支护体系在千枚岩隧道中的应用

例谈水电站引水隧洞大断面千枚岩开挖柔性支护1、工程概况古城水电站位于涪江上游干流上，是涪江上游干流水电梯级开发的第二级低闸引水式电站。

古城水电站引水隧洞断面为圆形，衬砌后内径为9.5m，开挖洞径Ⅳ类为10.6m，Ⅴ类为11.4m。

围岩大部分为云英千枚岩，岩层陡立，走向与洞轴线夹角为35°左右，岩体虽新鲜较完整，但强度低，片理发育。

千枚岩抗风化能力差，遇水易软化，呈千枚状，岩质较差，较为破碎，围岩不稳定，洞室爆破开挖成型效果较差，存在较大的安全风险。

2、爆破掘进方案设计2.1 地质条件分析根据开挖揭露情况看，古城水电站引水隧洞地质条件具有如下特点：（1）岩层具有含水层，且厚度较大；（2）顶板岩层属于软岩（千枚岩）；（3）地质条件复杂，含水层厚度、富水性变化大；（4）隧洞断面大。

2.2 开挖方法设计根据以上分析，经过论证，最终采用“上下分断面开挖，弱爆破，短进尺，锚杆与网喷结合及时跟进支护”的方法，如图1-1所示，即上断面先开挖，完成后退后反向进行下断面扩挖，扩挖时采取分段开挖全断面衬砌跟进的施工方案。

总体方案确定后，分断面开挖方案设计时为充分考虑稳定和工序连接问题，对分断面开挖方案进行了设计，上断面以圆心下1.5m为平台界面，开挖时采用楔形掏槽光面爆破开挖方案；下断面开挖时中间掏槽，两侧预留保护层的施工工艺，充分保证了洞室两侧围岩底脚的稳定。

为保证开挖断面整体受力效果，充分发挥围岩自身承载能力，边墙开挖成型后素喷10cm厚的C20混凝土及时封闭；完成边墙开挖和素喷混凝土施工后，再及时进行底板保护层开挖和20cm厚的C15素混凝土垫层施工。

图1-1 古城电站引水隧洞开挖支护示意图2.3爆破方案设计（1）爆破方式：在千枚岩地质条件下，经现场试验采用复合楔形掏槽的爆破方式。

（2）掏槽孔设计：经过论证，本设计采用了复合楔形掏槽孔布置方式。

（3）周边眼间距和周边眼最小抵抗线的选择根据千枚岩本身的抗爆性选择周边眼间距和周边眼最小抵抗线、采用的炸药性能以及炮眼直径和装药量而定的，本设计周边眼间距取E=400毫米，最小抵抗线取W=400毫米。

156YAN JIUJIAN SHE大断面千枚岩隧道主洞贯通施工技术探讨Da duan mian qian mei yan sui dao zhu dong guan tong shi gong ji shu tan tao余东升我国目前城市建设日新月异，城市道路多趋于高标准建设，双向六车道成为基本配置，由此形成隧道断面跨度较大，特别是对于浅埋或地质状况较差的隧道，主洞贯通尤为重要，针对隧道贯通施工进行专项探讨和研究，为今后类似项目施工提供可参考的经验。

一、工程概况及地质1.设计概况凤凰山隧道位于景德镇市珠山区为宇路，里程桩号K0+615~K1+050，全长435米，双洞、双连拱设计，城市次干道标准，双向四车道，行车时速40km/h。

隧道横向净宽度为13.7米，最大开挖宽度为15.15米，最大开挖高度12.21米；左、右线隧道内均设置1座城市综合管廊。

2.地质情况（1）隧道进出口围岩主要为全~强风化千枚岩。

全风化千枚岩，风化呈硬土状；强风化千枚岩岩质软弱，岩体极破碎。

岩体呈松散结构，围岩稳定性差，开挖时易产生坍塌及大变形，隧道开挖过程中雨季会产生小股状渗水，地下水对围岩稳定影响大，围岩基本质量指标BQ 为251~350。

（2）洞身围岩主要为强风化千枚岩，部分为中风化千枚岩，岩质较软弱，岩体较破碎，节理裂隙发育，软弱结构面主要为节理及层面。

较缓的层面与陡的节理面结合，将在隧道顶板及右侧洞壁切割出最危险的危岩体，可能产生顶板塌落或右侧侧墙滑塌，对此危岩体应引起注意。

隧道开挖过程中雨季会产生滴状渗水，地下水对围岩稳定影响较大。

（3）隧道围岩等级为Ⅲ~Ⅴ级。

实际施工中，需根据中导洞开挖过程中收集的地质围岩素描情况及主洞超前TSP 地质预报情况及时、合理与各方沟通，提前确定合适的围岩等级及支护形式调整。

二、贯通断面选择隧道开挖贯通通常是选择在埋深较大、围岩状况较好的路段，但由于施工工期紧张，两端掌子面掘进都不能停止等待贯通，在保障安全距离的情况下，确定贯通断面位置，结合隧道开挖进度情况，隧道贯通段落选定在K0+910~K0+930之间（Ⅳ级围岩）实施。

千枚岩地质条件下隧道平导扩挖快速施工技术王才高【摘要】乌鞘岭特长隧道全长20.05 km,为亚洲第一长铁路隧道.该工程工期紧、质量要求高、地质复杂、围岩易发生变形、施工难度大,自开工以来引起各方的关注.我公司参与了30号横通道工区左线484 m软弱围岩平导扩挖施工,取得了良好效果.对该隧道扩挖快速施工配套技术作一介绍.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)0z1【总页数】4页(P166-169)【关键词】铁路隧道;千枚岩地质;平导扩挖;快速施工;机械配套;变形控制【作者】王才高【作者单位】中铁五局集团一公司,长沙,410117【正文语种】中文【中图分类】U4551 工程概况我单位承担施工的乌鞘岭特长隧道左线DK175+503～DK175+987段纵坡为-11‰，均处于直线段上，埋深在500 m以上。

该段洞身通过板岩、千枚岩地段，岩体受F6、F7断层构造影响较重，节理、裂隙发育，工作面有渗水，岩体软弱，围岩Ⅴ级，松散破碎，遇水软化，并具有一定的膨胀性，开挖后成粉状、泥状，自稳性极差，容易产生围岩失稳、变形等地质灾害。

前期作为右线平行导坑、提供运输通道和超前地质预测预报，后期扩挖施工成隧道左线。

施工运输通道通过10号斜井进入左线平导，然后通过F7断层或迂回导坑后通过33号横通道进入右线隧道，沿右线隧道到达30-1号横通道，进入左线；另一施工面通过29号横通道到达左线隧道。

施工平面示意见图1。

图1 乌鞘岭隧道DK175+503～DK175+987段施工平面示意2 施工方案在板岩、千枚岩地段，因板岩含石英、长石，千枚岩含绢云母，本身性软，在开挖后遇水易软化，具有一定的膨胀性，在空气中暴露时间越长膨胀越大；30号工区位于F6断层与F7断层之间，其破碎带施工时，易产生断层带的松弛变形；加上隧道区地应力较高，因此容易产生挤压性围岩形成的挤压变形和高地应力引起的软弱围岩变形。

在这种软弱地质条件下进行隧道施工，控制变形的方法在于遵循“弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的作业原则，在适宜、适时的支护和其他措施的辅助下，特别是根据围岩变化实际采取动态施工，按“施工工序内部控制标准”规范作业，稳扎稳打。

大跨度小间距千枚岩隧道施工工艺浅谈摘要：通过对香溪洞千枚岩隧道施工过程中出现滑塌、侵限等病害的分析、处理，探讨大跨度小间距千枚岩隧道施工应注意的问题。

关键词：大跨度小间距千枚岩隧道施工工艺浅谈1 工程概况香溪隧道位于陕鄂界十（堰）至天（水）高速公路安康东段，安康市汉滨区香溪洞风景区，隧道区属微丘地貌，地形起伏较大。

隧道范围内中线高程310m～350m，最大高差约40m。

山体自然坡度20°～35°，植被较发育。

进、出口均位于陡斜坡，山坡处于基本稳定状态。

两端洞口处均发育有一条冲沟。

隧道左线位于线路直线段，纵坡为-2.3%。

隧道左右线进口间距22m，出口左右线间距65m，隧道最大开挖断面163m2。

隧道起止里程为zk117+484～zk117+673，全长189m，为三车道大跨度千枚岩隧道。

隧道地表为回民墓葬区，墓葬众多，并在zk117+645处穿越香溪洞旅游专用公路，隧道埋深仅为10m。

地质情况复杂，围岩较差，主要为v级强风化千枚岩，支护形式为v浅埋（加管棚）30m、vx浅埋加双层小导管40m、v浅埋加双层小导管56m、v浅埋30m管棚、8m回填暗挖，隧道左线出口段埋深为1～23m，最大埋深40m。

明暗洞交界里程分别为zk117+499、zk117+663。

隧道断面图如下：2 地质特性香溪隧道隧址区属第四系覆盖层薄，大部分路段基岩裸露，出露岩层为志留系梅子垭组（s1m）千枚岩，岩体呈褐黄色、灰绿色，强风化，变余泥质结构，千枚状构造，受断裂带构造影响，节理裂隙发育，岩芯多呈碎屑状和碎块状，岩质软，岩体极破碎，局部炭质含量较高，片理发育，片理面手感光滑，有丝绢光泽，岩质较软，岩体极破碎，自稳能力差，开挖时拱部易坍塌，侧壁易失稳，该层揭露厚度为34.8m～43.8m。

十堰端洞口段岩层产状为148°∠33°，节理j1：160°∠65°；节理j1密度5-7条/m；节理水平延伸一般小于1.5m，竖向切深约1.0m，微张至闭合状，裂隙为方解石脉、泥质充填。

浅埋段软质千枚岩隧道施工技术控制发布时间：2023-02-13T03:03:09.908Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷17期作者：姬长江[导读] 随着隧道施工项目的增多，碰到软质千枚岩的概率会随之增多，如果浅埋段存在软质千枚岩，施工单位需要加强隧道施工位置的技术控制，方能提高隧道施工质量。

姬长江中铁隧道股份有限公司河南郑州 450000摘要：随着隧道施工项目的增多，碰到软质千枚岩的概率会随之增多，如果浅埋段存在软质千枚岩，施工单位需要加强隧道施工位置的技术控制，方能提高隧道施工质量。

因此施工单位应该在碰到软质千枚岩的时候，加强施工技术控制，重点提升隧道施工质量控制，降低软质千枚岩对隧道施工产生的不利影响。

本文首先分析千枚岩隧道施工方案设计方式，其次探讨软质千枚岩隧道施工质量控制措施，以期对相关研究产生一定的参考价值。

关键词：浅埋段；软质千枚岩；隧道施工技术控制引言：在隧道施工技术水平不断提升的背景下，软质千枚岩隧道地形条件比较复杂、稳定性不足，容易发生破碎问题，为了防止软质千枚岩影响隧道施工的正常进行，施工单位应该在保证施工设施不受影响的基础上，加强施工技术管理力度，及时解决软质千枚岩隧道施工问题，从而全面提高隧道施工质量。

1软质千枚岩隧道常出现的灾害在对软质千枚岩隧道进行开挖处理的时候可能会引发灾害问题，主要是由于隧道自身构造情况相对比较复杂，直接开展开挖处理，不但会对原有隧道结构产生破坏性，而且可能导致隧道存在稳固性不足的问题，将会增加出现塌方问题的可能性，由此可知，软质千枚岩隧道开挖具有一定的风险。

若是隧道碰到堵塞问题，不但会破坏千枚岩结构，而且可能造成泥化问题，在千枚岩隧道完成施工作业时，拱脚位置的千枚岩含水量获得提升，可能导致围岩出现变形问题，容易使围岩失去原有功效。

在对含水量比较大的软质千枚岩隧道展开施工时，会存在开挖面不够平整的问题，会对千枚岩产生塑性损害问题，甚至容易产生变形问题[1]。

千枚岩隧道施工及常见地质病害防治技术摘要通过对主要为强、中风化千枚岩的关家隧道施工过程的研究，介绍了适用软弱围岩隧道的三台阶七步流水作业施工方法及其操作要点，同时对千枚岩隧道常见地质灾害成因及其防治技术进行了介绍，得出了千枚岩隧道必须严格按照新奥法“管超前、短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、早封闭、快成环”的施工理念进行施工的结论。

关键词软岩；施工；防治1 工程概况关家隧道为国家高速公路十堰至天水联络线陕西境内的高速公路隧道，位于安康市汉滨区关家乡大田村三组至张滩镇响水村一组，呈曲线形展布，隧道总体轴线方向约为240°。

隧道分为左、右线，左线长2 540m，最大埋深约249.2m；右线长2547m，最大埋深约231.0m。

该隧道区属低山地貌，地形起伏较大。

隧道范围内中线高程430.1m~685.1m，最大高差约255m。

山体自然坡度20°~55°，植被较发育。

十堰端左、右线洞口均位于陡斜坡，山坡处于基本稳定状态；天水端洞口位于缓斜坡地段。

隧址区有张坝路及多条简易公路通过，交通条件较差。

2 地质工程特性2.1 地质描述千枚岩属于软岩的一种，但有其特殊的性质。

千枚岩是一种浅变质的岩石，是一种具有千枚状构造的岩石，属于区域变质浅变质带岩之一，是泥质、粉砂质或中酸性凝灰岩等岩石经过区域变质作用而形成，一般颜色较浅，为黄色、绿色、褐色或灰色，经过变质作用后，原岩中的物质大部分重结晶，生成石英、绢云母、绿泥石和石英，可含少量长石及碳质、铁质等物质。

有时含少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。

常为细粒鳞片变晶结构，粒度小于0.1mm，在片理面上常有小皱纹构造。

2.2 工程特征在工程上，千枚岩具有两个典型的特征，一是遇水泥化，当千枚岩含水量超过其稳定状态原始含水量时，则表面出现软化、泥化的特征，特别是在富水隧道仰拱路基部位的千枚岩，经过车辆的碾压，迅速泥化并不断发展；二是托说粉尘化，在隧道开挖后，千枚岩暴露面会因为其水量的流失，出现崩解、剥落，强度降低，最终成为沙土。

炭质千枚岩隧道围岩流变机制与让抗耦合支护结构研发及工程应用在世界经济全球化和区域经济一体化的新形势下,"一带一路"的规划与实施为我国交通建设事业带来了巨大机遇与挑战。

在我国西部地质条件极其复杂的山岭地区交通基础设施如火如茶的规划与修建中,涌现出了大量穿越强震重灾区深长大跨隧道工程,施工过程中面临频发的大变形、掉块、塌方、岩爆和突水涌泥等地质灾害威胁,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。

穿越5·12汶川强震重灾区的炭质千枚岩隧道,岩体经历强震的动力揉搓损伤,强度低、层间结合差、节理裂隙发育、遇水泥化,具有显著的流变特性,给隧道修建带来了巨大的技术挑战。

本文以穿越汶川强震重灾区高原铁路某深长炭质千枚岩隧道为工程依托,通过对多条典型炭质千枚岩隧道大变形现场调研的基础上,运用现场测试、室内试验、理论分析、数值模拟和现场试验等研究手段,取得了如下具有一定理论价值和工程意义的研究成果:(1)基于现场测试和室内单轴、三轴及流变试验结果,系统研究了隧址区炭质千枚岩的工程特性及物理力学性质,系统总结了强震重灾区炭质千枚岩隧道围岩大变形特性、发生机制、破坏模式和影响因素,阐明了围岩大变形环境下支护结构失稳破坏的力学机制;(2)考虑岩样初始微裂隙损伤等固有初始属性,引入了表征岩体固有初始属性的系数m、n,提出了一种可描述微裂隙材料压密变形的瞬时塑性体元件,建立了表征瞬时塑性体应力应变的指数函数关系;提出了以初始微裂隙损伤等固有属性决定的非线性粘塑性流动应力阀值作为由稳定蠕变向非线性加速蠕变过渡的判定点准则;考虑材料受荷应力水平α、非线性粘塑性流动应力触发值σs及材料固有初始属性β,优化了非线性加速蠕变指数"s,建立了表征非线性加速蠕变应力应变关系的函数表达式;(3)构建了能够完整描述岩石蠕变全过程的非线性黏弹塑性蠕变本构模型(INEVP),模型可以较好的表征岩石瞬时弹性—瞬时塑性—黏弹性—黏塑性变形,尤其适用于描述含有初始微裂隙损伤材料的瞬时变形及非线性加速蠕变变形;运用MATLAB数值计算软件,基于最小二乘法对INEVP模型中参数进行了辨识;推导了本构方程三维中心差分形式并开发了相应计算程序,对比室内流变试验结果验证了模型的有效性和适用性;(4)建立了隧道三维计算模型,基于提出的INEVP 模型,分析了炭质千枚岩隧道三台阶施工过程中,不同台阶长度、不同支护时机等工况下拱顶沉降、拱腰水平收敛和边墙水平收敛空间分布特征及变形时效特性,揭示了不同支护滞后时间影响下围岩与初支的接触压力变化规律,为最优支护时机与合理让压变形量的确定提供了理论依据;(5)借鉴高层建筑框架核心筒结构设计方法,遵循"先让后抗再刚"和"协同变形"的大变形控制思想,研发了钢格栅混凝土核心筒新型让抗耦合支护结构(SGCCT支护结构),介绍了 SGCCT支护结构的组成与特点,建立了拱架定量让压计算方程与让压时机控制准则;分析了拱架变形特征及荷载承担比的变化规律;(6)选取围岩大变形高风险段,开展了传统型钢拱架和SGCCT拱架现场应用对比试验,研究了两种不同支护结构作用下围岩收敛变形、围岩深部位移、围岩与初支接触压力、拱架内力、锚杆轴力、初支与二衬接触压力和二次衬混凝土应变的分布特征与变化规律;基于现场监测结果,计算了两种不同支护结构作用下荷载承担比例系数,为支护结构安全判定提供了分析依据;(7)研究成果在汶川强震区高原铁路某深长炭质千枚岩隧道和重庆市快速路一横线歇马隧道围岩大变形灾害的预防与治理中得到了成功应用。

鹧鸪山隧道炭质千枚岩开挖支护方案党红章中隧一处雷崇经理部摘要：鹧鸪山隧道以炭质千枚岩为主的地段占隧道总长（4430m）的25%左右，因炭质千枚岩的工程地质特性差，加上地下水的影响，给隧道施工特别是开挖支护带来很大困难。

本文针对这一问题作简单的探讨。

关键词：鹧鸪山隧道炭质千枚岩地下水开挖支护台阶法1、工程概况鹧鸪山隧道位于四川省理县境内，西距成都约300公里。

隧道地处川西高原东北部的邙崃山脉，海拔3500～4200米。

隧道全长4430m，双车道，为山岭崇丘区二级公路。

鹧鸪山隧道地质条件十分复杂，处于变质岩地区，以千枚岩、炭质千枚岩、炭质板岩、板岩为主，受米亚罗断层、三家寨倒转背斜、新生沟倒转向斜等强烈地质构造影响，隧道内围岩倒转、扭曲严重，次生断层重叠出现，地下水丰富。

2、炭质千枚岩工程地质特性鹧鸪山隧道的炭质千枚岩为黑色至深灰色，千枚状构造，呈微鳞片状变晶结构。

含水量大时呈团块状，含水量小时呈鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，层理面手感光滑，有丝绢光泽，软弱层多，岩石硬度小，单轴抗压强度不足1Mpa，膨胀率13%，易风化。

受构造运动影响，岩层相互叠加，层理紊乱，呈压扭性结构，褶曲严重，造成岩体极其破碎。

这些特性导致围岩自身稳定性差，塑性区大，二次应力调整缓慢，存在蠕变。

地下水使千枚岩软化、泥化，导致千枚岩的强度急剧下降，塑性区进一步加大，稳定性进一步恶化。

3、方案比选鹧鸪山隧道炭质千枚岩段开挖与支护先后采用了三种方案，由于缺乏炭质千枚岩施工方面的经验，前期出现了一些问题，在对问题的解决分析中，逐渐形成了比较理想的施工方案。

现分述如下：3、1方案一以炭质千枚岩为主地段原设计为Ⅱ类，支护参数为：拱部设φ42超前小导管，长3.5米，环向间距0.4米，小导管搭接长度不小于1.5米；14㎝厚格栅钢架1榀/米；拱部φ25中空注浆锚杆，边墙Φ22砂浆锚杆，长均为3.5米，间距1.0m（纵向）×0.8m（环向），梅花型布置；φ8（纵向）×φ10（环B部左右侧交替施工，和A部各工序平行作业，始终保持3～5米的距离。

千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法一、前言千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道的施工是地下工程中的一项重要任务。

为了确保施工过程的顺利进行以及隧道的安全稳定，需要提出一种合理可行的施工工法。

本文将介绍一种千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法，并详细阐述其工法特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法具有以下特点：1. 灵活性强：工法能够根据不同地质条件和参数进行调整，适应不同情况下的施工需要。

2.高效性：工法采用先进的施工技术和设备，能够大幅度提高施工效率。

3. 节约成本：工法合理选用材料，并采用适当的施工工艺，能够降低施工成本。

4. 变形控制精度高：工法能够准确地控制隧道的变形，保证隧道的安全稳定。

5. 风险可控性好：工法在施工过程中能够及时监测地质变化和工程变形，提前预警和采取相应的措施。

三、适应范围千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法适用于以下情况：1. 施工隧道为千枚岩与砂板岩互层富水大断面，存在较高的地下水位。

2. 施工隧道长度较长，需要进行较长时间的施工。

3. 施工区域内存在较高的地应力。

4. 施工隧道所在地区地质条件复杂，需要进行综合施工管理。

四、工艺原理千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法以以下几个方面的工艺原理为基础：1. 地质条件分析：对施工地质条件进行详细分析，确定地质参数以及地下水水位等情况。

2. 变形控制理论：根据隧道变形控制理论，确定变形控制目标和指标。

3. 施工工艺选择：根据地质条件、变形控制目标和指标，选择合适的施工工艺。

4. 监测与预警：在施工过程中进行实时监测和预警，及时发现地质变化和工程变形，采取相应措施。

五、施工工艺千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法主要包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括施工设计、现场勘察、材料采购等。

DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.07.007直立产状千枚岩隧道台阶法施工变形控制技术研究仲小宁，贺建荦，郑文龙（中铁隧道局集团路桥有限公司，天津510640）摘要：直立产状千枚岩岩性松软，工程地质性质较差。

在直立产状千枚岩地段进行隧道开挖，其横向两侧收敛变形量显著大于拱顶沉降，且通常使用的施作锁脚等效果不明显，采用传统施工方法难以控制收敛问题，施工过程中易发生掌子面失稳、滑塌、初支环向开裂、剥落、侵限、超欠挖较大等工程问题，影响施工进度和施工安全。

对此，结合隧道施工常用台阶法，提出施作水平横向支撑+外侧张拉预应力锚索，对直立产状千枚岩隧道台阶法施工变形控制技术进行优化，围岩变形情况明显改善，两侧收敛变形得到有效控制。

关键词：直立产状；千枚岩；隧道；变形控制中图分类号：U455.4 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）07-0030-04随着交通基础设施建设的不断深入发展，在复杂地质条件下修建隧道工程已不可避免。

其中，在千枚岩地层中修建隧道所出现的工程难题较为突出，且对破碎、软弱地质具有广泛的代表性。

在近些年的中西部山区隧道工程建设中，千枚岩地层在隧道施工过程中发生的大变形、长期不稳定的问题给工程建设带来诸多挑战。

千枚岩岩性松软，工程地质性质较差，会导致隧道施工变形量较大。

直立产状千枚岩是指岩层层面与水平面相垂直，自然状态下岩体节理裂隙发育，水平方向承载力低，在隧道施工中易产生较大横向变形，施工过程中易发生掌子面失稳、滑塌、初支环向开裂、剥落、侵限、超欠挖较大等工程问题，影响施工进度和施工安全。

目前已有一些学者针对千枚岩隧道施工变形控制进行了研究。

在国外，1985年KAISER针对软弱围岩隧道二次衬砌施作时机问题，通过分析圆形隧道的变形收敛特征提出变形收敛预测方法[1]，之后SULEM、PANET等利用收敛约束法研究，认为当围岩变形趋于平缓后进行二次衬砌施作，可以达到良好的变形控制效果[2]。

产业科技创新　Industrial Technology Innovation50Vol.2　No.31强风化千枚岩隧道超前大管棚支护技术研究汪　磊（中交二公局东萌工程有限公司，陕西　西安　710119）摘要：超前大管棚支护技术是通过超前大管棚穿越软弱破碎带围岩隧道，利用高强度钢管的刚度能够在隧道拱部预先形成伞状钢管棚，抗剪性能强，克服不良地质条件下隧道支护施工的有效措施，可以有效的改善松软破碎岩层物理力学性能，提高支护的稳定度和安全系数。

文章重点介绍沙岭子隧道强风化千枚岩隧道超前大管棚支护技术施工工艺及质量控制。

关键词：强风化千枚岩；超前大管棚；支护技术中图分类号：U457　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2020）31-0050-021　工程概况沙岭子隧道位于镇安县高峰镇三台村，隧道由缓和曲线直线圆曲线组成，设计为二级公路隧道，起讫桩号为K16+804～K17+102，长298 m，最大埋深51.83 m。

纵坡设计分别均为+3.8%的上坡洞。

坡长460 m。

进口削竹式明洞18 m，出口端墙式明洞8 m。

围岩等级为Ⅴ级，岩石较为破碎，支护类型为SV型，暗洞衬砌长度272 m，全段隧道使用超前大管棚加固并辅以钢拱架支护方式。

2　强风化千枚岩特性研究分析2.1　强风化千枚岩岩性特征灰黑色，变晶结构，千枚状构造，节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈粉末状，遇水易软化，主要矿物成分由粒度细小的绢云母、石英、碳质成分及少量长石组成。

分布于隧道全线。

2.2　强风化千枚岩试验参数千枚岩具有两个典型的特征，主要是遇水泥化和脱水粉尘化。

当千枚岩含水量超过其稳定状态原始含水量时，表面出现软化、泥化的特性，特别是在富水隧道仰拱部位的千枚岩，在车辆的碾压作用下千枚岩迅速泥化并不断发展；当隧道开挖出渣的千枚岩暴露在空气中时，因裸露面其水分的流失出现崩解、剥落，其强度降低，最终成为土状。

3　超前大管棚支护工作原理研究分析强风化千枚岩隧道超前大管棚支护技术主要是将超前大管棚钢管沿着隧道开挖线的外轮廓线打入地层中形成扇形拱架结构，再将管棚钢管注入水泥浆液，通过钢花管孔将水泥浆液扩散到岩层一定范围形成固结带，起到加固隧道软弱破碎带的作用，将竖向荷载分解为水平方向和拱脚垂直方向的力，有效的提高地层自稳能力。

千枚岩隧道灾害预防与治理措施摘要：麻安高速公路安康至平利段位于秦岭褶皱系南侧和大巴山弧形构造的东缘，该项目隧道施工中遇到了软岩不良地质灾害，造成初支最大变形达1000mm；隧道开挖中遭遇塌方、初支侵入衬砌限界和衬砌开裂、破坏等病害，严重影响了工程质量和进度并危及施工人员人身安全。

本文结合该区隧道主要地质灾害和病害的实际，分析了地质灾害产生的原因，总结了地质灾害预防和病害治理措施，为类似地质工程设计、施工提供借鉴。

关键词：千枚岩隧道灾害预防治理1概况麻安高速公路（G4213）安康至平利段路线起于安康市汉滨区大树岭村，止于陕鄂交界的关垭子。

大体呈南东北西走向，路线展布于大巴山北翼中山区，整体地势南高北低。

设计标准为双向四车道，设计行车速度80Km/h。

1.1 地形、地貌、地质特征项目区属亚热带湿润气候，具有雨量丰沛，冬暖夏凉，干湿分明的特点，区内地貌类型属构造剥蚀—中山—中低山区，地形条件相对较为复杂：①构造剥蚀浅切割中低山地貌区主要分布在起点至K35+000一线。

海拔高程在 300～500m，相对切割深度为100--150 m。

区内出露地层主要为志留系梅子垭组（S1m）：岩性为深灰色泥质板岩、千枚状板岩、千枚岩、绢云母砂质板岩夹绢云母片岩，区内黄洋河一线,阶地发育，山势相对低缓，相对比高小于200米，属中—浅切割区；②构造剥蚀中等切割中山地貌区主要分布在K35+000至陕鄂界段。

区内出露地层较为齐全，有元古界耀岭河群，震旦系、寒武系、志留系及第四系。

岩性以变质岩系为主，第四系零星分布。

1.2 隧道工程全线共有10座隧道，隧道单洞全长25.3Km，于秦岭褶皱系南侧和大巴山弧形构造的东缘，属构造剥蚀侵蚀低山—丘陵地貌，隧道穿越山体地表地形整体起伏较大。

隧址区表层覆盖为第四系残坡积碎石土、角砾土（Q4dl+el），下伏基岩为志留系下统梅子垭组（S1m），岩体主要为千枚岩。

地下水较发育，主要以第四系孔隙水及裂隙水为主。

富水千枚岩双线分离式隧道采用悬臂掘进机施工浅析摘要：目前隧道工程施工主要以炮掘法和盾构法为主，但是在一些特殊标段，采用这两种方法，不仅不能够保证施工进度以及施工质量，而且需要投入大量的人力物力等资金投入。

这时，可以考虑悬臂掘进机施工，本文对富水千枚岩双线分离式隧道采用悬臂掘进机施工进行了探讨。

关键词：富水千枚岩；双线分离式；隧道；悬臂掘进机；施工应用悬臂式掘进机进行隧洞开挖具有较高的适应性和灵活性，能够应用于不同的支护模式和断面的挖掘，快速完成施工，具备后续施工优化、有效节约成本的优势，针对隧道的开挖施工具有良好的应用价值。

一、工程概况目前，作者本人所在施工项目四川凉山州金阳县“大沙嘴隧道”为富水千枚岩双线分离式隧道，右线全长3974米，左线长3940米，为全线控制性工程。

地质构造及地层岩性极为复杂，高位崩塌、泥石流、滑坡等各类不良地质发育。

工程区内第四系地层主要为全新统崩坡积碎石覆盖，堆积体较厚，隧道均为IV、V级围岩，其中V级围岩占比74.4%。

岩层为中风化千枚岩、变质砂岩较为破碎，隧道最大埋深375.1m，施工过程中易发生软岩大变形，施工中存在变形、坍塌等诸多不可控因素。

隧道洞身穿越断层段，全长105m，洞顶最大埋深81.4m，围岩岩体极破碎，自稳能力差，突水、突泥风险高。

二、设备选型2021年11月14日，大沙嘴隧道进口右洞掌子面里程K190+066.5，围岩为V 级，地层岩性K190+066～K190+335段为中～强风化白云岩，强度约32MPa；K190+335～K190+444段为F1臭水井断层破碎带及影响带，强度约15MPa；K190+444～K192+074段为绢云母千枚岩，强度约12MPa；该隧道进口段均为软弱围岩，结合公司目前设备情况，引入了悬臂掘进机，该悬臂掘进机型号STR260型，2016年购置，先后应用于涪秀二线铁路和湖杭高铁项目，经济型截割岩石强度30MPa，非常适用在大沙嘴隧道。

支护体系在千枚岩隧道中的应用收稿日期:2010204228作者简介:杭利强(19722),男,工程师,陕西高速公路工程咨询有限公司,陕西西安　710061李　忠(19842),男,助理工程师,中铁七局集团第一工程有限公司,河南洛阳　471000杭利强　李　忠摘　要:以十堰—天水联络线磨河村隧道工程为例,简要介绍了千枚岩隧道中出现地下水及产生变形的机理,针对隧道支护体系中常用系统锚杆的优缺点进行了分析,通过施工验证,指出隧道支护体系的核心是利用围岩自身应力达到稳定。

关键词:千枚岩隧道,支护体系,中空注浆锚杆中图分类号:U455.7文献标识码:A0　引言近年来,随着我国国民经济的飞速发展,经济的突飞猛进同时加快了交通建设的脚步。

目前中东部地区铁路、公路主干线已趋于完善,然而在西南、西北地区大都为崇山峻岭,传统的交通网络与当今的社会发展速度不相匹配,此地区隧道工程大多为长大、深埋隧道,穿越高地应力区且地质环境恶劣的软弱围岩隧道工程已不可避免。

结合现今国内隧道工程主流采用的新奥法施工工艺,如何应用确定支护体系是隧道结构安全的控制问题。

遵循新奥法施工的原则,充分利用围岩自身形成的二次应力(即自稳能力)。

为了抑制隧道钻爆时对围岩扰动及高地应力破坏,支护参数的选定应当采用增加围岩自稳能力的支护控制体系,阻止应力场所引起的岩层变形的发展,以保证隧道结构的安全性。

因此,解决隧道产生形变的关键在于选定合理的支护体系。

1　工程概况十堰—天水联络线磨河村隧道工程位于陕西省安康地区,是连接西康高速及贯通秦巴山脉的重要通道。

隧道全长4.221km ,双向四车道,采用钻爆暗挖法修建。

对带动沿线山区经济发展起到了决定性作用,磨河村隧道工程是十天高速控制性工程。

磨河村隧道工程为山岭隧道,洞口最小埋深1.3m ,最大埋深480m ,地质主要以强风化千枚岩、石英片岩、绢云母为主,围岩节理发育、较破碎、强度低。

以千枚岩为主,局部夹有石英脉,板岩薄层状,层理不明显,节理、裂隙发育,呈薄层状角砾结构,产状不稳定,围岩破碎,局部结构面充填泥质物,面光滑、稳定性较差;千枚岩挤压揉皱,松软破碎,其中石英脉多呈酥碎砂状,以散体结构为主。