高地应力软岩大变形隧道施工技术 刘国平

高地应力软岩隧道控制塌方变形施工技术摘要：文章以国内某在建铁路隧道的工程实践，介绍了该隧道在施工中受到高地应力软岩地质的影响，初期支护出现大变形的特点，从地质因素、施工因素等方面分析了变形产生的原因，阐述了在施工工艺、施工技术等方面采取的控制措施。

对今后类似隧道施工有着借鉴和指导意义。

关键词：隧道;软岩;高地应力;变形;施工技术Abstract: the article with a domestic railway tunnel construction of engineering practices, this paper introduces the construction of the tunnel in by high geostress soft rock geological effects, primary support appear large deformation of the feature from the geological factors, such as construction factors, analyzed the causes of the deformation, this paper describes the construction technology, construction technology and take control measures. To the next similar tunnel construction has a reference and guidance significance.Keywords: tunnel; Soft rock; High geostress; Deformation; Construction technology1工程概况隧道洞身穿越黄土高原的黄土梁峁区，全长13611m，为双线隧道，最大埋深295m。

高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法一、前言随着城市化进程的推进，地下空间的开发和利用越来越多。

而软岩地区是地下工程建设中常见的一种地质条件，其高地应力和大变形特点给隧道的施工带来了极大的困难。

为了保障施工的顺利进行，高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法应运而生。

本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等方面对该工法进行全面介绍。

二、工法特点1. 适应性强：NPR锚索施工工法适用于高地应力软岩大变形隧道的施工，具有较强的适应范围。

2. 灵活性高：该工法可以根据实际情况选择不同的锚索类型和配置方式，以满足工程需要。

3. 施工速度快：NPR锚索施工工法可以实现快速施工，缩短工期，提高工程效率。

4. 施工质量高：该工法在施工过程中能够保证工程的质量稳定，减少变形和破坏。

三、适应范围高地应力软岩大变形隧道NPR锚索施工工法适用于软岩地层的隧道工程，尤其是在高地应力和大变形环境下的工程。

该工法适用于不同类型的隧道，如铁路隧道、公路隧道等。

四、工艺原理NPR锚索施工工法采用一定的锚索构设方式和施工工艺，对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行具体的分析和解释。

1. 锚索构设方式：根据软岩地质条件和工程需要，选择合适的锚索类型和布置方式。

2. 施工工艺：根据隧道的设计要求和地质条件，确定施工的步骤和方法，进行施工前的准备工作。

3. 技术措施：针对软岩地层的特点，采取相应的技术措施，以确保施工过程的稳定和成功。

五、施工工艺NPR锚索施工工法包含以下施工阶段：锚索穿越、锚索锚固、锚索张拉、锚索固定、锚索检测和锚地排水等。

这些施工阶段需按照一定的顺序进行，确保施工工序的连续性和合理性。

六、劳动组织为保证施工的顺利进行，需合理组织施工人员，明确各岗位的职责和工作要求，提高施工效率和质量。

七、机具设备NPR锚索施工工法需要使用锚索设备、钻机、锚具、压力机等机具设备，这些设备具有一定的特点、性能和使用方法，需要根据工程实际情况进行选择和配置。

雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案雁门关隧道高地应力、软岩大变形段施工方案一、工程概况雁门关隧道北起山阴县庙家窑村西，南止于代县太和岭村北。

起讫里程DK110+855～DK124+940，全长14085 m，为全线重点控制性工程，设计为单洞双线隧道，最大埋深约820m。

我部承担雁门关隧道进口段8145m正洞及1#斜井1445m、2#斜井2385m的施工任务。

安排进口、1#斜井、2#斜井三个工区组织施工。

进口与1#斜井正洞、1#斜井正洞与2#斜井正洞已贯通。

二、地质情况DK118+645以后剩余段落位于高地应力软弱围岩大变形段，该地段通过古老变质岩地层和断层破碎带，节理裂隙发育，岩脉穿插，岩体蚀变，软硬不均，地下水发育，隧道围岩稳定性极差。

三、初期支护、二次衬砌变形情况由于围岩地质条件复杂，围岩收敛变形量大。

自2011年11月以来，多次发生挤压性大变形，导致初期支护开裂、掉块、变形、侵限，初期支护多次拆换，二次衬砌局部开裂、压碎。

工程进展十分缓慢。

DK118+645～+675段采用单层I25b型钢钢架支护（间距0.6m），初期支护开裂变形严重，采用I18工字钢进行第二层钢架加固后仍开裂变形严重，初期支护全部侵入二次衬砌净空。

进行双层钢架换拱处理，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm。

采用双层钢架换拱处理后，初期支护仍出现环、纵向裂缝，喷射砼开裂掉块，为确保施工安全，掌子面停工，施做二次衬砌。

DK118+675～+702段采用双层钢架支护，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm。

采用双层钢架支护后，初期支护仍变形量大，DK118+682～+692段初期支护侵入二次衬砌净空进行换拱处理。

DK118+692～+702段采用双层拱架支护，第一层钢架采用I25b工字钢架支护，间距60cm，第二层钢架采用I18工字钢架，喷射砼厚60cm，初期支护仍变形量大，该段初期支护已侵入二次衬砌净空，目前掌子面停工。

强震区富水强风化软岩隧道施工大变形控制关键技术摘要：本文以在建成兰铁路松潘隧道为工程实例，文章分析了强震区富水强风化软岩隧道的变形破坏特点及成因。

通过施工实践，采用了系列针对性的大变形控制施工关键技术，有效的解决了施工中所遇到的工程难题，保证了隧道施工安全和整体稳定性，同时，有效的提高了隧道施工的效率。

关键词：隧道高地应力；软岩大变形；微三台阶；长短锚杆；注浆1、工程概况成兰铁路松潘隧道位于四川省阿坝州松潘县境内，起讫里程D4K239+630~D3K247+678，全长8048m，为双线铁路隧道，最大埋深270m；隧址区地处全新世岷江活动断裂带南段右侧170~600m（见图1），历史上曾发生过1748年61/2级地震和1960年63/4级地震，隧址区具备发生7级左右强震的能力。

隧址区地质条件极差，具有高地应力、高地震烈度、高地质灾害风险的特点，地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩性条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著。

松潘隧道穿越地层岩性为三叠系上统新都桥组（T3x）炭质板岩夹板岩、砂岩（见图2），受岷江断裂影响，岩体破碎，次生小断层及柔皱较发育，层理产状变化较快，层间挤压严重，受构造影响岩体破碎，砂岩、板岩等节理、裂隙发育，局部贯通性好，裂隙水发育，施工过程中，隧道最大涌水量1.5万方/天，原设计预判发生变形段落约2500m。

图2 松潘隧道地层岩性分布情况2、地质概况隧道开挖揭示岩性主要为炭质板岩夹千枚岩，薄层状，局部夹白色方解石岩脉，弱风化，岩质较软，岩层走向与线路呈大角度斜交，倾向掌子面左侧，倾角为50°～70°，局部层理扭曲，节理裂隙发育，围岩破碎，局部围岩手可捏碎，掌子面局部渗水，炭质板岩、千枚岩遇水易软化，掌子面及拱顶易掉块、溜坍，围岩整体稳定性差。

3变形破坏特征及成因松潘隧道围岩较破碎，属于散体结构软岩隧道，开挖后围岩稳定性极差，变形方向不固定，掌子面极易发生失稳情况。

高地应力软岩隧道大变形预测及防治研究摘要：总结高地应力软岩隧道大变形成因，比较各种大变形预测技术，归纳大变形防治措施。

分析表明：大变形形成机制、变形模式与一般围岩变形破坏不同，需要加强研究；目前还没有形成一套系统、完善和易于推广应用的现场地质分析、监测试验、分析评价预测体系；在支护参数方面，需要一套预测预报方法体系和相应工程对策；针对不同机制、不同等级的大变形，需制定合理大变形防治措施。

以期为今后软岩大变形稳定性控制提供有益参考。

关键词：隧道稳定性高地应力大变形预测与防治高地应力下软弱围岩挤压大变形，是目前备受关注的隧道难题之一，其变形机理及结构受力特征复杂，目前尚未得到完整的解决。

首例严重的交通隧道围岩大变形是1906年竣工的长19，8km辛普伦I线隧道；我国南昆铁路线家竹箐隧道390m(IDK579+170～+560)洞段发生大变形：日本艾那山I线400m大变形路段用36个月才得以通过。

总之，目前在围岩大变形机制、围岩大变形的预测理论和控制技术方法体系方面值得进一步深入研究，具有科学理论意义和现实价值。

1 大变形成因分析1.1地质方面的原因根据我国大量隧道统计，大变形隧道多发生在泥岩、页岩、千枚岩等软岩，在构造及风化影响显著时变形更大，同时伴有地下水渗流和高地应力时更易产生大变形。

1.2施工方面的原因隧道围岩变形量的大小除受地质条件客观因素影响外，与施工方法及手段有很大的关系。

如果喷锚支护施做不到位、仰拱和二次衬砌距离掌子面距离过长、开挖后无法及时封闭成环，而重点放在施工进度，施工单位变形监控量测不规范或不及时、钢架底部悬空或长期积水浸泡，得不到及时处理等因素都对大变形的发生有直接的影响，甚至促进了大变形发生。

1.3设计方面的原因主要表现在对地质条件了解不够，根据有限的探孔了解地质情况，对变形程度估计不足，以致支护措施不到位。

如果设计的锚杆不够长，就无法穿过松动圈，对围岩加固起不到很好的作用。

高地应力软岩大变形隧道施工技术摘要：根据国内外隧道施工的实践总结，在一定高地应力条件下的软弱围岩，在施工过程中发生大变形现象，是必然的。

目前对于围岩大变形的控制研究主要集中于地质情况较差地段的施工工艺和支护方法上。

对于围岩大变形比较轻微的情况，可以在一定程度上增大支护体的刚度或者强度，增大隧道预留的变形位移，同时及时地施工二衬以承担荷载，这样可以达到预防和控制围岩大变形的发生与发展。

因此，本文对高地应力软岩大变形隧道施工技术进行简要的分析，希望可以为相关人提供参考。

关键词：高地应力；软岩大变形；隧道施工技术1木寨岭隧道工程概况木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处，为双洞单线分离式特长隧道，全长19.02km，洞身地质条件非常复杂，隧道洞身共发育11个断裂带，穿过3个背斜及2个向斜构造，属高地应力区，极易变形。

隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区，占全隧的46.53%，总计各类软岩段长约16.1km，占隧道长度84.47%，极易发生围岩滑坍，施工难度很高。

2木寨岭隧道围岩及变形情况2.1开挖揭示围岩情况大部分围岩开挖揭示地层岩性为二叠系板岩夹炭质板岩，围岩受地质构造影响严重，节理极发育，岩体极破碎，层间结合差，整体稳定性差。

2.2变形情况受围岩地质的影响，自隧道施工至F14-1断层带时围岩极其破碎，现场每循环开挖进尺不大于0.7m，采用人工进行开挖，1d只能施作1循环；当初期支护完成后经常出现喷射混凝土开裂、掉块、拱架扭曲变形等情况，量测数据显示拱顶下沉速率平均能达到90mm/d，累计平均能达到800mm，收敛速率平均能达到160mm/d，单侧收敛累计值能达到1800mm；当二次衬砌施作后，部分地方还出现开裂、甚至出现砼脱落、钢筋扭曲等现象。

3高地应力释放设计理念根据“先柔后刚、先放后抗”的指导思想，我们必须要将围岩本身蕴藏的高地应力进行释放，可怎么释放，释放到何种程度，是关键所在。

目前有2种理论的施工，国内外都获得了比较成功的案例，一种是先行释放理论，意思就是采用先行导坑法释放部分围岩应力，释放稳定后扩挖成型，进行抵抗；另外一种就是边放边抗理论，意思就是预留适当预留变形量，让围岩应力得到相应释放，但在释放一定程度时，即预留变形量可控范围之内，开始加强支护，抵抗剩余围岩应力，使支护结构趋于平衡。

某铁路隧道软岩大变形施工技术发布时间：2021-03-12T02:32:31.656Z 来源：《防护工程》2020年31期作者：杜志勇[导读] 该铁路隧道，正线为左、右线分修，线间距30m。

左线隧道（135336m-151598m）长16262m；右线隧道长16257.5m。

隧道最大埋深约1410m。

隧道设置“3横洞+2斜井”。

中铁十二局集团第二工程有限公司山西太原 030000摘要：随着社会发展的不断进步，铁路网的建设逐步完善，山区深埋软岩大变形隧道的施工数量占比在逐步增加，引发的问题也随之增长，因此找到有效的施工措施减少或者避免软岩大变形对隧道的影响迫在眉睫。

结合目前软岩大变形铁路某隧道的施工情况，简介一些在施工中的优化和工序衔接的变化，比如断面、工法、支护结构、围岩加固的优化及边墙带仰拱、拱墙二支的施做、仰拱回填、注浆加固等，施工过程中除了对各工序严格把控工艺要求和施工质量外，对各工序施作先后顺序、施作空间要求、施作时间时机都需进行仔细的推敲和严格的落实。

关键词：铁路隧道；软岩大变形；施工技术1 工程概况该铁路隧道，正线为左、右线分修，线间距30m。

左线隧道（135336m-151598m）长16262m；右线隧道长16257.5m。

隧道最大埋深约1410m。

隧道设置“3横洞+2斜井”。

1.1工程地质该隧道位于薛城～卧龙“S”型构造带北东段与石大关弧形构造带东段复合部位，岷江断裂带南段，受区域构造影响，断层、褶皱发育。

隧道总体穿越由永宁倒转向斜和火烧坡向斜、火烧坡倒转背斜组成的复式褶皱构造，中间被大岐山断层所切断。

属剥蚀深切割高中山峡谷地貌，地形起伏大，相对高差较大，局部陡峭，沟谷纵横，地形复杂，植被较差。

岩体主要以极为软弱破碎千枚岩和炭质千枚岩为主，受构造影响，多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎，软岩和破碎岩体岩性条件极差。

地表水主要为岷江汇水、沟水，属岷江水系，地下水以土层孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水、岩溶水为主，区内裂隙发育，基岩裂隙水较丰富。

高地应力软岩大变形隧道施工技术刘国平摘要：我国幅员辽阔、地形复杂多样。

在进行铁路建设时，受到各种地形的影响，隧道施工也会受到影响，尤其是高地应力软岩的大变形，会导致初期支护的开裂，甚至发生塌方，更严重的会造成永久性支护破坏。

本论文以高地应力软岩大变形为基本出发点，详细论述了高地应力软岩变形的主要特征，并在此基础上提出了隧道施工的控制措施，为业内人士提供了一定的参考。

关键词：高地应力；软岩；隧道施工；近年，随着社会经济的发展，对于铁路、公路的需求也在不断提高，这就要求我国的铁路、隧道建设中，不断要提高其建设质量，还要增加建设数量。

然而在隧道工程的进程中，会不可避免地受到地质条件的影响。

其中，高地应力软岩大变形就是隧道工程施工中，最大的障碍，只有提升隧道施工技术，才能从根本上保证隧道工程的工程质量。

一、软岩概况软岩，是一种在特定环境下形成的，具有显著塑性变形的复杂的岩石力学介质。

通常，软岩可分为地质软岩与工程软岩两大类。

其中，地质软岩，包括泥岩、粉砂岩、泥质矿岩和页岩这四大类，主要是在大自然的作用下，而天然形成的复杂地质。

这类地质软岩具有强度低、空隙大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著等特点；而工程软岩，则强调了软岩所承受的工程力，主要是在工程力的作用下，而使得岩石发生了显著性的变化。

软岩，由于其特性不同，以及产生显著的塑性变形的机理不同，可将其分为膨胀性软岩、节理化软岩、复合型软岩和高应力软岩四大类。

其中，高应力软岩根据高应力的类型，又可细分为自重应力软岩和构造应力软岩；而根据高应力的水平，又可分为三个等级，即高应力软岩、超高应力软岩和极高应力软岩。

（如表1）表1：高应力软岩分级级别应力水平/MPa高应力软岩 25-50超高应力软岩 50-75极高应力软岩 >75二、软岩变形以及破坏特性（一）软岩变形特征在隧道工程的作用下，软岩承受了一定的工程力，从而使得岩石发生变形，产生巨大的变化。

高地应力软岩大变形隧道施工技术阐述发表时间：2019-06-18T10:19:19.603Z 来源：《中国建筑知识仓库》2019年01期作者：卫永强[导读] 摘要：岷县隧道线路施工过程中，在高地应力软岩地质的影响下，在进行初期支护的过程中，多处地区出现大的变形,并且破坏极为严重。

所以，为了保证施工的顺利和安全，采取了先柔后刚、先放后抗、多重支护、提高二次衬砌刚度和超短台阶开挖等有效措施，不仅有效的控制了围岩大变形的情况，而且保证了项目运行的安全性和有效性。

借此，本文就岷县隧道线路的工程概况及大变形问题进行了解，并且采取必要的措施进行大变形的控制。

引言在近些年发展的过程中，我国道路建设实现了高速式的发展，并且对于道路建设标准越来越高，尤其是对于一些地形地貌相对复杂的地区，如隧道区域的长度、隧道深埋度、地质条件复杂度等等。

所以，本文就穿越高地应力区且地质复杂的软弱围岩的岷县隧道线路软岩大变形问题及采取的有效施工技术进行研究和分析，希望能够为后续隧道施工提供理论方面的意见或建议。

一、工程概述1.1隧道概况岷县隧道线路近南北走向下穿岷山，整个隧道建设采用了分离式的设计，洞身最大埋深约286.9m，其中，左线是ZK234+610～ZK237+400，全长2790m；右线是K234+570～K237+418，全长2848m。

在进口段区域，采用了削竹式洞门，在出口段区域，采用了端墙式洞门，隧道整体是全射流风机纵向通风，并且隧道内设置了完善的照明、消防和监控系统。

在本次调研的标段中，主要是对岷县隧道线路的隧道出口段进行研究，该标段位于洮河北岸谷坡上，洞线与坡面基本垂直，围岩主要由强风化炭质板岩、中风化炭质板岩组成，遇水变形大，采用环形开挖留核心土进洞。

其中，左洞是ZK236+600～ZK237+400（800m），其中明洞20m，右洞是K236+600～K237+418（818m），其中明洞6m。

1.2技术标准岷县隧道线路为一级公路，隧道设计是以80km/h速度为准；隧道主洞建筑以净宽10.25m，净高5.0m为限界；紧急停车带建筑以净宽13.0m，净高5.0m为限界；隧道车行横洞建筑以净宽4.5m，净高5.0m为限界；隧道行人横洞建筑以净宽2.0m，净高2.5m为限界；公路I级的荷载能力；隧道二衬抗渗等级≥P8；右线纵坡为-0.7%，左线纵坡为-0.704%。

高地应力软岩隧道控制塌方变形施工技术摘要：一般情况下，隧道会在山区修建。

那么，在实际进行施工的过程当中，也就特别容易对比较多元以及复杂的地质条件加以应对。

比如说，高地应力软岩塌方变形。

目前，在实际进行隧道施工的过程当中，会对这一类型的变形具有一定的研究，并以此提出了比较有效的施工技术。

基于此，本文主要以高地应力软岩隧道作为切入点，对塌方变形为隧道工程建设带来的影响以及隧道塌方变形的特点进行了分析，并且细致探究了高地应力软岩隧道控制塌方变形施工技术，以利于通过本文的论述，对施工的安全加以保证。

关键词：高地应力；软岩；塌方变形；施工技术引言：随着技术的发展，会促进我国交通运输行业。

在山区，隧道的建设会面临地质复杂的条件，那么高地应力软岩塌方变形就是比较常见的一种条件。

因此，也就需要细致分析相关的施工技术。

一、塌方变形对隧道工程建设带来的影响在进行隧道工程施工的过程当中，如果需要对高地应力加以穿越，也就特别统一存在塌方变形的地质灾害。

在这样的灾害来说，如果发生也就会对隧道工程的整体建设带来直接性的影响。

因此，在实际进行隧道施工的过程当中，也就需要对隧道的塌方变形加以关注。

现阶段，在对隧道进行建设的过程当中，会面临着比较高的风险，在成本以及整治方面都会耗费比较高的成本。

在高地应力的条件之下，若所建设的软岩隧道存在塌方变形，也就会对工程的建设、质量、安全以及效益带来影响[1]。

二、隧道塌方变形的特点首先，会持续比较长的时间。

对隧道的软岩来说，其不仅强度会比较低，而且会具有比较强的流变性。

如果在实际进行开挖之后，塌方变形具有较长的持续时间，也就会对施工带来影响。

而且，在结束初期的变形之后，不仅会导致状态不稳定，也会提高变形的速度。

其次，具有比较大的变形量。

在实际进行隧道开挖的过程当中，隧道会存在变形的情况。

有一些工程会在常规段的变形当中，使得变形量大于1cm，通过对双层的支护加以运用，也很难对其进行控制。

也正是因为隧道的塌方变形具有这样的特点，也就需要对相关的施工技术加以运用。

高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法一、前言高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法是一种针对高地应力偏压软岩地层的大变形隧道施工工法。

在这种类型的地质条件下，传统的施工工法往往难以满足工程需求，因此需要采用一种创新的施工工法来应对挑战。

二、工法特点该工法的特点是能够有效处理高地应力偏压软岩地层的大变形问题，确保隧道的稳定性和安全性。

在施工过程中，采用了一系列的技术措施来应对地质条件的挑战，包括预应力锚索技术、预增压技术、支护结构设计等。

三、适应范围该工法适用于高地应力偏压软岩地层的大变形隧道的施工，尤其适用于地质条件较为恶劣的情况下，如高地应力、偏压、软岩等。

该工法可广泛应用于城市地下交通、水利工程、矿山工程等领域。

四、工艺原理高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法的工艺原理是根据地质条件和工程要求，采取相应的技术措施来实现隧道的施工和支护。

首先，通过地质勘探和试验，确定地层的性质和特点，以及高地应力和偏压的程度。

然后，根据这些数据，设计合理的支护结构，包括预应力锚索和预增压等技术。

最后，根据实际情况，采用合适的机具设备来进行施工作业。

五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：工程准备阶段、预应力锚索施工阶段、预增压施工阶段、支护结构施工阶段等。

在每个施工阶段，都有具体的工程操作和技术要求，包括岩层钻探、锚索灌注、增压注浆、支护结构安装等。

六、劳动组织对于高地应力偏压软岩大变形隧道施工工法，劳动组织是至关重要的一环。

根据施工工艺的要求，需要组织合理的人力资源和物资供应，确保施工进度和质量的达到预期目标。

此外，还需要合理安排人员的工作时间和空间，确保施工安全和效率。

七、机具设备该工法需要使用一系列的机具设备来支持施工过程，包括钻机、搅拌机、注浆泵等。

这些设备需要具备一定的特点和性能，以满足施工的需求。

同时，施工人员需要掌握这些机具设备的使用方法和操作技巧，确保施工的顺利进行。