软弱围岩隧道变形特性分析

刍议软弱围岩隧道变形规律与施工要点1 案例介绍某铁路隧道工程所处地层为粉砂质泥砂岩和碳质灰岩，两套地层整体上呈角度不整合接触。

受断层和古岩溶的影响，岩面会出现比较大的起伏，在255～288m标高两套地层交错位置岩溶沟发育，缺乏统一的交界面，溶沟中需要填充软塑状黏性土，围岩中含水率比较高，地层比较软弱。

2 软弱围岩隧道变形机理的有效分析2.1 从岩体蠕变发展阶段进行分析2.1.1 初始蠕变阶段，在此阶段蠕变的实际速率会随着时间的变化而出现下降，岩体以缓慢的速度向开挖空间移动，直到蠕变后期岩体蠕变会慢慢保持稳定状态。

2.1.2 等速蠕变阶段，岩体蠕变趋于稳定后即达到等速蠕变过程，在此阶段蠕变总量会持续增加，而且岩体也会产生不同程度的裂缝现象。

2.1.3 加速蠕变阶段，当岩体出现稳定的扩展后即到达加速蠕变阶段，这时岩体蠕变速率处于最大化状态，而且岩体内的裂缝现象也会加剧，使围岩的整体结构被破坏。

2.2 从长期强度观点层面进行分析由于流变特性的影响使得软弱围岩的强度随着时间的变化而出现下降趋势。

据相关报告显示，围岩强度与时间的关系曲线见图1所示，从图1中可明显地看出随着时间的变化围岩强度在持续下降，当达到某一临界时间时围岩强度趋于稳定状态，从中也说明了围岩的长期强度值是影响巷道围岩稳定性的关键因素。

岩体自身强度会随着时间的变化而受到损害，再加之岩土体在蠕变过程中自身也会发生不同程度的变形现象，所以岩土体的蠕变损失主要取决于两方面的因素：2.2.1 变形损伤是指岩土体出现持续地变形而对自身结构所造成的伤害。

2.2.2 时间损失效应是指随着时间的推移，岩土体出现的损伤程度。

2.3 从岩体能量释放角度分析按照岩石流变性特征，围岩流变回弹能量与时间的变化关系如图2所示。

隧道开挖初期围岩的回弹量最大，以后随着时间的变化，回弹能量也呈现出下滑趋势，当达到某一临界时间后回弹能量趋于稳定状态，即为wf。

围岩蠕变造成岩土层内部结构出现裂缝，随着裂缝的不断扩大造成围岩强度降低。

软弱围岩隧道塌方特征及演化规律分析摘要：目的：为了提升隧道施工的安全性，本文提出对软弱围岩上隧道塌方的特征及破裂面演化规律进行研究。

方法：通过数值模拟方式对隧道塌方情况进行模拟，在模拟过程中对隧道地表沉降、塌落高度和跨度进行测定。

结果：随着塌方次数的增加，塌落的高度和跨度都逐渐增加，隧道的塌方会经过出现裂缝、破裂面形成、破裂面发展、塌方共四个阶段。

结论：为避免隧道塌方问题产生，可通过合理设置支护结构的方式提高软弱围岩的抗压能力，利用在隧道边缘打桩加固对围岩进行支护，使围岩形成稳定结构，提高隧道施工和运行安全性。

关键词：软弱围岩隧道；隧道施工；演化规律；塌方特征；中图分类号:U45 文献标识码:A1引言隧道是交通网络建设中重要的组成部分，近几年隧道建设发展十分迅速，无论是数量还是规格都在逐渐扩大。

一般情况下，隧道施工具有地质条件复杂、隐蔽工程量大以及工程施工空间有限等特点，因此上述因素的存在使得隧道施工难度进一步增加。

同时，当前能够为隧道施工提供条件的地质环境逐渐减小，隧道地质条件逐渐转向软弱围岩[1]。

在这一类型围岩上施工极易造成隧道围岩变形量增加，甚至造成塌方事故发生。

因此，针对这一类型的隧道施工，若想确保其施工安全以及后期隧道运行的安全，需要明确在软弱围岩上隧道塌方的实际特征，并在此基础上对其变化规律进行推演[2]。

基于此，本文选择以某隧道建设项目为依托，通过模拟其塌方情况明确具体的特征及演化规律。

2实验与方法2.1实验研究对象考虑到实验的安全无法在真实的隧道塌方条件下完成对其特征及规律的研究，因此选择以某软弱围岩隧道建设项目的各项资料信息作为依据，通过建立台架的方式，实现对隧道塌方的模拟。

台架的净空尺寸为2500mm×250mm×1250mm（长×宽×高），在设计过程中需要确保该结构的承压能力超过0.3MPa。

2.2实验材料与设备实验过程中所需的材料为丝光纸，所需仪器设备包括圆柱形气囊和空气压缩机，利用其实现对塌方的模拟。

浅谈隧道软弱围岩变形控制技术引言近年来，我国交通道路建设发展速度很快，隧道施工工程也越来越多，软弱围岩隧道占据着很大一部分。

隧道建设施工中，软弱围岩变形问题突出，对于隧道建设安全性造成威胁，提高了隧道建设成本。

这一问题也是隧道建设研究的热点，如何控制软弱围岩变形，提高隧道工程施工水平，研究人员进行大量的理论分析，并将这些理论应用于实践，本文也对这一问题进行了分析探讨。

一、隧道软弱围岩变形概述隧道软弱围岩指的是整体性较差，强度较低，在一定的压力条件下，由于施工等极易产生失稳破坏的岩体。

按照隧道软弱围岩变形机理可以将变形分为两类。

一类是材料变形，材料变形又可以根据力学性质进一步划分。

一类是结构变形，结构变形的种类很多，围岩结构的不同产生的变形也有差异。

块状围岩发生滚动变形，层状围岩发生滑动变形，软弱围岩的挤压变形等。

隧道软弱围岩变形主要是因为在隧道开掘时围岩应力释放再分布造成的。

在掌子面不断向前移动的同时，围岩应力也随之发生改变，因此软弱围岩的变形与时间和空间的变化相联系，这就是时空效应。

围岩结构不同，随掌子面的推进围岩产生变化量也是不同的。

当围岩结构比较完整并且强度较大时，在隧道挖掘过程中，围岩应力释放速度快，比较容易发生弹性变形，变形量较小，变形时间很短，此时空间上和时间上的变化都难以察觉。

当隧道围岩结构不完整，强度比较差时，在掌子面推进过程中，围岩变形过程缓慢，应力释放速度慢，主要发生弹性与黏性变形，由于变形时间跨度大，所以变形在时间空间上都比较明显。

二、隧道软弱围岩变形特征通过对隧道软弱围岩的监测分析，总结了软弱围岩的一些变形特征。

（1）、掌子面前方变形范围相较于坚固围岩大。

坚固围岩挖进正前方的变形范围基本保持在一倍洞泾之内，在以外的范围内变形量很难察觉，分析时也不用考虑。

软弱围岩前方的变形范围可以达到三四倍洞泾的大小，并且随着掌子面的推进，围岩发生破碎及塌陷，变形会向着深处发展。

软弱围岩掌子面前方变形范围占总变形的比例较大。

浅谈公路隧道穿越软弱围岩的变形与控制方法摘要：公路隧道施工是一个非常复杂而困难的过程，在施工过程中，经常会出现一些严重的问题，比如软弱围岩变形和支护不平衡。

所以，如何控制围岩的变形程度，使其不超出标准范围是隧道施工过程面临的一大问题，如果不能科学合理地解决这个问题，可能会导致一系列连锁反应，例如：支护变形、开裂、甚至坍塌等，这些问题将导致车辆无法在隧道中正常行驶，严重时可能给人们生命财产带来威胁。

因此，在公路隧道施工中要彻底消除安全隐患，从我国地理环境的实际情况出发，找出围岩变形的原因，针对性地进行研究，找出解决办法，保证公路隧道建设质量，保障人们的生命财产安全。

关键词：隧道施工；软弱围岩；变形控制一、软弱围岩概述近年来，随着社会经济的发展，我国公路建设也在迅速发展，公路隧道数量不断增加。

然而，在施工过程中不断出现各种复杂的技术问题，如公路隧道的围岩的变形、变形控制和各种原因导致的塌陷等。

以及跨越不同的地质灾害所面临的困难。

工程技术人员解决了喀斯特地貌、天然气地层和众多不良地质带来的难题，解决了公路隧道设计和施工的技术难点，施工技术大大提高。

其中一个较为普遍的问题是，当公路隧道穿越软弱岩层时，如果没有正确地实施措施，在初始阶段可能会发生大变形，甚至造成坍塌。

软弱围岩指的是指不稳定的岩石，其稳定性不符合标准，具有较强的风化作用，岩石质量较低。

其中，断裂区、围岩粘性土、黄土、膨胀土等较为常见。

软弱围岩的的不稳定还体现在，它的硬度和完整性较差，水文特征和气候条件日益影响到软弱围岩的稳定性。

此外，软土密度较低，裂缝也比较大，容易出现变形问题。

如果隧道穿过这片围岩，它将不可避免地导致岩层断裂和崩塌。

从岩层本身的角度来看，其砾石直径大于2mm，总质量小于50%。

土壤类型主要包括石土、砂砾土和砂砾土。

针对围岩的变形和控制方法，只需要研究粘土围岩及围岩周围的碎石，以解决其他围岩的变形问题。

为了解决隧道穿越软弱围岩时发生的变形问题，技术人员一直在实践中寻找解决办法，经过多年的实践研究终于找到一些有效措施，比如CD法和CRD法，这些方法有效地帮助解决了公路隧道施工中出现的围岩变形问题。

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。

软弱围岩隧道大变形机理及控制措施研究摘要: 软弱围岩大变形是隧道修建过程中常见的灾害。

本文结合青峰隧道工程，对软弱围岩隧道大变形施工处治技术进行分析，在分析大变形产生原因的基础上，提出合理的施工方法和处治措施，对软弱围岩隧道施工具有参考意义。

关键词：隧道、处理措施、大变形、软弱围岩Study on Mechanism and Treating Methods of Large Deformation of Tunnel in Soft Surrounding RockAbstract：The large deformationof soft rock tunnelconstructionisa commongeologicaldisasters. Combined with the Qingfeng tunnel, the reasons of large deformation were analysed. Feasible construction methods and techniques for soft rock tunnels are suggested which can be taken for reference by soft rock tunnel construction.Keywords: tunnel; treating methods; large deformation; soft rock1 引言随着我国高速公路的建设的快速发展，在山岭地区修建的公路隧道越来越多，我国在复杂的地质条件下的隧道修建技术也得到了飞速发展。

当隧道穿越高地应力、浅埋偏压区域以及软弱破碎围岩体时，易产生围岩大变形等相关地质灾害。

大变形的危害程度大，处治费用高且方法复杂，因此，针对实际工程准确分析大变形发生的机理，控制变形的进一步扩大，采取合适的处理方案解决初期支护变形过大的问题就显得尤为重要。

软弱围岩隧道变形特征与控制技术探究摘要：文章重点分析软弱围岩隧道变形的机理，研究软弱围岩隧道工程出现变形问题的原因，并提出了隧道软弱围岩变形控制技术。

关键词：软弱围岩；隧道变形特征；控制技术1引言随着我国经济的快速发展和各项基础设施建设的不断推进，交通事业也取得较大进步。

其中在公路、铁路以及地下工程中，隧道工程数量逐渐增多且施工水平不断提高，但是在新建的隧道工程中，软弱围岩的隧道工程也占有较大的比例，增加了隧道工程施工的难度，如果不对其变形特征进行研究，并采取相应的控制技术进行处理和控制，就容易引发地质灾害其其他对隧洞工程造成危害的问题，影响隧道工程的施工质量和安全。

2软弱围岩隧道变形机理分析2.1从岩体蠕变发展过程进行分析在对具有软弱围岩性质的隧道工程进行施工过程中，引起围岩位移的重要因素就是在进行隧道开挖时导致软弱围岩具有流变的性质。

所以在对软弱围岩进行性能以及隧道变形机理分析时，除了需要对软弱围岩隧道的受力情况和稳定性进行分析之外，还需要对软弱围岩的流变性进行分析。

根据岩体蠕变的机理，其蠕变过程主要分为三个过程，分别为初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变。

在初始蠕变的过程中，岩体蠕变的速度会逐渐变慢，此时的岩体变形问题则主要是以向开挖方向移动为特点，且移动的速度较慢。

但是随着初始蠕变阶段的进行，尤其是进行最后的初始蠕变阶段，这是的蠕变速度就会变得较为稳定，此时就会逐渐进入等速蠕变阶段。

在此阶段中，蠕变速度保持不变，但是随着时间的推移就会出现裂缝问题，且此裂缝会在此阶段中出现稳定的扩展现象。

如果此扩展现象逐渐过渡到最后的加速蠕变阶段，随着蠕变速度的不断增加，此裂缝也会加速扩展，直至出现围岩遭到破坏而出现失稳问题。

2.2从长期强度观点进行分析根据上文分析围岩蠕变时会具有一定的流变属性，而随着岩体蠕变的不断进行，就会逐渐降低岩体的强度，所以岩体的强度与时间变化存在某种关系。

且经过试验以及实际施工证明，围岩的长期强度对其稳定性有着重要的作用。