中铁广昆铁路秀宁隧道施工关键技术

广昆铁路秀宁隧道施工关键技术中铁十六局集团有限公司2014年9月

一、工程概况二、施工关键技术

三、体会一、工程概况1.工程概况

秀宁隧道为广昆铁路（成昆铁路广通至昆明段）扩能改造工程中的双线单洞隧道，全长13187m，设计行车速度160km/h（预留200km/h），是全线的控制性工程。隧道位于楚雄禄丰南车站与昆明安宁双湄村车站之间，出口段位于半径为5000m的左偏曲线上，其余位于直线上。线路为单坡设计，进口端11727m坡度为11‰，出口端1460m为9‰。秀宁隧道13187m一、工程概况秀宁隧道地处云贵高原东南部，属中高山构造侵蚀、溶蚀地貌，地形陡峻、起伏较大，最大埋深565m。隧址区地质构造复杂，主要通过强构造带千枚岩、泥岩、板岩和灰岩地层；隧道穿越5个褶曲构造和8个富水断层带，其中罗茨－易门断裂带宽1000余米，属于川滇南北向构造体系中的系列大断层，隧道出口段穿越该断裂带核部550m，为糜棱岩，围岩为VI级。一、工程概况隧道穿越糜棱岩地层550m一、工程概况罗茨—易门断层秀宁隧道一、工程概况

隧址区属金沙江水系，水文地质条件非常复杂，区内各类型地下水的埋藏、分布、富水性受地质构造、地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制。隧道穿越近5km的富水区，地下水主要为岩溶及构造裂隙水，岩溶较为发育，在褶皱带、断裂带、可溶岩与非可溶岩接触带，极易发生突水、突泥等危害。预测隧道最大涌水量为140,000m3/d，地表水主要为溪水、沟水，隧道进口附近有大官田水库，出口段下穿龙潭水库，库底到隧道顶不足10m。隧址区水文地质单元划分（深蓝为单元边界，箭头为地下水流向，红线为隧道线）隧道出口隧道进口龙潭水库大官田水库一、工程概况

秀宁隧道为双线大跨隧道，按照：隧道进口、隧道出口、进口平导、1#~4#斜井进行施工组织。由于受突水、突泥影响，开挖受阻，1#A斜井废弃，改为1#B斜井，3#斜井废弃。一、工程概况2.隧道施工难点

（1）隧道出口段550m位于罗茨－易门断裂带核部，地层为糜棱化的断层角砾岩，即糜棱岩，富水，围岩为VI级，埋深4~63m，最大开挖跨度15.2m，最小覆跨比只有0.26。富水糜棱岩围岩的稳定性极差，隧道开挖后自稳时间不足1个小时，极易发生溜坍、涌泥现象，糜棱岩地层的围岩稳定和变形控制是秀宁隧道施工的最大难题。掌子面溜坍掌子面涌泥一、工程概况

（2）隧道下穿龙潭水库段长60m，地层软弱破碎，VI级围岩，水库水深5.4m，库底到隧道拱顶9.8m（含淤泥层2.5m），水库水向隧道排泄的径流途径很短，在水压的作用下，产生渗漏和涌水的可能性很大。施工稍有不慎发生坍塌冒顶、水库内的蓄水会瞬时涌入洞内，造成重大施工灾害。

掌子面涌水龙潭水库一、工程概况

（3）隧道洞身穿越由八条断层破碎带及岩溶发育区组成的三个大型高压富水区，总长达5km，最大涌水量14万m3/天，最大水压2MPa，隧道开挖遇到富水断层、暗河和溶洞时防治突水、突泥危害极为困难。此外，隧道施工排水将对区域内的地下水环境造成影响，引起地表水的漏失、井泉干枯等环境问题。1#A斜井淹后废弃溶洞填充物隧道底突水大排量排水一、工程概况

（4）隧道穿越炭质板岩地层约4km，占全隧的30%，其中1/3埋深大于400m，属高地应力地层。炭质板岩呈薄层状、层间基本无胶结，由于受到构造应力作用，板岩节理扭曲，大部分呈破碎、断裂状态，结构松散。遇水后强度低、极易失稳，隧道施工极易产生滑坍、严重超挖、大变形、初支侵限等问题，围岩稳定性及其变形控制十分困难。

掌子面滑坍隧道严重超挖大变形超限二、施工关键技术

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术

2.大断面隧道下穿水库施工风险控制技术

3.高压富水断裂带隧道施工防突涌技术

4.薄层炭质板岩大断面隧道变形控制技术（1）糜棱岩工程特性研究

糜棱岩是韧性变形条件下形成的断层岩，由基质和碎斑构成。它是强烈破碎塑变作用所形成的岩石，往往分布于断裂带两侧，因为压扭应力的作用，使得岩石发生错动、颗粒破碎。糜棱岩在我国主要分布在四川和云南两省。

1885年，英国学者Lapwroth在研究苏格兰高地莫因（Moine）断裂带时，第一次提出了糜棱岩（Mylonite）这个科学术语。他认为，糜棱岩是一种细粒的、具有强烈理化作用、在脆性破碎及研磨作用下形成的岩石，形成过程中不伴有组分的重结晶作用。

1968年，Turner重新定义糜棱岩为“粗粒岩石的极端粒化，没有明显的化学再造，一种细粒碎石样粘固带状或条带状岩石。未破裂的母岩呈眼球状或透镜体，常包含在粒化的基质中”。对糜棱岩的认识和研究已超过百年，在其组成和变形机制方面已有了较多的了解。但由于糜棱岩构造和组成的复杂性，对它的组构和工程特性（如受力变形特性、水稳性、渗透性等）知道的还不多，还需要做进一步的研究。

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术

糜棱岩基本物理性质指标：物性指标名称单位范围平均值基本指标含水量w%5.9~11.48.20密度ρg/cm32.20~2.322.25比重Gs-2.65~2.702.67换算指标湿重度γkN/m321.56~22.7422.07孔隙比e-0.21~0.370.28孔隙率n%17.4~27.021.9饱和度Sr%43.2~10078.6干重度γdkN/m319.37~21.4920.46饱和重度γsatkN/m320.68~24.5422.61浮重度γ'kN/m310.87~14.7312.80

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术隧道出口段糜棱岩开挖揭示：掌子面及侧壁围岩层理、片理清晰，层厚小于2cm，压碎严重，扭曲，岩体呈角砾碎石夹土状镶嵌。而且局部富水呈饱和状，其中有不规则的泥囊分布。施工中，与院校合作，现场采集糜棱岩试样，采用微观结构分析、矿物和化学组成分析、物理和力学试验等多种方法，对罗茨－易门大断裂核部糜棱岩的组构特征、物理和力学及渗透特性进行全面分析，明确了糜棱岩的组构特征（粒度成分、孔隙特征和矿物成分），获得了糜棱岩的基本物理性质、抗剪强度和渗透性指标及其变化规律，确定了糜棱岩抗剪强度的水稳性，为研发富水糜棱岩地层VI级围岩的超前注浆加固技术奠定了基础。

组成特征：级配曲线糜棱岩试样颗粒的能谱分析图SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOKa2ONa2O烧失量61.22~83.9810.38~18.722.51~7.331.57~4.340.45~2.231.85~3.401.92~2.183.15~5.56矿物组成

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术微观结构特征：

扫描电镜下可见碎屑矿物具波状消光、解理和双晶纹弯曲、颗粒边部碎裂等现象。韧性基质是一些细粒矿物的集合体，变形残核是经受韧性变形的矿物，显透镜状或带状。孔隙组成及分布100倍1000倍10000倍

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术糜棱岩试样的扫描电镜照片

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术抗剪强度的水稳定性渗透特性

从左上图可以看出，当含水量4.0%增加到12.0%时，其粘聚力从14.97kPa增加到62.64kPa，增加了约3.2倍；而内摩擦角从34.57减小到5.95，减少了82.8%。说明含水量变化对糜棱岩的抗剪强度影响非常大，利用糜棱岩强度的这一特性，可在注浆时通过设置排水孔加速富水糜棱岩地层的排水固结，使糜棱岩的强度在短时间内得到了较大的提升，从而提高围岩的稳定性。从右上图可看出，当干密度为1.8g/cm3时的渗透系数为2.30cm/s，而干密度增加到2.3g/cm3时，其渗透系数减小到0.066cm/s，即密度只增加了27.8%，但渗透系数减少了97%。这说明糜棱岩的密度对其渗透系数有很大影响，这一渗透特性对于糜棱岩地层的注浆加固具有双重影响，一方面由于渗透性迅速减小糜棱岩地层不易形成渗透注浆，只能以劈裂挤密注浆为主；另一方面，渗透性降低有利于实现地层的注浆堵水。（2）富水糜棱岩地层注浆堵水加固技术

基于试验得到的糜棱岩物理、力学和渗透特性，制定了针对性的注浆堵水加固措施：上部先外后内逐层劈裂注浆挤水，下部根据含水量分布动态设置引水导管，以加速糜棱岩排水固结。另外，拱部施作超长大管棚（30~40m）支护,以进一步改善糜棱岩围岩的稳定性、提高其承载能力。

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术注浆方案

1.富水糜棱岩地层大断面隧道施工技术序号参数名称参数值1加固范围纵向25m径向工作面及开挖轮廓线外5m2浆液外圈采用水泥-水玻璃双液浆，内圈采用水泥浆3浆液扩散半径1.8/2.0m4终孔间距2.8m(〈3m)5注浆终压4~8MPa6注浆孔径90mm7注浆速度10L/min8注浆方式前进式分段注浆,先外圈后内圈9注浆孔数量141个注浆参数上部注浆孔下部排水孔开挖揭示的浆液围岩注浆加固按照先外圈后内圈、间隔跳孔的顺序进行操作。具体顺序：第六环

第五环第四环第一环第二环第三环。1.富水跌糜棱贱岩地糟层大默断面饿隧道厌施工缠技术注浆朗材料蚕性能南参数上部疫注浆身孔下部艘注注山排水李孔注开挖愚揭示菊的浆膀液注浆答材料付以普哥通硅蹲酸盐累水泥穷单液洪浆为独主，快硬硫铝酸秒盐水泥启、普通真水泥―水玻碰璃双吼液浆限为辅踩。序号浆液种类浆液配比参数凝胶时间3d抗压强度（MPa）W:C1快硬硫铝酸盐水泥0.6:134min19.10.8:11h20min12.01:11h35min8.52普通水泥单液浆0.8:115h56min3.43普通水泥—水玻璃双液浆0.8:156sec1.8注浆山效果织检查乎：注浆后甩钻设7个检查简孔（占控注浆孔粥总数的5%），其灶中2个为淘取芯吧孔，咬另外5个为非肤取芯检唯查孔。检查孔低出水量称均小于0.倾2L龄/(子mmin仍)，达逗到了搞注浆些加固改围岩洁的设计要求贫。两个检企查孔芯育样含水洽量的平痰均值为5.泡44军%，与虎注浆声前相发比减少33虑.7睬%，说明雹在注浆障压力作农用下，办糜棱岩踪蝶地层受鉴压产生跨排水固结从，糜汪棱岩浸的含究水量役大为吴减小亦。芯样平除均比重哥为23.猫48事kN/墙m3与注浆高前相比伯提高6.渐4%，而嫁内摩擦痰角提终高近20%日,说明在骑注浆压凶力作用胸下，糜葵棱岩地腿层排水湿固结后艇密度奇有所识增加唇。5#检查每孔中崖取出净的部梁分芯姐样（3）扩大拱仔脚短四跳台阶九核步开挖概法针对Ⅵ完级围岩班富水断忍层糜棱督岩地层寒易涌泥轻溜坍的碌特性，在掌子季面超前预睡注浆+Ф108大管宁棚支朴护条件下馒，在采蝇用常规筛三台阶射预留核挖心土七闪步开挖箱法的基嘉础上优铜化为扩梅大拱脚洒四台阶辣九步开镰挖法，添人工配彼合挖掘虑机作业魔。1.富水糜匪棱岩地蜡层大断阶面隧道损施工技辱术循环进如尺0.延6~1.4盖m，开泄挖中似台阶树时扩伞大拱租脚，鼠各开粘挖台陈阶钢遣架接秧头处营设置耗锁脚龄锚管晒，每仇处3根，锚彼管斜向诱下方，轨每根锚它管角度序相差20°。锚贺管与柿钢架础焊接线牢固扔，确盗保钢蔑架基砖础稳请定。仰拱揭一次盟开挖支长度2~3m，初真期支羊护及白时封愧闭成设环，吧二衬忧紧跟侵仰拱价施工星。控蛾制仰塞拱封罢闭距蒙离掌截子面凯小于25余m、时间铸小于20天。开挖达过程名中根跌据围辫岩和训支护闪变形扬情况灵及时顿调整露支护否参数迅，必绢要时百采取忽加设攻临时帜支撑吴、预韵留一罢定的暑初期卷支护蒙补强碰空间肢等措贡施。1.富水糜本棱岩地寄层大断匠面隧道本施工技仇术1.富水扔糜棱猫岩地爽层大渴断面政隧道桂施工具技术开挖监化控量测遣：首先哑，通画过观语察洞写内注站浆和饰开挖否施工粘时的皮情况柔，对要注浆悬加固宰效果神进行免初步眨评判枣；其记次，原通过问对洞稼内拱垫顶下禁沉、颜周边县位移短、围壤岩和愉衬砌着受力若等监档测数周据的陵整理芹分析盾，进震一步解了解激隧道惠结构跨和围祥岩的层受力蓝变形模状态累，并爸判定宾其稳管定性慰。序号量测项目量测目的量测断面间距量测频率仪器1洞内、外目测观察了解开挖面自稳及支护变形开裂、地表沉降和裂缝情况1次/天地质罗盘等2初支拱顶及拱脚沉降了解施工过程支护结构拱顶及拱脚沉降，判断围岩及初期支护的稳定性。间隔5m布置1个监测断面仰拱封闭前1次/天，封闭后到衬砌施做时1次/2天全站仪等3初支水平收敛及水平位移了解施工过程支护结构水平收敛及水平位移绝对值，判断围岩及初期支护的稳定性。间隔5m布置1个监测断面仰拱封闭前1次/天，封闭后到衬砌施做时1次/2天收敛仪、全站仪等4围岩压力及接触压力了解围岩压力及接触压力分布规律及围岩、初支的稳定性每一注浆循环中部布置1个监测断面仰拱封闭前1次/天，封闭后到衬砌施做时1次/2天土压力盒频率读数仪5初支钢架内力及衬砌受力了解初支钢架内力及衬砌内力分布规律，分析初支稳定性每一注浆循环中部布置1个监测断面仰拱封闭前1次/天，封闭后到衬砌施做时1次/2天钢筋计、压力盒、频率读数仪1.富水远糜棱忠岩地慕层大尊断面联隧道庙施工也技术DK嫂10坦06避+1课45断面崇拱顶乔下沉绪历时帮曲线D10夜06+烘145断面洞损周收敛职历时曲桶线监测术结果搬表明谨：（注：GD―拱顶链沉降仔测点某；SL容1、SL朱2―净空收缠敛基线汗）拱顶小下沉暑及周失边收姨敛测辟点布无置示佳意图隧道潮开挖吼时，拱顶最千终累计王沉降在25m慢m~55m如m之间甘，洞轮内收对敛位移得约在30mm独~80帜mm之间，变形箩量在喂允许姑范围闪之内其，符滥合正代常施尽工要膛求。隧道拱扁顶沉降氧和洞周王收敛速大率在上神台阶导欧坑开挖暂后10天内，担变化较葵大，速刷率较快怒，约为2~6拍mm/草d（收敛2~蚊8m芦m/队d），薪该阶打段拱披顶沉劣降、完洞周坛收敛劫累计河值占篇总量络的50%以上摔；随钢着时间的便推移和旁掌子面要的向前制掘进，占拱顶沉墨降、洞焰周收敛迷速率变筛缓，减农小到约1m豪m/根d（收敛0.1斧~0.巨6mm渠/d）；开书挖约25d蹈~35遥d后，孕隧道临拱顶互沉降牢、洞弟周收胁敛趋湖于稳苏定。1.富水糜政棱岩地处层大断宇面隧道笋施工技牙术DK1魄006屋+12阀0断面钢件拱架翼呼缘轴力―时间严关系兵图（委内翼刺缘)）从初支饥钢拱架径翼缘轴薄力―时间曲并线可以支看出：（1）钢拱柳架翼缘似轴力以士拉力为还主，拱割顶和拱叹肩处受谜力较大系，拱腰命和拱脚倡处受力告较小，桥初期有零压力出哑现；（2）由于信隧道采汉用分部颈开挖，核每部开妄挖对围目岩均有坦一定扰庄动，造痰成钢拱饱架翼缘拨轴力―时间垫曲线胆波动宇较大锁，随更着时核间的危推移戒和掌牛子面丛的前您进，猜量测染值逐准渐稳舟定，薪一般君稳定散时间睁约为10~构15d。DK篇10凳06数+1谅20断面喷坚射混凝朝土应力―时间栽曲线次图从喷村射混倍凝土傲应力―时间曲清线图可存以看出密：（1）在初扁期支护厦施作前别期，混错凝土应肺力随时甜间变化仇较大，恭随着时子间的推微移和掌菠子面的些开挖前库进，量秀测值逐泳渐稳定买，一般鄙稳定时胀间为10~纳15d。（2）喷绪射混柔凝土迅应力合主要羞承受挣压应旅力，匀且在弃拱部稠压力阀最大锻。测点壮布置忧示意果图(图中负草值代表印拉力，再正值代采表压力)(图中负速值代表候压力，粉正值代驼表拉应亿力)1.富水贵糜棱途岩地雀层大芒断面躬隧道轿施工路技术DK1当006乡丰+14猎0断面蒙初支赞与围雄岩接沈触压各力―时间曲锣线图DK1患006欢+14架0断面盼二衬角钢筋茅轴力―时间漏曲线关图在二到次衬旨砌浇己筑初躁期，汗受混赏凝土蜂水化说热的蒜影响杀，初讲支与等围岩火间的吸接触曲压力然变化盛较大朽，约4~5炸d后量测计值开始醋稳定。二衬混友凝土浇渴注初期麻，受混病凝土水位化热的挡影响二远衬内钢伸筋轴力坚变化较楚大，约4~5伐d后，蹈轴力功值开蕉始稳骗定。(图中负认值表示仇受拉，趁正值表森示受压惠）（图中偷负值表炒示受拉极，正值欲表示受绢压）2.大断面胃隧道下冶穿水库容施工风蚀险控制颂技术秀宁排隧道逆出口滤段下经穿龙他潭水事库的并库尾押部分垂，水笨库与缩慧隧道讲斜交厉。水船库库室容约9.赵4104m3，最大至水深10蚁.8贵m，最小样水深2.5张m，隧数道下愚穿水淋库处蜻水深5.拜4m，拱顶嫁以上埋懒深9.8钢m（含淤柴泥层2.5冤m），实互际隧道昌埋深约6.8米。（1）洞拌顶隔丑水围明堰降留低水恩位隧道下穿龙蓬潭水库凡，为了猛防止施否工时发荐生上覆题地层坍贯塌冒顶吸，水库变水突然垦涌入洞诵内，以信及降低棵地层内竟的渗透稠水压，忘在隧道两侧（约50m）分料别筑隶坝，帖同时猛抽干热坝内玻存水欠。拦水轨坝按盾坝顶军高出惧水面1m、坝泻顶宽老度1m修筑，筑坝材娘料为编织踏袋内民装渗分透性稼小的乖粘性愚土，免外部湾用防勾水材安料包惑裹。9.8变m5.脸4m2.大断面甚隧道下那穿水库歇施工风岔险控制绝技术（2）洞内贝注浆封瞧堵围岩样导水通痛道及加程固地层为防止坍塌冒装顶、水笨库水倒痕灌，采辱取全断渡面帷幕售注浆堵寨水及围席岩加固捷措施，便最外圈穴采用硫垄铝酸盐傅水泥单你液浆，挎大角度遇注浆孔饱注浆，封堵导颗水通道肆，切断委水库水躺与地下斩水的水隔力联系踏。其余市内圈件采用尸水泥雾单液铲浆加善固围耳岩，贞加固籍范围潮为开附挖线外6m。浆液负充满让裂隙2.大断面折隧道下掠穿水库告施工风翻险控制抹技术（3）大葛管棚秃＋双凉排小际导管蜂超前鼓支护在全赛断面境注浆链加固刻结束饺后，殖沿拱售部开圾挖轮恋廓线炊布设幻玉超前够大管蝇棚+双排调小导胖管超战前支盈护，大管棚才长40m、外径Φ10崇8mm，小导颂管选用均长4m的钢项花管旁，间封距40c翁m，以保佛证隧车道开均挖及咸结构营安全征。隧道开焰挖采用辈四台阶忆九步开忧挖法。无工作具室大管坚棚施做小导轮管施绒做2.大断废面隧伶道下任穿水吓库施甚工风洲险控雹制技男术（4）风哗险监棉控措泉施在隧嫁道施侮工期冻间，徒特别岸加强控洞内筑外的罗安全案监控宰。在贝洞外乡丰定期极对隧馅道上知方水努库及剑附近竹地表示进行盖观察威，监覆控地射表变幻玉形和唐水库茄水位冠变化归；在朗洞内许，监泼控围嚷岩和可初支倦变形甚以及攻掌子苍面稳奔定，至如有究异常披情况偏发生绩，立鱼刻报天警。灾害的禽预防和帅应急措狗施：1）防感坍塌资、涌棍水预胀防措粮施；2）大野量涌瓦水、倒涌泥畅的应豆急措颂施；3）围岩姜坍塌的饺应急措兵施；4）充泥足的迹应急撤物资恒设备心准备侨；5）定督期进容行逃饱生和现抢险疮演练吗。通过采溉用以上嫩风险控痰制综合药技术，擦洞内和题洞外的蚊施工风蝇险得到某较好地缸控制，畏隧道施朱工没有良出现渗突漏水事资故，水判库也没砌有降低械水位而污影响当稍地村民响的生产扔生活用提水，实厘现了隧羡道出口步顺利穿声过水库杰段的预摸定目标踏。3.高压举富水闪断裂示带隧邪道施红工防埋突涌辱技术秀宁隧坊道的地龙下水具司有涌水杀量大、脊涌水集消中的特择点，平晚常期涌纽奉水量达64觉,0斥00剧m3/d，雨昨期最捞大涌宫水量炕达140穷,00醋0m3/d，地舟下水懂对隧婚道施盲工及所运营师带来农较大滴的影逆响。（1）地跃下水慕处理狸原则地下水故处理原熟则：在娱裂隙水甚分布较这广地段形，或水厨文环境秩有严格驾要求的徐，防排悔水设计赵采用‘秀以堵为公主，限仰量排放母’的原馋则，采龙取超前拨帷幕注炭浆和开爸挖后径瓜向注浆城等形式渐，将大矛面积淋门水或局暂部股流塞封堵，烤以减少埋地下水睛流失。注浆仗启动搁判识别标准飞：(1尝)地表无绸环境要午求的地养段超前探渣孔单孔懒出水量您大于3m3/h，判填定有锐局部侵突水删可能箭，则累采取缩慧超前圈局部区注浆似；超般前探眠孔有2/3孔满递孔且闸总出于水量聪大于15好m3/h，判定球全断面孙有突泥昨涌水可络能，则戏采取超粥前帷幕平注浆；声地下水仿主要沿场岩层层筝面渗流搅、且水幼压不高打的地段环，则采帐取开挖判后径向范注浆的培方式堵插水。(2日)对地表桂有环境共要求的覆地段①超钳前探孔译单孔出阁水量大皮于3m3/h，判定醉有局部挂突水，急则采取没全环径拿向注浆忙；超前姨探孔有2/火3孔满孔踢且总出辩水量大尼于15m3/h，判定得有全断极面突泥雨涌水可匙能，则税采取超侦前帷幕馅注浆。②虽段然达不故到①的寨标准，区但洞内愿探测有福出水，劫且对地殿表出露宵泉眼的弱监测结淘果分析贸，平导破或隧道挣的开挖律引起地场表泉眼炎水量有棋明显下广降时，完立即采近取注浆勿堵水。3.高压励富水颤断裂周带隧胆道施尽工防避突涌延技术根据皱岩体久裂隙笼发育直情况舍（走坛向、冻密度亮、深钳度、惰分布茫等）舰确定细局部错径向秃注浆岁孔的贱位置棵和注穗浆参虾数。逼对裂欧隙股煮状水藏，局芬部径疗向注心浆孔芝距离擦裂隙晚横向1.脊5m，沿裂妄隙走向达距离1.围5m；对裂振隙面状扣水，局凭部径向鄙注浆孔狠环向间侦距1.朴0m～1.5轧m。径向静注浆堵腹水在前浩方开挖艇支护完乞成后平赌行作业柔，以单躬液水泥邪浆或水贼泥―水玻锡璃双有液浆释堵塞脖岩层摸溶隙眉和岩豪溶径呆流管摔道，舒达到足堵水样目的规。全断面睬径向注坦浆布置半示意图裂隙股眯状出水村注浆封穴堵示意倦图超前感局部擦注浆猎示意吸图3.高压垒富水黑断裂痒带隧满道施锐工防训突涌蚊技术（2）富保水断境层地孟质预胶报隧道施熔工过程中，美在地妄质分蝴析的似前提朵下，语以TS欣P2致03探测兰为主坡作长秆期宏仓观预糊报，眯富水秃地段停辅以晋红外错探水付连续典施作鸽，地铁质雷蜓达作虎为补丢充，慈加强皇常规园地质士素描损、地厚质综宅合分糖析和茶超前妹水平坛钻孔俱等综邻合手段进呢行超前乱地质预稻报，重点查明掌巨子面前译方构造军特征及赋水情输况。基于TS孤P探测惭技术促，结碎合秀路宁隧疲道水链文地翁质情坛况将屯地下嫌水划股分为炮“无诸水”艘“含滨水较变少”插、“勇含水虫较多牢”和想“富宋水”干四个暴等级穷，将塑溶洞各分为去碎石桶填充催型、这软塑递或流瓦塑性丽软土返填充农型槽、地勉下水川填充像型和戴无填摩充型胶四种孟溶洞蜻，在女此基和础上抄，根前据超何前地详质预胡报与苹工程槽地质晒勘探符资料位和实蚊际开掠挖结探果对诊比情倡况，者将对乏不同寨赋水逮地层穴、不粗同类趟型不活溶洞交预报旷的准即确程盒度分溉为“洞准确丧”、单“较歼准确匹”、识“较钢不准所确”郑和“含不准嘱确”唤四个仔等级蚂，同价时提草出了丈相应默的划阔分标阅准和掏判断时方法紫。从图哨中可贺以看轨出：稻虽然TSP探测乌预报计技术管可以随探测秃和预抹报隧珠道掌淡子面甩前方舰地层遗含水掠情况企，但脾随着伪地层熄中含店水量肠的增太加，添预报苏准确肝度在轮降低江。而激且TS捷P探测技下术对岩浅溶的探疾测准确柜率不高伯，尤其最对无填出充型溶跨洞预报级结果对猫隧道施败工只有套一定的两参考意蛋义。地层却含水摆量不棋同时TS樱P预报鞭准确且程度呀的比它较地层包莲含溶洞雅时TS辟P预报结晶果评估路比例图3.高压富潜水断裂冶带隧道牧施工防棵突涌技针术（3）平初导分圆水降喘压高压叔富水扇区主比要位咬于隧妖道进盯口段允，为霜了减惯小隧刺道施誓工突拢涌水斑风险哗，增笨设了40速95等m的平行仙导坑，己平导为治顺坡排稼水，平忍导排水肚对正洞欧起到分宾水降压梅的作用况，并可酸通过横捐通道加相大正洞锻的排水廉能力。3.高压富样水断裂远带隧道春施工防纸突涌技凭术PDK灵995幸+00激9PD寻K9耕95抱+1奶21PDK舰995虹+40肉0PD睬K9洗95柳+6盐00PDK过995开+69阿0PD巡寿K9神95爆+8驻83开挖过楚程中，吵平导超迁前正洞60码0～90返0m左右仍，以炕提前炒判断丈含水镇体位孙置和庭导水疫路径等。地耗下水散主要锣从平姿导内磨涌出垫，正腐洞开苏挖后排基本袭无水惑，局绕部出距水呈含渗透娱湿渍葵，故咸正洞县未进导行注室浆堵坝水，眼仅在填大龙屈潭断授层带私施作其抗水败压衬甩砌，门以利播于地蛇表水忘的恢组复。平导施纺工涌水甩情况：3.高压富贺水断裂鹊带隧道拖施工防战突涌技传术（4）上堵和下排超此前注浆在秀餐宁隧坑道的飞富水医断层家构造柿带中亦，可贿溶岩糊裂隙继多以氏条带阅状交桃错密糕布出器现，狂为了攀减少羊钻孔战注浆丹量，减小缝掌子闸面水代压，采用劈燕了掌日子面扩上堵喇下排超前注浆芹技术。3.高压富农水断裂未带隧道掠施工防李突涌技耗术具体实寸施方法山：a.在计划钉堵水区摔段内对椅隧道上则半断面颜及其开酒挖轮廓丑线外围末岩进行轮注浆，思封堵上箭半断面服地下水影，同时朋切断上利半断面巨开挖轮踪蝶廓线外刊地下水用流向隧哪道的导胜水通道乞。b.上半断爽面周边芽注浆完票成后，抓按注浆抗孔数的5%设置暂检查串孔进宣行效扛果检妄查，及注浆腊效果刻满足梳预定赤标准孤后在掏下半蝇断面贫钻设5个排水宽检查孔练，分别钓位于隧纽奉道左、记中和右回侧。c.当单孔恒最大涌架水量小泽于预定于标准时尺，隧道凉上半断摧面进行楚开挖支杀护，而雕下半断论面快速责开挖通尚过，隧萍道初期言支护及撤时封闭愁成环。d.当隧动道通听过富在水断冤层破瓦碎带框后，耗若初熔期支类护渗紧漏水舍量大剥于隧估道渗暖漏水棕量预签定标次准，步可根励据渗慰漏水兵情况爷实施方径向只注浆姿堵水副，保恋证隧惰道无袜渗漏赖。3.高压富绞水断裂亦带隧道距施工防换突涌技标术（5）高艇扬程疗大排烈量斜挑井排附水斜井均颈位于高连压富水使区，最动大长度158靠0m，设区置3级泵货站进择行高患扬程庆大排奋量排妻水，颗其中俱：1#B～4#斜井龙均设火置12台潜牧污泵党，9台使帽用，3台备用舒，单台徐流量为85m3/h。4.薄层往炭质费板岩校大断挡面隧俱道变悄形控虎制技诵术秀宁缠隧道梦炭质堵板岩霉地层苗主要锁分布母在DK9身93+带173李DK9斥94+右350、DK9染99+沈540～DK迹10牙00稳+8听40和DK1吸006秧+00猛0～DK1蔽006碧+36抢0这三个洞地段，约占闪秀宁及隧道丧全长箩的21晕.5荐%，主要屡为IV、V级围翁岩。炭质诸板岩忠主要咸呈灰竿黑色向，薄半层状斯、局逼部中谱厚层役状，窝层厚3～10诉mm，很少跑超过30悉mm。岩层均整体破道碎、个铺别局部饺较完整挖。岩层朵层面、忧节理面拖手摸污议手，局畅部泥化搏、手捏姐易碎，篇遇水易墨软化。握在富水摄区，可旨见地下好水沿炭坑质板岩鞠层面和蜓节理层芹面渗出借。水平位移（=驶60）秀宁即隧道绍隧址椒区典笨型炭酿质板皆岩4.薄层粪炭质环板岩羊大断亿面隧秋道变立形控酒制技禾术现场观骂察表明异，炭质发板岩围映岩的稳华定性一铃般与其救结构面烤倾角和索层间粘领结力大解小相关她，结构伐面受力吨后易发般生剪切砍破坏和碌顺层面敬滑移破痛坏。另练外，根赴据现场仔观察，摇炭质板候岩浸水相后强度醒降低可痛达50%以上。炭质关板岩愁地层在隧道兰施工敲的主衣要难搁点：乔施工物时围粪岩极俩易发颤生大巴变形朋和溜揉坍，巨导致揭钢架汤变形禽、初匠支侵钻限或表破裂委、掌疗子面送塌方穿和（杆或）泉冒顶筑等。水平位移（=降60）DK1挽004谁+79渔1掌子忆面炭贵质板甜岩溜链坍4.薄层炭煮质板岩猪大断面颂隧道变置形控制础技术（1）板岩离地层隧桥道施工楚围岩变涝形与破抬坏模式童分析采用非连续烦介质数损值模拟肉软件GDE殊M对炭质决板岩地烘层的隧移道开挖鞠进行分冬析，得到不同府结构良面倾恰角炭亏质板瞎岩破砌坏模男式和哥变形满规律。竖向位斯移（=于30）竖向惰位移翠（=6凤0）竖向是位移虏（=射90）水平位移（=3尾0）水平位移者（=6际0）水平位移牲（=9耀0）隧道聚开挖涌后围掌岩位杏移特煮征云慈图4.薄层炭永质板岩姐大断面芹隧道变攻形控制易技术三种结构面下不同倾茧角时拱舱顶沉降婶值三种结构面下不同怪倾角宣时拱肩详水平企收敛值从图中籍可以看历出，炭弱质板岩伴围岩变猴形随结滤构面倾冲角的变仔化与结愤构面强妨度有密益切的关姿系。当块体上和结构以面的粘宝聚力分忠别为1.转36犬MP疮a和0.1怒MPa时，香拱顶斩沉降近、水俯平收非敛最廊大。压当围裕岩结屿构面育倾角亲为60°时，播隧道食拱顶柴将在旱竖直嫩方向科产生再较大疑的位芒移，时施工目时需熔要采帜取针略对性眨的措壤施进摆行支占护和景加固吐，防蛾止拱赛顶围破岩因扁沉降富过大祥产生所坍塌河而破盯坏。三种结构鼠面下不同倾三角时拱腰概水平秤收敛谱值薄层哥状炭比质板妥岩隧瞧道围排岩失屈稳破引坏的应原因陪：隧估道开北挖使抢周边青围岩懂应力镜释放年，临谦空面厘岩体更失去率支撑歇产生宰向隧蛇道内杀的位渐移，惑隧道揉开挖壮轮廓葵附近蜜岩层漆内出备现了熊明显踏的拉亚应力抹，由韵于层高间节雄理粘振结力傍弱，砍不能套承受神或只之能承魂受很雀小的沈拉应安力，递因此庆节理牌之间孔逐渐他张开哀，岩部层在平拉和贞剪应谈力的惑共同逼作用坐下，唱开始摆产生敞滑移哪和破展裂。（块体家凝聚力1.3粘6、3.公0、5.0听MPa；结构炸面凝聚旨力0.厨1、0.拔2、0.灰3M悠Pa）4.薄层忘碳质址板岩四大断乘面隧咳道变盾形控鸡制技振术（2）炭质秘板岩开负挖支护旧技术炭质板效岩段采工用三台说阶七步怜开挖法躁施工，驳采用了限弱爆破粗松动开演挖断面么掏槽部烂分，然贝后人工患配合小矛型挖掘宏机开挖腿，实现席隧道断楼面的良走好成型对。超前巴支护采用姓小角呈度双稍排42小导管腥，每环36根，间距0.4妇m，长3.叹5m，倾梁角为5～8，按纵嗽向每1.2～1.丽6m设置一拦环。初期支丘护采用脱型钢拱塔架（I18炎/I2岔0b,间距0.6～1.掠0m）、觉钢筋姥网（ϕ8、20甩×2庄0m相m）、而喷混当凝土疤（C2醋5、25c创m）联荷合支嫁护体荐系，钢架拱稼脚处采用6m长、60注浆骨锚管贸进行加固，每个犯接头处此设置3根，有效岔控制沉皱降变形。锁脚锚管小型挖机双排小导管4.薄层碳翁质板岩手大断面岂隧道变肺形控制课技术DK膀10惧02敞+5字78膊.2监测断倡面拱顶陆下沉历编时曲线DK1轮002惯+57中8.2监测久断面骨水平很收敛药历时垂曲线隧道施汪工期监歇控量测性结果：隧道开跃挖时，泉拱顶最谋终累计煮最大沉挽降值为-3杂8m裹m。在上遥台阶导扰坑开挖头后7天内岩，受爱洞内姨施工汤及围该岩变分形影粗响，乡丰隧道陵拱顶本沉降足值较添大，查速率零较快趁，约蔬为6.血7m匠m/扶d。在开违挖7天后，锣拱顶沉贿降基本毯完成，简沉降值谜趋于稳矮定。开挖时始，洞周慢向内收兔敛。上畅台阶外刺侧下部SL1基线处野累计位亲移约-8格.44点mm，中距台阶垮外侧编下部SL2基线呀处累乡丰计位管移约拜在-7姑.4厉3m焦m。在浮上台润阶导等坑开恶挖和哗中台盛阶开闷挖后10天内厅，受跑洞内耽施工侄影响蛾，隧久道洞热周收牢敛值搞较大佣，速丛率较乘快，希约为0.7遇3～0.8则4mm瓦/d，此阶拥段收敛港位移基寻本完成狸，几乎甲不再变铃化。四、体页会秀宁荷隧道狮于20多07年10月开渐工建拘设，20组13年12月通傻车运著营，农在5年多役的施杂工中葱，建逮设者撞们与架科研酒单位畜密切信配合钩，先矮后战史胜多洒次大夜型涌躬水、柱围岩寒坍塌乖变形惕等地射质灾令害，气克服毫了出刻口段偶近距进离下散穿水彩库和冻穿越VI级富葛水糜抵棱岩誉地层蚁的巨妇大困临难，勇实现峰了单戚洞双辨线铁陶路隧矛道万或米以朝上施触工安缸全质喜量无鸣事故绿的目秒标。四、背体会秀宁茄隧道啦出口定段原坟按V级围喂岩设堪计，臂采用艰双侧咬壁导粉坑法忘施工傅。开距挖后扰揭示刺围岩迟为断破层糜郊棱岩摧，局渗部富汗水，干施工定过程蛮中掌便子面狭及拱坟部多酒次发今生溜代塌、费涌泥浅、初布期支跃护变躬形等骂险情勺，虽冷对初犯支参怒数进溉行了建加强踪蝶，但杆施工均进展看仍十鞭分缓爽慢，旱严重歌影响厚了施位工进蛛度。慎后通云过试孕验，歉对糜绞棱岩塔的工悲程特钟性进解行较愚深入阅的研花究，垃制定根了“拜上堵偏下排到”超晃前预虎注浆思方法荐加固骨围岩贫和大册管棚饰刚性铲支撑垒共同趣形成茫立体蓝预支绒护措孙施，难提高婚周边粥围岩贫及工见作面鞭稳定没性，膀同时俩优化纤了开咐挖方劈燕法，盼改双属侧壁托为四外台阶床九步师开挖证，提殃高了恩施工堂效率罢，既芳保证佛了施谷工安险全，类又加斯快了很施工贺进度郊，月谊施工沙进度秃由8m提高置到20m。秀宁隧筋道长距汇离穿越肤开挖支为护困难华的炭质捡板岩地艇层施工洲难题，呼采用国愤内最新捏研发的拳非连续隙介质分胸析软件GD山EM对炭质慕板岩地各层中的寨隧道施江工进行脉了数值惹模拟，问基于炭队质板岩烈地层的摆概化模昏型，分胡析了炭秧质板岩亏地层隧武道施工拖围岩的乐变形规刚律和破抖坏模式结，得到腥了在具勺有不同鸦倾角炭拾质板岩朗地层中脏隧道开树挖时围画岩的变魂形特征锹与破坏今规律，认及时调叫整和优吹化了隧竞道衬砌防结构和映支护参旺数，为午秀宁隧阿道炭质居板岩地索层围岩糊的加固毕和安全轧施工提甲供了重惧要指导尊。1、围啦岩性初质是孟决定郊隧道弱设计布和施宣工的钩主要乒因素塔，因招此了党解岩阅体的罗物理吓和力番学性掌质是并保证丝式隧道婶结构泊稳定泰和施王工安醋全顺兵利的制前提则。四、罗体会2、长大住隧道富骂