4.2成因分析隧洞开完后，地应力不断调整、释放，使得围岩变得松弛，在地应力和地下水的作用下，围岩产生了中等～严重挤压变形，变形洞段一个月内最大累计变形超过1.5m，单日最大变形速率为231mm/d。
4.3处治要点变形洞段总体施工方案：回填反压防垮塌→套拱支护保安全→灌浆固结预加固→超前管棚强支护→双层支护抑变形→初支封闭快成环。
（1）回填反压防垮塌：为防止上台阶DLⅡ12+487~+500顶拱严重变形段初支整体垮塌，现场立即采用洞渣对该段回填反压，为后续方案制定及变形处理争取时间。
（2）套拱支护保安全：因受上台阶严重变形影响，牵引DLⅡ12+466~ +485段产生轻微~中等变形，且沉降尚未稳定，为确保后续处理变形段期间施工安全，对该段增设I20内套拱加固，套拱间距按一次支护钢支撑间距的2倍设置，抑制其继续变形，并采用C20喷射混凝土（厚20cm）封闭。
（3）灌浆固结预加固：内套拱加固完成经变形监测稳定后，从DLⅡ12+487桩号开始沿拱部137°范围进行超前预灌浆固结（依据海东隧洞超前预灌浆固结典型设计图B3型），确保顶拱上方碎裂岩体经过固结后形成一定厚度的加固圈。
（4）超前管棚强支护：超前预灌浆固结施工完成后，从DLⅡ12+488桩号开始沿拱部137°范围施做超前φ108大管棚：每环管棚34根、每根长9m、环向间距0.4m、控制上倾角小于9°，每环管棚纵向搭接长度为3m。
（5）双层支护抑变形：超前灌浆预固结及超前大管棚预加固完成后，逐步对DLⅡ12+487~DLⅡ12+500段上台阶严重挤压变形段进行初支拆换。
新换钢支撑采用双层I22型钢支护，先施工第一层支护、支护3m后跟进第二层支护，第二层钢架安设于第一层钢架之间，上台阶内层和外层钢支撑φ25联系筋调整为［16#槽钢连接，形成双层支护效果。
上台阶连接板及锁脚局部加强措施：钢支撑单元连接板调整为16mm厚钢板并设置角钢加劲肋，φ25锁脚砂浆锚杆调整为L=6.0m，φ42锁脚锚管（注浆），并在钢支撑内弧焊接8mm厚锁脚定位钢板固定，每个台阶的拱脚板位置设置C20混凝土垫块垫脚处理。
（6）初支封闭快成环：下步施工加快V严重变形洞段的下台阶落脚，及时R10跟进底板工字钢横撑C20垫层混凝土施工，确保初期支护封闭成环，并回填1m厚洞渣进行反压处理。
结语采取以上措施后，换拱段初期支护不再发生混凝土剥落、开裂、掉块，钢架未发生扭曲变形现象，拱顶下沉量控制在5~10mm内，变形得到有效控制，并趋于稳定。
从2021年6月9日，进入DLⅡ12+487~DLⅡ12+507变形洞段试验段施工，至2021年8月7日完成该段中台阶落脚，共历时60天成功度过20m钙质页岩严重变形洞段试验段施工，获得较好的技术施工参数及成果，有利于安全、有效指导后续施工。
参考文献[1]李荣伟.浅埋泥岩水工隧洞变形特征及主要工程地质问题[J].工程勘察,2014,42(11):24-28.[2]王子忠.红层软岩隧洞围岩变形破坏机制研究[J].地球科学进展,2004(S1):358-362.2。