隧道软弱围岩大变形的施工控制技术

隧道软弱围岩大大变形的施施工控制技技术交通隧道、水工工工隧道及及其它它地下工工程穿穿越高地地应力力区以及及遇到到软弱围围岩体体，常导导致软软岩大变变形等等相关地地质灾灾害。根根据大大量文献献检索索结果显显示，隧道工程程围围岩大变变形已已困扰地地下工工程界的的一个个重大问问题。随着我国隧道工工工程以及及地下下工程的的迅猛猛发展，其其长长大、深深埋的的特点日日趋明明显，而而在一一定的围围岩地地质和环环境地地质条件件下等等则往往往易于于发生围围岩大大变形等等地质质灾害。围围岩岩大变形形是一一类危害害程度度大、整整治费费用高的的地质质灾害。目目前前正在施施工的的兰渝铁铁路木木寨岭隧隧道也也因围岩岩大变变形不得得不加加强初期期支护护，增加加工程程的投入入。1、隧道软弱围围围岩大变形形的的概述1.1软弱围岩岩岩大变形形的定定义关于围岩大变形形形，目前前还没没有形成成一致致的和明明确的的定义。有有的的学者提提出根根据围岩岩变形形是否超超出初初期支护护的预预留变形形量来来定义大大变形形，即在在隧道道施工时时，如如果初期期支护护发生了了大于于25cmm(单线隧道)和50ccmm(双线隧道)的位移，则则则认为发发生了了大变形形。然然而也有有的学学者认为为，不不能从变变形量量的绝对对值大大小来定定义大大变形问问题，具具有显著著的变变形值是是大变变形问题题的外外在表现现，其其本质是是由剪剪应力产产生的的岩体的的剪切切变形发发生错错动、断断裂分分离破坏坏，岩岩体将向向地下下空洞方方向产产生压挤挤推变变形来定定义大大变形。1.2预防和控控控制软弱弱围岩岩大变形形的施施工措施施要预防和控制隧隧隧道施工工中软软弱围岩岩的大大变形，首首先先做好超超前地地质预报报，选选择相应应的安安全合理理的施施工方法法和措措施。在在施工工中始终遵遵循“先治水，管管管超前，短短进进尺，弱弱爆破破，强支支护，早早封闭，勤勤量量测”的21字方针。严严严格执行行施工工规范，强强化化施工工工序标标准化，依依据据超前地地质预预报，指指导现现场施工工，严严格支护护措施施。2、隧道软弱围围围岩大变形形的的施工控控制技技术本文以兰渝铁路路路木寨岭岭隧道道为例，对对隧隧道软弱弱围岩岩变形的的形成成及控制制施工工变形技技术进进行一些些探讨讨。2.1工程概况况况木寨岭隧道位于于于甘肃省省岷县县进内，进进出出口高程程为2549..888m和23900..94mm木寨寨岭隧道道为单单线双洞洞隧道道，全长191110米。木寨寨岭岭隧道地地质条条件极为为复杂杂，洞身身穿越越木寨岭岭高山山区，特特殊不不良地质质有湿湿陷性黄黄土、滑滑坡、泥泥石流流、岩堆堆、炭炭质板岩岩及断断层。基基岩节节理、裂裂隙发发育，有11条断层破破碎碎带、3个背斜及2个向斜构构造造，属高高地应应力区。为为极极高风险险隧道道，是本本标段段控制性性重点点工程。气候属于高原性性性大陆气气候，年年平均日日照时时数22144..9小时，年年平平均气候4.9℃--7..00℃，年平均均相相对湿度68%，年平均均无无霜90-11220天，年平平均均降水量596..5毫米，最最热7月份平均均气气温16℃，最冷1月份平均均气气温-6.99℃。2.2隧道软弱弱弱围岩大大变形形的施工工控制制技术木寨岭隧道变形形形控制以以支护护结构的的调整整为主，在在变变形较为为典型型的7#斜井和和正正洞开展展以拱拱架调整整为主主的分阶阶段支支护参数数现场场试验以以及应应力释放放等试试验，并并将优优化后的的支护护参数应应用于于其它斜斜井施施工中。同同时时，斜井井变形形段支护护参数数的优化化结果果也为正正洞支支护参数数的选选择提供供了基基础。（1）应力释放放试试验成果前期在7#斜井井井进行超超前大大钻孔和和超前前导洞应应力释释放试验验。超前钻孔试验设设设计图和和试验验现场图图片试验段与对比段段段监测数数据里程沉降终值（mmmm)平均值（mm）水平收敛终值（mm）平均值（mm）对比段斜8004951.7195.06237.71斜79562212.25斜79044305.83超前钻孔试验段段段斜7252426.3152.93162.67斜72029182.49斜71526152.58（2）正洞台台阶法变变形控控制试验验正洞超前导洞扩扩扩挖法试试验位位于正洞洞右线线DYK11888+00455~DDYKK1888+0075。三台阶施工三台阶施工三台阶法施工图图图片三台阶施工中台台台阶变形形采用三台阶法施施施工时，平平均均拱顶下下沉值值为67.9944mm，最大水水平平收敛为164..223mm，上、中中台台阶收敛敛值相相对较大大，施施工效率率约为为1.3mm//d。通过台台阶阶变形分分析表表明，上上台阶阶施工是是应力力调整的的主要要阶段，施施工工中要防防止发发生上部部坍方方。在中中台阶阶、下台台阶施施工过程程中要要加强锁锁脚锚锚杆的施施做，仰仰拱快速速闭合合是控制制变形形的关键键。各台阶施工变形形形分布平平均比比例中台阶开挖前下台阶开挖前仰拱开挖前衬砌前拱顶32.79%35.60%24.16%7.45%上台阶拱脚57.67%21.93%16.14%4.25%中台阶57.58%39.74%2.86%下台阶98.34%1.66%（3）支护参数数调调整优化应应应用大战沟正洞段右右右线重庆庆方向向支护参参数应应用：阶段第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段里程Dyk187+++9055~9996Dyk187+++9966~DDyk11888+0334Dyk188+++0344~1125Dyk188+++1255~3345围岩情况二叠系下统板岩岩岩夹砂岩岩下统板岩夹砂岩岩岩夹灰质质板岩岩二叠系下统板岩岩岩夹灰质质板岩岩二叠系下统板岩岩岩支护参数H175型钢拱拱拱架，间间距0.5mm/榀超前导洞试验段段段H175型钢拱拱拱架，间间距0.5mm/榀全环I20b型型钢钢拱架，间间间距0.8mm变形量（mm）平均变形量33330mmm＜160mm＜130mm平均变形量34445mmm木寨岭隧道长度度度大、地地质复复杂、断断面多多，施工工中面面临的不不确定定因素多多，为为确保安安全及及施工的的连续续性，通通过对对木寨岭岭隧道道已施工工段落落支护、变变形形进行分分析总总结，在在前期期支护参参数的的基础上上，进进一步优优化木木寨岭隧隧道软软岩大变变形段段支护参参数。（4）工序化化注浆的的应用用根据围岩开挖揭揭揭示，预预判隧隧道可能能出现现变形的的，在在隧道开开挖支支护初期期预施施做注浆浆锚管管。根据据变形形等级管管理情情况，当当支护护变形超超过200mmm，变形没没有有趋于收收敛的的情况下下进行行径向注注浆加加固。（5）临时支撑撑的的应用采取工序化注浆浆浆加固措措施后后，变形形超过过300mmm，且仍没没有有收敛趋趋势，为为了保证证支护护结构和和施工工的安全全，架架设临时时支撑撑，使变变形速速率迅速速下降降，也为为初支支仰拱施施做提提供安全全保证证。同时时，二二衬仰拱拱施做做完成后后，根根据二衬衬施做做长度，拆拆除除相应长长度的的临时支支撑，也也保证了了初期期支护不不侵限限。DyK178+050～+040段临时横撑DyK178+020～+010段临时横撑DyK178+050～+040段临时横撑DyK178+020～+010段临时横撑通过对以H17775、I20b型钢拱架架为为主的支支护参参数在正正洞的的应用，结结合合地质条条件的的变化，适适度度调整间间距；；根据变变形情情况，适适时进进行工序序化注注浆、架架设横横撑等增增强措措施，保保证支支护参数数的相相对稳定定性。3结论：根据木寨岭高地地地应力炭炭质板板岩特点点，从从地质预预报、爆爆破优化化、开开挖、出出渣运运输、锚锚喷支支护、二二次衬衬砌以及及施工工组织等等方面面进行了了分析析和总结结，施施工中遵