当前位置：文档之家 › 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

  • 格式：pdf
  • 大小：277.38 KB
  • 文档页数：3

１ ０ 全长 ８９ ９ｍ。全 隧 道采用 带 仰 拱 的 曲墙 复合 ９， ８
式衬 砌 、 喷锚 支 护 ， 进 出 口共 ３ 为 碎 石 道 床 除 ９ｍ
外， 其余 均铺 设 弹性 整体 道床 。 隧道 地 层 主要 以石 英 云 母 片 岩 夹 炭 质 片 岩 为 主 ， 层状夹 中厚层 ， 理裂 隙较发育 ， 薄 节 片理面 光滑 ，
通过 ３年 多 的施 工 跟踪 观测 ， 现其 大 变形 的 发
主要特征 为 ： ）围岩变形 量大 。Ⅳ级 炭质 片岩施 工 １
ｇ 曼
士
磷｝
过 程 中 ３ 平 收敛 总量 为 ３ ０ ４ ０ｍｍ， 顶下 ０ｄ水 ０ ￣ ０ 拱 沉 总值为 １ ０ ０ ５ ￣２ ０ｍｍ； Ｖ级 炭 质 片岩 个 别 地段 炭 质 含量高 、 下水 丰 富 ， 地 变形 远 远 超 出正 常水 平 ， 局
总 第 １ ６期 ３
Ｈ ｉｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ ｏ ｔ ｅＡｐ ｉａ ｉ ｎ ｔ ｍｏｉ ｐｌｃ ｔｏ ｓ ｖ
公 路 与 汽 运
１３ ４
软 弱 围岩 隧道 大 变 形 施 工控 制技 术
漆 国 富
（ 中铁 二 局 项 目建 设 管 理 公 司 ，四川 成 都 ６ ０ ３ ） １０ １
中图 分 类 号 ： ４ ． ９ Ｕ４ ５ ４
文 献 标 志 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：６ １ ２６ （０ ０ ０ －０ ４ －０ １ ７ — ６ ８２ １ ） １ １ ３ ２
随着 中国基础 建设 事业 的高速发 展 和西 部大开
发 的进一步 推进 ， 国的公路 工程 、 中 铁路 工程 和地下
隧道 穿越高 地应力 区及 遇 到软 弱 围 岩 体 时 ， 产 生 常 软弱 围岩大 变形 等相 关 地 质灾 害 ， 隧道 软 弱 围岩 对 大变 形的有效 合理 防治 与控制 愈显 紧迫 与重要 。
变形持 续 时间 长 。围 岩 变形 持 续 时间 较 长 ， 旦 开 一 挖后形 成 临空面 ， 变形 往往 达数月 不止 ， 个别 地段 施 工 二次 衬砌 之后 依 然 存 在 变 形 。４ ）变 形 分 布 不 均 匀、 不对 称 。隧道 普 遍 存在 左 右 侧 变形 不 均 匀 和 不 对 称现 象 ， 期支 护完 成后 ， 同段 落左 右侧 变形 量 初 不
１ ４ ４
公 Ｈｉ ｈ ｙ 路 ｔ ｍｏｉ ｅＡｐｐｔ ａ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ 与 ｔ汽 运 ｔｏ ｓ ｏ ｖ ｃ ｉ
岩质 软 ， 间结合 差 ， 剥 落掉 块 ， 部 有 破 碎 夹层 层 易 局
等 。围岩破碎 ， 以Ⅳ 、 Ｖ级 围岩 为 主 ， 为炭质 片岩 ， 多 松散 、 破碎 、 左 右侧 岩 质 不均 ， 水 成 泥 ， 且 遇 易塌 方 ， 隧 道 发 ６ 在
工程 迅猛发 展 ， 量 长 大 、 埋 隧 道 工 程 纷 纷上 马。 大 深
收敛达 ３ ～ ５ ０ ０ｍｍ， 一般 随 隧 道 的掘 进 ， 形 也 随 变 之加 快 ， 部 １ 局 ０ｄ水平 收敛超 过 ９ ０ｍｍ，０ｄ累计 ２ ２
变 形 量 超 过 １５ ０ｍｍ ， 计 变 形 达 ２２ ０ ｍｍ 。 ３ ６ 累 ５ ）
变形地 段 ， 由于变 形造 成侵 限而不 得不拆 换拱 架 ， 每 次拆换后 ， 变形 依 然 很 大 。７ ）围岩遇 水 软 化 ， 形 变 加剧 。炭质 片岩 遇水 软化 ， 工时 呈泥浆 状 ， 施 强度 极
岩体扭 曲 、 皱现 象 明 显 ， 理 发 育 ， 体 节 理 面光 揉 节 岩 滑亮泽 ， 往往 夹杂有 石英 岩脉侵 人体 ， 伴有 地下水 并
显增大 现象 ， 下沉 量 达 ５ ０ ６ ０ｍｍ， 沉 速 率 达 ０ ～ ０ 下 ２ ￣３ ０ ０ｍｍ／ ５ ｄ ）蠕变 加突 变 。初 期 支 护封 闭后 ， 开始虽 然变 形较 为 平稳 缓 慢 ， 由于各 后 续 工 序 对 但 围岩 的扰 动加速 了 围岩 的变 形 ， 如爆 破振 动 、 中台阶 和下 台阶落 底及仰 拱开 挖 时 岩 体会 产 生 突 变 ， 成 造
１ 工 程 概 况
某 隧 道 起 讫 里 程 为 Ｄ Ｋ２ ２ ２ ｌ ＤＺ ２ １ Ｚ ２ ＋ Ｏ— Ｋ ３ ＋
不同； 前期水 平 收敛 速 度 和 累计 变 形值 均 明显 大 于
拱 顶下 沉 ， 顶 下沉一 般 累计 １ ５ｍｍ， 平 收敛 累 拱 ０ 水
计 变 形 一 般 大 于 ５ ０ ｍｍ ； 后 期 出 现 拱 顶 下 沉 明 ０ 但
摘
要 ：结合 某软 弱 围岩 隧 道 实体 工程 ， 软 弱 围 岩 隧 道 大 变形 施 工控 制技 术进 行 研 究 ， 纳 对 归
了其 围岩 大 变形 破 坏 特 征 ， 析 了软 弱 围 岩 隧道 大 变 形 的产 生 原 因 ， 施 工 工 艺 、 工 控 制 方 面 提 分 从 施
出 了防 止软 弱 围岩 隧道 产 生 大 变 形 的措 施 和 方 法。 关 键 词 ：隧 道 ；软 弱 围 岩 ；大 变 形 ；监 控 量 测 ；控 制 技 术
渗流 ， 构面 之间结 合差 ， 结 易分 离剥 落 。隧道 围岩大 变形破坏 发生 在炭 质 片 岩 地段 ， 段 隧 道 最 大 埋深 该 １０ ０ｍ， ５ 隧道 宽６ ３ 高 ８ ８ ． ８ｍ， ． ７ｍ。
低 ， 有 地下 水渗 流处 变形 较大 。 且
２ 围岩 大 变 形 破 坏 特 征 与原 因
部水平 收敛变形 总量 达 １２ ０ ｍｗ （ 图 １ 。２ ６ ｌ见 ） ）变
图 １ ２４ ８ ２ ＋７ ０中 台 阶 水 平 收 敛量 测 结 果
日期
形 快且变 形速 率 大 。隧道 开 挖后 ， 围岩 正 常 日水 平
导致 该 隧 道 大变 形 的 主要 原 因如 下 ： 质 片岩 炭

合集下载

谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术

谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术

谈软弱围岩铁路隧道开挖安全施工技术隧道开挖是铁路建设中的重要环节，而软弱围岩对隧道开挖的安全施工造成了一定的挑战。

软弱围岩的特点是岩体强度低、渗透性大、易塌方等，因此在软弱围岩中进行隧道开挖需要采取一系列的安全施工技术措施。

一、软弱围岩特性分析软弱围岩是指岩土体强度较低，易发生破坏和变形的岩土体。

软弱围岩的特点主要有以下几个方面：1.强度低：软弱围岩的抗压强度和抗拉强度很低，岩体容易发生破裂和变形。

2.渗透性大：软弱围岩中的孔隙和裂缝比较发育，渗透性大，地下水迅速渗透，容易引起地下水涌入和地表沉陷。

3.易塌方：软弱围岩的岩层结构相对疏松，容易发生塌方和滑坡，严重危害施工现场的安全。

软弱围岩对隧道开挖的安全施工提出了严峻的挑战，施工单位在实际工程中需要根据软弱围岩的特性，采取有效的安全施工技术措施，确保隧道开挖的安全和顺利进行。

1.岩体勘察与预测在软弱围岩的隧道开挖前，需要对岩体进行详细的勘察和预测，了解软弱围岩的具体情况和特性。

通过岩体钻探、岩芯取样、地质雷达、地下水位监测等手段，获取软弱围岩的地质信息、构造特征、水文地质条件等，为隧道开挖的施工方案设计提供科学依据。

2.合理的开挖工艺针对软弱围岩的特性，需要采用合理的隧道开挖工艺。

可以采用分段开挖、切坡开挖、钻爆掘进等方式，减小开挖面积，降低软弱围岩的应力，减少岩体破坏和变形发生的可能性。

3.支护结构设计软弱围岩的隧道开挖需要进行严密的支护设计。

支护结构主要包括锚杆、钢架、注浆固化、喷锚等，可以通过加固岩体、加强隧道结构的稳定性，防止塌方和滑坡的发生。

4.监测预警系统在软弱围岩的隧道开挖施工过程中，需要建立完善的岩体监测预警系统，对软弱围岩的变形、位移、渗水、应力等进行实时监测和预警。

一旦发现岩体出现异常变化，能够及时采取措施，并对施工人员进行预警和疏散，确保施工现场的安全。

5.施工方案优化软弱围岩隧道开挖的施工方案需要不断优化，根据实际施工情况进行调整，及时解决施工中遇到的问题和难点。

隧道软岩大变形施工技术

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。

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 。
高地应力大断面软弱围岩隧洞开挖变形控制技术

高地应力大断面软弱围岩隧洞开挖变形控制技术


则该部位 的最 大地应力在 ４ ． ５ ． Ｐ 。在干燥条 ２０～ ００Ｍ ａ
收 稿 日期 ：２ １ ｏ ２ ０ ２一 ４— ６
顶拱喷 Ｃ ３ （ Ｆ ０ 硅粉 ）钢纤维混凝土厚 ２ ｍ；⑤全断 ０ｃ
面 系统布置 中空注浆锚杆 西３ ，Ｌ为 ６０ｍ和 ８ ０ｍ， ２ ． ．
＠ １０ｍ×１０ｍ。支护布置见 图 ２ ． ． 。
１ 工 程概 述
锦屏二级 电站 引水 隧洞 由 ４条相互平行 的隧洞群 组成 ，洞 间 中心距 ６ ． ０ ０ｍ，平 均洞 长 １． ７ｋ ６ ６ ｍ，平 面布置见 图 １ 。断 面 为 马蹄 形 断 面 ，最 大 开 挖 洞径 １． ４ ６ｍ，面积 １２ ３ １ ２引水洞 绿泥 石软岩 ７ ． ２ｍ 。 ， 洞段总长 ６９ ０ｍ，其 中 洞 连续 长 ２７ ０ｍ， ２洞 ２ ． １ ６ ．
作者简介 ：董
宁 （９ ５一） １６ ，男 ，四川阆 中人 。高 级工程师 ，主
要从事隧道 及地下 工程施工 技术研 究。Ｅｍａ ：ｕ２ ２ － ｉ ｇ ０ ０ ｌ
＠ ｑ ． ｏ 。 ｑ ｃｍ
董
宁 ：高地应力 大断面软弱 围岩隧洞开挖变形控 制技术
・１３・ ６
（ ）径 向支护 强度 不 够 ，大部 分 洞段 开挖 虽 然 ４
安全 通过 ，但 格栅 拱架加锚喷支护的体系无法抵抗 围
岩持 续 变形 。
（ ）设 计 未充 分考 虑 在开 挖后 ，支护 形成 体 系 ５
前 的预留变形余量 ，导致变形侵限 ，需 要二次扩挖 。 （ ） 没有及 时有效 地 对地 下水 进 行引 排 ，使 地 ６ 下水 持续浸泡软化围岩 。
０ 引 言
文献标 志码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ —８２ （０ ２ ０ — １２— ４ ０ ３ ８ ５ ２ １ ）５ ０ ６ ０ 件下 ，完整 的绿 泥石 片岩 为 ３ ． ａ ８ ８ＭＰ ，软化 系 数小 于 ０５ ． ，其粘聚力 ｃ １．４ Ｍ ａ ＝ ３ ７ Ｐ ，摩擦角 ＝ １４ 。 ２．３ ；