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浅谈高地应力软弱围岩流变施工技术发表时间：2018-07-12T15:04:34.293Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第7期作者：祝扬军[导读] 在隧道的施工过程中，较为显著的地质问题就是高地应力软弱围岩流变的问题了祝扬军中铁隧道集团四处有限公司广西南宁 530007摘要：在隧道的施工过程中，较为显著的地质问题就是高地应力软弱围岩流变的问题了，围岩在变形的时候会给隧道复合式的衬砌带来非常非常严重的破坏。
通过对模型以及断层变形的观察与分析，本文简单的总结出了一些关于围岩流变的规律，提出了相应的治理措施，为改变隧道成功通过不良地段提供了一些技术指导工作。
关键词：隧道；流变；高地应力软弱围岩近一些年来，公路铁路的建设在我国蒸蒸日上，隧道在修建的过程时，穿越高地应力软弱围岩地段的情况时有发生。
在隧道的施工过程中，最主要的地质问题就是高地应力的软弱围岩流变问题。
软弱围岩在施工的过程中是需要进行一定的加固处理的。
根据实践的证明，合理有效的对四周环境进行良好的加固与支挡的保护措施，可以很好的降低围岩因时间以及在外力的作用下，发生的物体流动与变形程度。
从而对隧道在安全质量上有了很大的保证。
本文通过在实际当中的观测以及对模型的分析，所得出的结果可以很好的为高地应力软弱围岩流变问题提供技术方面的专业指导，从而进一步的去完善地下工程的施工技术工作。
1 工程的简单概况丽香铁路二标地处青藏高原东南边缘、横断山脉中段，属溶蚀、剥蚀、峡谷地貌，地质条件极为复杂，高海拔、高地震烈度、高地应力，施工难度非常大。
其中中义隧道长14795米，下穿玉龙雪山，其出口平导与二号横洞正洞之间施工地段因受玉龙雪山西麓断裂带的影响，高地应力软岩大变形给隧道施工带来了超乎想象的困难。
该段岩性为玄武岩、凝灰岩及砂、页岩，断裂带主要为断层角砾、胶结较差，岩体破碎，遇水软化，强风化，结构属于中薄层。
埋深最大达1200米，地应力极高，隧道在施工的过程中对围岩产生一定的扰动，从而对围岩的应力平衡造成很严重的破坏，初期支护及二衬随着地应力的释放、恢复与调整的过程当中发生因挤压而变形的不良情况。
高地应力软岩大变形隧道施工技术介绍隧道是连接地理上两个地区的重要交通工程。
然而，由于地质条件的复杂性和多变性，隧道的施工过程也面临着许多问题。
其中一个主要挑战是位于高地应力软岩区域的大变形隧道的施工。
高地应力软岩区域的隧道工程面对着较高的岩压和地质风险。
本文将介绍高地应力软岩大变形隧道施工技术。
问题施工大变形隧道有着诸多的问题，其中最主要的是与软岩的高地应力作斗争。
高地应力使得软岩的负荷能力下降。
因此，高地应力软岩区域的隧道工程施工需要考虑如何应对高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等问题。
解决方案从长期的施工技术来看，隧道施工工艺一直在不断更新和改进。
对于高地应力软岩区域的大变形隧道施工，采取以下措施可以提高施工效率和减少风险。
1.钻孔爆破工艺在高地应力软岩区域的隧道爆破中，采用钻孔爆破工艺可以减少振动，降低噪音和对基岩的影响。
另外，钻孔爆破还有利于控制隧道标准的大小和形状，确保隧道的结构稳定性。
2.预应力支护技术在高地应力软岩区域的大变形隧道施工中，预应力施工技术可以可靠地支撑隧道。
预应力施工技术通过钢缆、锚杆和桩体等材料，使支护结构承受预设的拉应力和压力。
预应力支护技术的应用可以避免因阻力降低、松动积土或地下水位变化引起的隧道变形等问题。
3.岩土混掘技术岩土混掘技术是一种将土与岩石混合起来，挖掘的同时稳定周围的土体。
这种技术可以有效地减少振动和噪音，并可以运用于软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等的隧道施工。
同时，岩土混掘技术的应用可以改善施工现场的高地应力环境。
结论高地应力软岩大变形隧道施工是一项复杂的技术。
有效地解决高地应力、软岩变形、母岩裂隙和软岩胀缩等难题是成功的关键。
本文提到的钻孔爆破工艺、预应力支护技术和岩土混掘技术是现代大变形隧道施工的重要技术。
这些技术的有效应用可以保障隧道施工的安全、高效和稳定。
木寨岭高地应力软岩隧道岭脊段支护结构受力特征研究
兰渝铁路木寨岭隧道位于甘肃省境内,是铁道部命名的“极高风险隧道”。
隧道进入岭脊段施工后,由于地应力高,实测区域最大主应力38.38MPa,加之围岩
极为软弱,产生了极高的挤压性变形,使得施工的初期支护拆换不断、二次衬砌开裂频发,已严重威胁二衬结构安全。
论文依托木寨岭隧道工程,结合现场设计施工情况,采用文献调研、现场实测数据分析、理论分析和数值分析等手段进行了高地应力软岩隧道受力特征、衬砌拆换技术和衬砌结构安全性评估等方面的研究。
论文主要研究内容为:(1)通过文献调研和现场实测数据分析,在对前期曲墙段二衬开裂情况统计分析基础上,总结提出了木寨岭隧道岭脊段衬砌开裂特征,并通过数值模拟及理论分析探讨了衬砌开裂原因。
(2)提出了前期曲墙段二衬开裂拆换整治技术,并通过现场监测、数值模拟等手段对衬砌拆换前后围岩和支护结构变形受力特征进行分析,进而对衬砌安全性进行了评估。
(3)针对岭脊段前期施工段围岩及初支产生极大变形,隧道支护结构所受应力大的情况,对剩余未开挖地段提出了圆形导洞扩挖的施工方法。
通过现场监测数据分析研究了扩挖段初期支护结构受力特征,得出围岩压力在支护结构中的分配比例。
(4)通过对圆形导洞扩挖段初支与二衬接触压力实测数据的回归分析,得到二衬各位置接触压力回归方程,据此预测二衬接触压力发展趋势;并以此为边界条件通过有限元荷载-结构模型和地层-结构模型计算分析了二次衬砌服务期内受力特征和安全性。
论文主要依托实际工程中存在的难题展开研究,研究成果已经在现场中得到应用,效果良好,可为今后类似工程提供借鉴参考。
高地应力软岩隧道变形特征与控制技术研究张绪和【摘要】通过对围岩变形破坏特征进行深入分析,确定了高地应力作用下隧道围岩变形破坏的主要原因,据此提出了相应的支护理念,并进一步提出了超前加固,封闭掌子面,采用双层初支,扩大拱脚等具体控制措施,较好的控制了隧道围岩的变形,保证了隧道的施工安全.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)013【总页数】3页(P165-167)【关键词】高地应力;软岩隧道;变形特征【作者】张绪和【作者单位】中铁十二局集团有限公司,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】U456.310 引言云南地区位于欧亚板块和印度洋板块相互碰撞汇聚形成的青藏高原，地质构造复杂，新构造运动强烈，以活动断裂规模大，分布密集，地震活动频繁，震级大，地震破裂带长，位错量大为主要特征。
受复杂的大地构造背景的影响，该地区隧道处于高地应力区，施工风险高、难度大，隧道施工过程中常出现较大变形和塌方等工程事故，严重制约隧道的施工安全和进度。
位于该区域范围内的成昆线扩能改造工程广通—昆明段老东山隧道，施工过程中出现了严重的围岩大变形，洞身左右侧围岩变形呈不对称分布，初期支护喷射混凝土开裂、脱落，型钢屈服。
本文针对广昆线老东山隧道构造挤压带段的围岩大变形问题，通过对隧道初期支护变形特征和原因进行系统分析，确定了控制围岩变形的控制原则和具体控制措施。
1 隧道变形破坏特征与机理分析1.1 水的影响大初期支护变形开裂均受渗水或股水的影响，软岩遇水泥化，无自稳能力，并向开挖轮廓外延伸，作用于初支的压力增大，初支总是从小变形开始，然后累积到一定的程度，在一处或者几处关键部位首先产生破坏，进而导致整个支护系统失稳。
1.2 变形大、距离长、比例高围岩下沉量大于收敛量，平均下沉量大于20 cm，最大下沉量可达45 cm，平均收敛量大于15 cm，最大收敛量可达40 cm;单次初期支护变形开裂最小距离均在15 m以上，变形开裂段落占施工段落比例超过35%，严重影响了施工安全和进度。
高地应力软岩隧道大变形控制及支护对策研究
张天宇
【期刊名称】《湖南城市学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】兰渝铁路黑山隧道出口DK98+890～DK100+242段属高地应力软岩，在施工过程中初期支护出现严重破坏及大变形，对施工造成了不利影响。
本文基于高地应力条件下二叠系板岩、碳质板岩地层的试验与理论研究，得到了该地层的变形规律及支护受力特征；同时现场试验证明，采用H175全环钢架结合深孔锚杆、喷射C30早高强混凝土可以有效地解决软岩隧道高地应力大变形问题，实际应用
效果良好。
【总页数】7页(P14-20)
【作者】张天宇
【作者单位】西安交通大学，陕西西安 710049; 中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110136
【正文语种】中文
【中图分类】TU7
【相关文献】
1.极高地应力软岩隧道超前导洞应力释放及多层支护变形控制技术 [J], 尤显明;李沿宗
2.某高地应力软岩隧道施工方案及多层支护结构变形分析 [J], 李沿宗;赵爽
3.高地应力软岩隧道大变形监测及支护优化 [J], 王英帆; 刘钦; 胡永志; 刘炳飞; 魏来
4.高地应力条件下软岩隧道大变形支护技术研究 [J], 冉飞
5.高地应力软岩隧道支护时机及预留变形量研究 [J], 方中明; 杨林松
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软岩铁路隧道支护受力及优化分析摘要：铁路隧道是交通运输的重要组成部分，从我国的铁路线路来看，它需要经过不同的地域环境，在穿越山岭地区时，由于在坡度以及引力等方面的限制，需要通过开挖隧道的方式解决这一问题，保证铁路在运行过程中的稳定性，但是由于隧道开挖的施工与水文地质有着密切的关系，根据岩石硬度的不同，需要采取相应的施工方案，对于软岩来说，需要对支护的受力结构进行分析，避免坍塌等问题的出现。
本篇文章通过对软岩铁路隧道支护的类型进行阐述，分析软岩铁路隧道支护受力的情况，从而探讨优化软岩铁路隧道支护受力的措施。
关键词：工程软岩；铁路隧道；支护受力；引言在铁路的建设过程中，为了在路径设计的过程中实现各方面的最优化发展，取得整体效益的提升，通常会开凿不同的隧道，部分隧道由于天然的地质条件，是由软岩组成，相较于其他路段的施工来说，软岩在性能上存在一定的缺陷，导致在施工中的坚固度不高，容易在技术的应用中受到不同程度的变化，使得隧道的安全性受到不同程度的影响，不利于铁路的正常使用。
在此过程中，通过会采用支护的方式，保证施工受力的稳定性，根据软岩隧道工程中的压力以及规律，充分利用支护结构的承载受力能力，尽量减少过程中可能发生的变化。
有关人员可以就此进行具体的研究工作，采用不同的方式对受力情况进行详细的分析。
1、软岩铁路隧道支护的类型1.1钢拱架支护钢拱架支护是软岩铁路隧道中的常见类型，它是通过型钢的方式，对隧道的边防进行支护的过程，一般来说，在施工的过程中，工作人员需要对设计方案以及地理位置进行分析，明确钢拱架支护的具体类型，包括L、U以及I字型的钢轨，将其加工成相应的形状，同时按照拼装的方式进行加固。
在钢拱架支护的施工过程中，工作人员需要对拱架进行制作，按照相应的条件进行设计加工，保证在连接上的合理性，同时符合软岩隧道的受力要求。
完成制作后，工作人员需要根据开挖的原则将拱架的上下部进行连接，注意其中的参数范围，使得安装好的拱架成为一个整体，并且对接头进行固定，确定拱架的节点，增强使用中的强度要求。
高地应力软岩公路隧道力学特性及衬砌施作时机研究高地应力软岩公路隧道力学特性及衬砌施作时机研究一、引言随着交通事业的发展，公路隧道作为解决复杂地理环境交通瓶颈的重要工程，得到了广泛应用。
然而，许多地域由于地质条件的限制，公路隧道常常需要穿越软弱的岩土地层，这对隧道的设计和施工提出了巨大的挑战。
特别是在高地应力区，软岩地层更加复杂，对隧道的力学特性和衬砌施作时机提出了更高的要求。
二、高地应力软岩公路隧道的力学特性1. 高地应力下的应力分布特点高地应力软岩地层的主要特点之一是高水平应力。
在隧道施工过程中，高地应力会导致地层的破裂和变形，进而对隧道的稳定性造成威胁。
因此，了解高地应力下的应力分布特点非常重要。
2. 软岩地层的物理力学特性软岩地层的力学特性通常表现为弹塑性和差异性。
这是由于软岩中存在较多的裂缝和颗粒间隙，导致岩土体的强度和变形特性存在较大的差异。
因此，研究软岩地层的物理力学特性对于隧道的设计和施工具有重要意义。
三、高地应力软岩公路隧道衬砌施作时机的研究1. 施工前的地质勘察与分析在高地应力软岩公路隧道的施工前，需要进行全面的地质勘察与分析，了解地质条件以及地下水的分布和流动情况。
这将有助于确定合适的衬砌材料和施工方案，确保隧道的安全稳定。
2. 衬砌材料的选择与设计在高地应力软岩地层的隧道中，选择合适的衬砌材料非常重要。
一般来说，钢筋混凝土和预制装配式混凝土是常用的衬砌材料。
其设计需要考虑到软岩地层的力学特性，以及施工的要求和条件。
3. 施工时机的选择与施工工艺在高地应力软岩地层中，衬砌施工时机的选择非常关键。
一般来说，需要在地层稳定的情况下进行衬砌施工，以减少对软岩地层的影响。
同时，施工工艺也需要根据具体情况进行调整和优化，以确保衬砌施工的顺利进行。
四、结论高地应力软岩公路隧道的力学特性和衬砌施作时机研究对于隧道的设计和施工具有重要意义。
通过深入了解软岩地层的力学特性和选择合适的衬砌材料，可以有效提高隧道的稳定性和安全性。
高地应力软岩大变形隧道施工关键技术研究发布时间：2022-12-19T07:26:25.462Z 来源：《工程建设标准化》2022年15期8月8批次作者：宋仲伟[导读] 为了能对软岩的大变形进行合理治理，宋仲伟四川路桥桥梁工程有限责任公司四川省泸州市 646000摘要：为了能对软岩的大变形进行合理治理，本文融合初地应力状态分区规则，给出了选用强度应力比和地应力数值作为高地应力分区规则的鉴定标准，并且在变形分级准则的前提下，依据项目实际把它分成四个等级。
根据并对变形原理和因素的探索，给出了高地应力软岩大变形隧道设计和工程的施工关键技术，制定了高地应力大变形软岩隧道支护适应能力的描述准则，并设立了软岩大变形隧道变形控制与体系管理，可以为高地应力软岩大变形软岩小变形软岩大隧道设计及施工及其变形治理工作提供参考。
关键词：隧道施工；高地应力；软岩的大规模；变形操纵；体系管理近些年，因为隧道施工朝着“长，大，深，难”方向不断深化，高地应力软岩中的大变形隧道施工五花八门。
软岩的大变形一般体现在软岩的变形过多，变形速度快，变形时间久，容易出现初支变形损伤，钢架结构扭曲，侵限拆卸乃至二次衬砌被压溃的现象，这会对设计和工程施工都造成了非常大的难度。
自新世纪第一例高地应力软岩大变形隧道施工问世至今，软岩大变形便成了地下工程施工中的一个棘手问题，对这类问题求解的探索逐步深入开展起来。
本文以工程实践为载体，从隧道施工变形分级，变形原理和变形控制系统三个方面对高地应力软岩隧道施工的相关技术问题进行阐述，有利于减少工程项目事件的发生，达到风险管控和损耗降低。
1高地应力的分析高地应力这一相对概念与其受到地应力历史及其岩石抗压强度和岩体弹性模量相关。
关于高地应力分辨，现在还没有统一的政策法规，一般有定量法，地应力比值法，抗压强度应力比法等方式。
在我国和国外一些国家在分辨应力场区划规范上也有很大差别，体现了世界各国在界定高地应力层面也有很大差别。
高地应力隧道开挖过程中围岩稳定性分析作者：屈子财来源：《科学与技术》2018年第18期摘要：高地应力下，隧道的开挖过程中，其周边的围岩易发生整体、局部失稳的现象，这是由于各个方向的主应力和剪应力对岩体发生作用，产生裂缝而引发的。
由于可以看出，高地应力下，围岩稳定性有待保证。
因此本文就以此为背景来对高地应力隧道开挖过程中，围岩稳定性进行分析，以此来找到隧道开挖过程中的一些影响因素，如围岩强度、埋深、跨度等，为保证施工进度，保证施工人员的安全提供参考。
关键词：高地应力；隧道开挖；围岩稳定性高地应力下，隧道开挖过程中，围岩会发生变化，具有流变的特点，随着隧道开挖的越来越长，会让荷载向围岩方向转移，从而发生围岩大面积损伤现象。
并且高地应力下，开挖过程中，会發生一些自然灾害，影响着施工进度，也影响着围岩整体的稳定性。
本文利用数值分析法，对某工程下的高地应力围岩位移进行了模拟分析，分析了其位移的变化规律，为高地应力下隧道开挖提供参考。
一、高地应力的定义目前关于高地应力还没有一个准确的定义，主要是指岩体由于地壳构造运动而发生的水平应力、内应力、以及其它应力，是一种区别于土体的一种特征。
当三个方向的主应力的最大值达到20～30MPa时，就可以说隧道处于高地应力环境中。
当通过自重应力与地应力量级的对比，初始应力状态下，特别是水平应力分量远远超过上覆岩体的重量时，可以认为处于高地应力环境中。
我国也给出了高地应力的判定标准，详见表1-1。
表1-1 我国高地应力判别准则主要现象极高应力（1）硬质岩：施工过程中会有岩爆发生以及块体弹出，内壁岩体会发生剥离，新产生裂隙较多，洞成型差；基坑有剥离现象，成型性也差（2）软质岩：开挖过程中洞壁岩体有剥离，岩芯有饼化现象，位移相当显著甚至发生大位移，持续时间长，不容易成洞；基坑发生显著隆起或剥离，不易成形高应力（1）硬质岩：施工过程中可能发生岩爆现象，内壁岩体有剥离和掉块现象，新产生裂缝较多，洞成型差；基坑有剥离现象，成形性通常比较好（2）软质岩：施工过程中洞壁岩体位移相当显著，持续时间也较长，不容易成洞，岩芯时有饼化现象；基坑有隆起现象，成形性不好 4-7二、某工程概况某隧道工厂位于高地应力环境下，其隧道深度为836m，隧道构造呈NE方向，最大水平主应力呈NW方向，有利于隧道的开挖。
