铁路隧道软弱围岩施工技术

1、铁路隧道软弱围岩施工技术专题讲座目 录一、隧道工程地质二、典型工程案例三、软弱围岩隧道变形机理四、软弱围岩隧道施工要点一、隧道工程地质（一）地壳与岩石（二）地质构造（三）隧道围岩分级（四）软弱围岩工程地质特性（一）地壳与岩石 地壳是地球的表层，是地质学、工程地质学的主要研究对象。 地壳和地球内部的化学元素，绝大多数是以化合物的形态存在，称为矿物。 由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体，称为岩石。 岩石是各种地质作用的产物，是构成地壳的物质基础。岩石的分类根据岩石的成因，自然界的岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩及变质岩。岩浆岩岩浆岩： 岩浆作用形成的岩石，叫岩浆岩，岩浆岩又称火成岩。岩浆

2、岩岩浆岩的产出形态： 岩浆岩作用分为喷出作用、侵入作用，分别形成喷出岩、侵入岩（深成岩和浅成岩）。喷出岩形态有熔岩被、熔岩原、熔岩流；侵入岩形态有岩基、岩株，岩床、岩盆、岩墙、岩脉。岩浆岩长白山天池岩浆岩长白山天池是一座休眠火山，火山口积水成湖，夏融池水比天还要蓝；冬冻冰面像雪一样的白。四周被16座山峰环绕，仅在天豁峰和龙门峰间有一狭道池水溢出，飞泻成长白瀑布。长白山形成于1200万年前地质造山运动，经过多次喷发而拓展成了巨型的伞面体。当火山休眠时涌泉溢出，形成十余平方千米的浩瀚水面。天池像一块瑰丽的碧玉镶嵌在雄伟的长白山群峰之中，是中国最大的火山湖，也是世界上最深的高山湖泊。岩浆岩岩浆岩的矿

3、物成分：浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母等；暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。岩浆岩岩浆岩的分类：岩浆岩根据产状可分为侵入岩（浅成岩、深成岩）、喷出岩；根据化学成分（酸性氧化物SiO2含量）可分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩。岩浆岩岩浆岩的代表性岩石：喷出岩酸性岩中性岩基性岩超基性岩流纹岩粗面岩安山岩玄武岩少见浅成岩花岗斑岩正长斑岩闪长玢岩辉绿岩少见深成岩花岗岩正长岩闪长岩辉长岩橄榄岩辉岩主要矿物成分(10%以上)石英正长石斜长石正长石角闪石斜长石辉石斜长石橄榄石辉石岩浆岩花岗岩闪长岩正长岩灰长岩沉积岩沉积岩 沉积岩是母岩（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）在常温、常压条件下，

4、由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的，在地球表面分布面积占75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩沉积岩 沉积岩的原始状态近于水平，由于地壳运动的影响，改变了原始状态，部分岩层形成了倾斜岩层，我们习惯上把倾角小于5的岩层称为水平岩层；把倾斜岩层中向一个方向倾斜，倾角又近于相等称为单斜岩层。 沉积岩水平岩层倾斜岩层地质年代表变质岩变质岩 变质岩是地壳内部原有岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩），由于受到高温、高压以及化学成分加入的影响，发生剧烈变化后而形成的新岩石。 变质岩不仅具有自身独特的性质，还常保留着原来岩石的某些特点。变质岩变质岩的

5、分类：变质岩按成因分为区域变质岩、接触变质岩和动力变质岩。区域变质岩指在大范围内，由于温度、压力和化学活动性流体等因素的综合作用下而产生的变质岩，如板岩、片岩、千枚岩、片麻岩等。（二）地质构造地质构造包括褶曲、断裂。褶曲1、 褶曲及褶曲要素1.1、褶曲 褶曲是层状岩石受力后所产生的弯曲变形现象。岩层向上弯曲，地层中间老，两边新为背斜；岩层向下弯曲，地层中间新，两边老为向斜。1.2、褶曲要素核部：褶曲中心部位的岩层。翼部：褶曲两侧部位的岩层。轴面：通过核部，大致平分两 翼的假想平面。轴线：轴面与水平面的交线。枢纽：轴面与岩层面的交线。（最大弯曲点的连线）。褶曲褶曲1.3、褶曲分类 按轴面的产状分

6、类：平卧褶皱、倒转褶皱、斜歪褶皱和直立褶皱。褶曲1.4、褶曲的工程性质 褶皱在形成的过程中，因地层受到强烈的拉伸和挤压，岩体一般较破碎；背斜顶部常发育一组张裂隙，利于地下水下渗，向斜核部的碗状构造利于地下水储存，因而褶皱部位地下水一般较发育；褶皱的形成往往伴生有断层；灰岩地区，褶皱核部岩溶往往也较发育。 另外岩层褶皱时，由于层间滑动（如同一本书挤压弯曲时，页与页间产生相对滑动），在上下层转折端部位容易形成空隙，常为矿质填充提供条件，因而褶皱也是重要的储油、储气构造。褶曲褶皱断裂2、 断裂构造 构成地壳的岩体受构造应力作用发生变形，当变形达到一定程度后，岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小

7、不一的断裂，称为断裂构造，包括节理和断层。断裂2.1、节理节理（裂隙），是岩体受力断裂后两侧岩块没有明显位移的小型断裂构造。节理和岩层产状一样，用走向、倾向、倾角三要素来表示。断裂2.1、节理（1）节理的分类根据节理的成因，可分为原生节理和次生节理两大类。 原生节理：是指岩石在形成过程中所形成的节理，如沉积岩在沉积和成岩过程中形成的层理面、软弱夹层、沉积间断面和不整合面等；岩浆岩中岩浆岩体与围岩的接触面、各期岩浆岩之间的接触面和原生冷凝节理等。次生节理：由于岩体受卸荷、风化、地下水等次生作用而产生的裂隙。次生节理分布无规律，破坏岩体的完整，使岩体多成碎块。断裂玄武岩柱状节理福建省漳州市漳浦县南

8、碇岛柱状节理：几组不同方向的节理将岩石切割成多边形柱状体，柱体垂直于火山岩的基底面。如熔岩均匀冷却，应形成六方柱状，上细下粗，二者由顶柱盘面隔开。 断裂玄武岩柱状节理北爱尔兰“巨人之路”：位于北爱尔兰贝尔法斯特西北约80公里处大西洋海岸，安特里姆平原边缘的岬角，沿着海岸悬崖的山脚下，由总计约4万根六边形或五边形、四边形石柱组成8公里的海岸，石柱连绵有序，呈阶梯状延伸入海被称为“巨人之路” 是全球最著名的柱状玄武岩结构，是世界自然奇观。断裂张家界武陵源断裂张家界武陵源断裂节理断裂2.1、节理（2）节理对工程的影响 岩体中的裂隙，除了使岩体的开挖较容易外，对岩体的强度和稳定性有不利的影响，特别是多

9、种裂隙的不利组合，对隧道围岩的稳定性影响最大。断裂节理对工程的影响节理造成局部坍塌大型节理导致山体崩塌断裂2.2、断层断层是岩体破裂后，两侧岩块产生显著位移的断裂构造。断层的规模从几厘米到数千公里不等，对工程岩体的稳定影响有显著的区别。（1）断层要素：断层盘（上、下盘）、断层面、断层线1.下盘 2.上盘 3.断层面断裂2.2、断层（2）断层的分类：按断层两盘相对运动方向分类：正断层、逆断层、平移断层断裂2.2、断层（3）断层的产状及描述：同岩层、节理表述一样，用断层面的产状表示断层。正断层逆断层断裂断层断层断裂2.2、断层（4）断层的工程地质：由于断裂构造的存在，破坏了岩体的完整性，加速了风化

10、作用、地下水的活动及岩溶的发育，表现为：降低了断层影响带岩体的强度和稳定性；断层带往往发育断层泥、糜棱岩等软弱岩体，且大多富水，隧道通过碎破碎带时易产生塌方、突泥、涌水；灰岩地区，断层破碎带附近岩溶一般发育；活动性断裂在新的地壳运动影响下，可能发生新的位移，造成隧道支护结构（上下盘间）的错位破坏。（三）隧道围岩分级1、铁路隧道围岩分级方法 国内围岩分级方法有多种，但分级的原则基本相同，铁路隧道的围岩分级方法如下：分级因素及其确定方法围岩分级因素：由岩石坚硬程度与岩体完整程度两个因素确定。分级因素确定方法：岩石坚硬程度与岩体完整程度采用定性与定量指标两种方法确定。（三）隧道围岩分级1.1、岩石坚

11、硬程度的划分岩石类别饱和单轴抗压强度Rc(MPa)代表性岩石硬质岩极硬岩60花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；硅质岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等沉积岩；片麻岩、石英岩、大理岩、板岩等变质岩硬岩3060软质岩较软岩1530泥岩、页岩、煤、石膏等沉积岩；千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩等变质岩软岩515极软岩5（三）隧道围岩分级1.2、岩石完整程度的划分完整程度结 构 面 特 征结构类型岩体完整性指数（Kv）完整结构面12组, 以构造型节理或层面为主, 密闭型巨块状整体结构Kv0.75较完整结构面23组, 以构造型节理、层面为主, 裂隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物块状结构0.75Kv

12、0.55较破碎结构面一般为3组, 以节理及风化裂隙为主，在断层附近受构造影响较大，裂隙以微张型和张开型为主，多有充填物层状结构, 块石、碎石状结构0.55Kv0.35破碎结构面大于3组, 多以风化型裂隙为主，在断层附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开型为主，多有充填物碎石角砾状结构0.35Kv0.15极破碎结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大散体状结构Kv0.15（三）隧道围岩分级2、隧道围岩基本分级 级别岩体特征土体特征围岩弹性纵波速度Vp（km/s） 极硬岩，岩体完整；4.5 极硬岩，岩体较完整； 硬岩，岩体完整3.54.5 极硬岩，岩体

13、较破碎；硬岩或软硬岩互层，岩体较完整； 较软岩，岩体完整2.54.0极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩体较破碎或破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整或较破碎；软岩，岩体完整或较完整具压密或成岩作用的粘性土、粉土及砂类土，一般钙质、铁质胶结碎（卵）石土、大块石土，黄土（Q1、Q2）1.53.0软岩，岩体破碎至极破碎；极软岩及极破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带）一般坚硬、硬塑粘性土，潮湿的碎石土、粉土及黄土（Q3、Q4）1.02.0 受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土10（四）软弱围岩工程地质特性（1）岩石强度低。 根据我国现行规范标准，一般

14、将单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石称为软质岩或软岩。软质岩主要包括未成岩的岩石以及含有软弱矿物的岩石。典型岩石有泥岩、砂岩、千枚岩、炭质板岩及绢云母片岩等。（四）软弱围岩工程地质特性（2）岩体破碎。 受地质构造影响严重的坚硬岩石也可称为软弱围岩。若硬质岩石受到强烈的构造运动影响，导致节理、裂隙、断层等结构面发育，也会造成围岩强度降低、自稳性变差。（四）软弱围岩工程地质特性（3）围岩赋存环境差。 隧道围岩一旦赋存于富水、高地应力等不良地质环境中将极易引起涌水、塌方等地质灾害。赋存于这些不良地质环境下的围岩亦可称为软弱围岩。（四）软弱围岩工程地质特性标段工程地质特点： 标段内广泛分布石炭系板岩

15、、砂岩及炭质板岩。受区域构造应力影响，节理裂隙发育。隧道开挖后，极易产生坍塌、掉块、围岩大变形等地质灾害。（四）软弱围岩工程地质特性搜狗百科： 板岩 一种浅变质岩。具板状构造。具变余泥质结构。由粘土质、粉砂质沉积岩或中酸性凝灰质岩石等岩石经过轻微变质作用形成。黑色或灰黑色。岩性致密，板状劈理发育。（四）软弱围岩工程地质特性搜狗百科： 板岩 板岩是区域变质作用的低级产物，温度和均向压力都不高，主要受应力作用的影响。常见类型有碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等；也可根据岩石的其他特点，如矿物成分、结构构造等，分为空晶石板岩、斑点状板岩、粉砂质板岩、硅板岩等。（四）软弱围岩工程地质特性搜狗百科： 板状构

16、造 它是由泥质岩低级区域变质作用而成，泥质、粉砂质岩石受一定挤压后，沿与压力垂直的方向形成密集而平坦的破裂面，岩石极易沿此裂面(也是片理面)剥成薄板，故称板状构造。（四）软弱围岩工程地质特性搜狗百科： 板状构造 板状构造又称“板劈理”。是板岩特有的构造。劈理面常整齐而光滑，有时有少量绢云母、绿泥石等，显微弱的绢丝光泽。 二、典型工程案例（一）兰渝铁路木寨岭隧道 兰渝铁路是一条由兰州至重庆的客货共线双线电力牵引铁路，总里程886公里（兰州站重庆站），设计旅客列车速度为160-200km/h。 兰渝铁路于2008年9月开工，2017年9月实现全线开通运营。地形地貌工程概况 木寨岭隧道位于甘肃省定西

17、市岷县境内，隧道结构为双洞单线分离式，左线长19095m，右线长19115m ，隧道线间距40m 。共设8座辅助坑道（6座无轨斜井、2座有轨斜井），采用钻爆法施工。隧道穿越炭质板岩、灰岩及多条断裂带，存在软岩、岩溶水、断层等不良地质，其中洞身穿越板岩及炭质板岩地段比例达46.53%，且地层具高地应力特性，经测试最大水平应力值为27.16MPa。软岩地段极易产生大变形及坍方。 木寨岭隧道为极高风险隧道。地质构造 隧道位于秦岭-昆仑纬向构造体系，后期被祁吕贺兰山字形构造和茶固山帚状构造复合、归并、改造。受多期次构造复合叠加作用，褶皱断裂发育，形成了形态各异、极其复杂的皱曲与断层束构造；区内主要构造

18、为3个背斜、2个向斜，断层有F2区域性大断裂及其次生的10条断层。祁吕贺兰山字型构造体系；（QilianshanLliangshanHelanshanepsilonstructuralsystem）是横亘于阴山天山和秦岭昆仑两个纬向构造带之间，前弧弧顶位置在六盘山南端的宝鸡以西的一个规模巨大的山字型构造。 地应力 隧道通过区，测得最大水平主应力方向为N34E，最大水平主应力值为24.9527.16MPa，最小水平主应力值为14.9516.17MPa，属高地应力区。最大水平主应力方向与隧道洞轴线方向（N30EN40E）基本一致。 工程概况有轨运输斜井 三车道有轨运输斜井（非实景）地质岩性 炭质板

19、岩青灰色灰黑色，泥质结构，薄层板状构造，成份主要为粘土矿物，含砂质、钙质、炭质、铁质等，裂隙、节理发育，岩质极软，锤击多呈薄片状，遇水易软化并产生较大变形。板岩及碳质板岩单轴抗压强度Rc为3.416.7MPa，属软岩及极软岩。 隧址区炭质板岩岩体扭曲、揉皱现象明显，节理明显，稳定性差，受地下水及地应力影响，易产生不同程度围岩变形、开裂甚至坍塌。地质岩性地质岩性设计概况 隧道正洞设计III级围岩占15.5%，IV级围岩占48.5%，V级围岩占36%。 隧道可采用全断面法、台阶法、三台阶法开挖。全断面法适用于辅助坑道、级围岩段和正洞级围岩地段；台阶法适用于辅助坑道和正洞、级围岩地段；三台阶开挖法适

20、用于级围岩及浅埋、偏压等特殊地段。辅助坑道变形情况 由于隧道穿越地段多为炭质板岩，属软弱围岩。自2009年5月以来，随着隧道施工的逐步深入，软岩变形现象日益凸显。2#、3#、5#、6#、7#斜井出现不同程度的喷层开裂、钢架扭曲变形等支护结构变形情况。 变形情况最为严重的为3#大坪有轨斜井，自2009年6月下旬至10月，主、副井先后发生数次大变形，变形范围从30m到70m不等，变形段喷砼层大范围开裂剥落，初支表面出现环、纵向裂缝，局部拱架甚至出现拉裂现象。辅助坑道变形特征变形速度快：除特殊地段支护结构出现突变以外，最大变形速率达80100mm/d ；累计变形量大：支护结构最大累计变形量达1300

21、mm（大坪有轨斜井主井）；变形范围长：大战沟斜井自洞口30m附近开始近300m长均出现大变形，变形段长度近80%；支护结构变形以水平收敛为主，拱顶沉降及底板隆起次之。辅助坑道变形情况大坪有轨斜井主井前期变形较小，至2009年6月26日斜665处变形突然加剧，不足10小时变形超600mm，附近20m范围内也发生了100300mm变形，经拆换拱架后变形趋稳。7月中旬以来，随着开挖进入f14断层，各测点变形加剧，且呈现出较强的突变性，尤其是2009年8月21日斜649处变形曲线出现反弯点，变形急剧加大，伴随喷砼剥落、刚架倾斜扭曲，局部刚架甚至出现拉裂，停工架设临时支撑，变形趋缓。辅助坑道变形情况变形

22、段施作临时横撑主井斜6+356+20段拱顶中间位置砼大范围开裂、脱落，部分拱架扭曲变形主井斜6+20拱顶偏左位置（非连接板处）拱架断裂辅助坑道加固处理变形段施作临时横撑变形段施作回填注浆小导管辅助坑道变形拆换拱架拆换原初支结构拆换后初支结构辅助坑道变形情况大坪斜井前期变形较小，前期变形较小，至7月28日斜1310处变形加剧，日变形达365mm/d，附近20m范围变形100479mm，经施加套拱后变化趋稳。进入8月以来除斜1290、斜1294在8月1日变形加剧，经采取措施变形速率减小。辅助坑道变形情况XK12+97处右侧边墙裂缝宽度达10cmXK13+00XK12+88右侧边墙位移发生突变辅助坑

23、道加固处理XK13+23XK12+88段临时钢管支撑XK13+00XK12+88右侧边墙小导管注浆辅助坑道加固处理套拱施工套拱处理后断面辅助坑道变形处理对策加大支护结构强度及刚度套拱或拆换拱架 原设计初支钢架普遍采用I12型钢，刚度偏小；3#、4#斜井过国道段采用I20型钢/间距50cm进行初支，支护结构较为稳定 。 支护结构发生较大变形在施作套拱或拆换拱架之后变形均得到有效控制。辅助坑道变形处理对策变形段回填注浆、径向注浆锚杆及加强纵向连接。 依据隧道理论，隧道初支结构应与周边围岩形成共同的受力体系，抵抗开挖后地层应力重分布对隧道结构的作用，而单纯依靠初支结构来抵抗外力是不科学的。通过采取上

24、述措施，在充填空隙的同时，可进一步加大钢架等初支结构与围岩的联结力，提高结构自身的整体性能，从而有效提高初支体系的整体性。尤其是变形段，变形后初支背后空隙加大，通过以上措施能较好地控制变形进一步加大，提高支护结构性能。 辅助坑道变形处理对策 优化断面型式加大断面曲率 直墙曲墙 木寨岭隧道主应力方向基本平行于主隧道方向，斜井与主洞斜交，故斜井走向与主应力方向角度较大，受主应力影响直墙结构在侧压作用下内鼓变形后，结构抗力急剧减小，即“瞬间失稳”，从而导致塑性变形加大，不利于结构稳定。 大沟庄斜井设计为双车道曲墙断面，断面近似圆形，断面较大，截止目前仅出现3次因地下水原因产生的变形，且变形累计值也相

25、对较小，经对地下水采取处理措施后变形趋稳。 施工实践表明，经断面优化为曲墙型式后，斜井变形情况得到明显好转。因此，适宜的断面型式也是大变形控制的重要因素之一。 正洞变形情况 隧道正洞开挖后围岩变形剧烈，主要特点是累计变形量大、变形速率快、持续时间长等。监测数据显示，隧道最大收敛变形达1419mm，拱顶累计下沉最大864mm；初期速率一般在30100mm/d，最大收敛速率153mm/d，最大下沉速率68mm/d；变形稳定期在3550天，个别地段开挖60天后仍无法稳定；尤其在施工初期，应对围岩大变形尚处于科研探索阶段，发生的初期支护拆换比较集中。 正洞变形情况初支变形侵限 正洞变形情况拱顶砼开裂掉

26、块，拱架裸露边墙砼严重开裂、掉块，拱架扭曲正洞变形情况上台阶开裂3050mm 初支环向裂缝正洞变形情况初支变形段拆换拱正洞控变形的主要措施采用动态设计，合理确定支护参数。 木寨岭隧道采用动态设计，针对不同级别围岩变形情况，合理确定支护参数。支护参数由原设计I16、I18逐步调整到H150、H175等型钢钢架、喷混凝土厚度由2325cm增加到3035cm，并结合锚杆和喷射砼进行支护，隧道变形基本得到了有效控制。正洞控变形的主要措施木寨岭隧道动态设计支护参数表（部分）围岩分级级级预留变形量2535cm3040cm超前预支护拱部120范围42小导管预注浆，L=4m，40cm，排距1.6m42小导管预

27、注浆，L=4m，40cm，排距1.6m初期支护喷砼全环C35砼，厚2730cm全环C35砼，厚3035cm锚杆系统锚杆边墙22砂浆锚杆，L=4.0m，间距1.21.2m边墙22砂浆锚杆，L=4.0m，间距1.21.2m锁脚锚杆1218根22砂浆锚杆，L=4.0m1218根22砂浆锚杆，L=4.0m钢筋网8钢筋单层网，2020cm8钢筋双层网，网孔间距2020cm钢架全环H175型钢，间距0.81.0m全环H175型钢，间距0.50.8m纵向连接筋22螺纹钢筋，环向间距1.0m22螺纹钢筋，环向间距1.0m二次衬砌全环C35钢筋砼，厚45cm，环向主筋为2020cm，纵向钢筋为1420cm，箍筋

28、为8。全环C35钢筋砼，厚4550cm，环向主筋为2220cm，纵向钢筋为1420cm，箍筋为8。正洞控变形的主要措施优化施工工法，提高支护结构抗变形能力。 在优化施工开挖方法的过程中，按照不同台阶高度和台阶长度，对两台阶和三台阶工法对变形的影响进行了多次试验研究。 通过台阶数量及高度对变形的影响分析，结合施工的便利性，确定采取三台阶施工。上台阶、中台阶、下台阶、仰拱高度分别为3.2m、3.0m、4.0m及1.7m。正洞控变形的主要措施 木寨岭隧道台阶分部图正洞控变形的主要措施 通过对不同台阶长度的试验研究表明，各部施工时收敛速率为：上台阶中台阶下台阶仰拱，在仰拱施工后变形速率明显下降。因此缩

29、短台阶长度对控制变形起到关键作用，结合施工时的工况需求，确定台阶长度为：上台阶46m，中台阶46m，下断面至仰拱距离小于15m。正洞控变形的主要措施 木寨岭隧道三台阶法开挖示意图 正洞控变形的主要措施紧密结合监测结果，调整工序施作时机。 根据支护结构变形监测结果，及时调整各工序的施作时机。既起到刚柔并济、抗放有度的作用，又使得支护结构不因变形位移过大导致失效、破环。 正洞控变形的主要措施初期支护分次施作表阶段支护内容相应施工时间开挖前超前小导管预注浆同上循环支护时间开挖时初喷混凝土、钢支撑、锁脚锚杆、钢筋网、喷混凝土爆破、出渣后支护后对应变形阶段1/3U0系统锚杆滞后开挖12循环，在下一台阶开

30、挖前完成1/3U02/3U0系统注浆，补喷混凝土滞后开挖510m，在下一台阶开挖支护后进行2/3U0二次注浆、临时横撑正洞控变形的主要措施 正洞工序化注浆正洞控变形的主要措施及时施作拱部临时横撑，避免支护结构变形侵限。 施工中通常在隧道变形达到2U0/3时施工拱部临时横撑，避免变形持续增长而导致侵限，为后续的施工赢得时间。 临时横撑基本上采用H175型钢，部分地段采用200钢管或I20b型钢，间距为12倍拱架间距，横撑的位置在上、中断面交界线附近，横撑间需设置钢筋或型钢连接以增加横支撑的整体刚度。 正洞控变形的主要措施 拱部临时横撑加固正洞控变形的主要措施（试验研究）大战沟斜井施作超前大钻孔(

31、孔径200mm长度15m)正洞控变形的主要措施（试验研究）超前小导洞（3.5m3.5m）正洞施工方法 木寨岭隧道三台阶法开挖正洞施工方法 木寨岭隧道正洞施工正洞施工方法 木寨岭隧道正洞施工三、软弱围岩隧道变形机理 由于隧道开挖不可避免要对围岩产生扰动，打破了原有的应力平衡状态，会出现应力重新分布和动态调整。由于软岩强度低、对工程扰动极其敏感，在受拉和受压条件下将产生塑性区，使围岩和支护结构产生变形。软弱围岩隧道开挖后突出表现在围岩松弛压力大，初期支护承受压力大。 三、软弱围岩隧道变形机理 按照结构力学的基本原理，不妨把隧道初期支护看作是由锚杆、钢筋网、喷射砼、钢架等支护手段组成的复合体。该复合体是具有一定强度和刚度的承载结构。三、软弱围岩隧道变形机理 软岩隧道的开挖过程同时也是周边扰动围岩对初期支护结构的逐级逐次加载过程。当作用在初期支护上的围岩扰动荷载未超出结构本身的极限承载力的时候，结构将处于稳定状态，同时支护结构会因为荷载的不断增加发生变形。一旦围岩扰动产生的荷载超出支护结构极限承载力时，支护结构将会失稳破坏，突出表现在钢架扭曲、喷层开裂掉块，结构变形出现突变等。三、软弱围岩隧道变形机理 由以上分析可以看出，软弱围岩大变形是指在隧道开挖形成凌空面以后围岩受自重应力及构造应力的影响发生朝向隧