高地应力高海拔隧道处置技术

工程概况隧道施工重点难点针对变形采取的处置措施提纲201 工程概况3（一）项目概况①

项目名称：兰州至海口国家高速公路(G75)②

线路情况：左线全长15231m；右线全长15173m。③

地质情况：全隧均为Ⅴ级围岩。④

施工方法：采用三台阶施工工法，斜井作为永久性通风斜井。⑤

渭武六标：2#斜井全长1813米，主洞长3920米（单幅），合同工期55个月。01 项目概况401 项目概况钻孔

S-SK03K214+085钻孔

S-SK05K218+400（二）不良地质及地应力情况①围岩岩性——软质炭质板岩为主，V级围岩；②地质构造——褶皱带活动强烈,

近东西走向断层发育；③3个背斜、3个向斜构造；6处褶皱、12条断层①地应力——最大水平主应力24.95MPa。Rc/σmax

值均小于4，属极高应力区501项释目搂概爬况（三逮）工冰程进景展情浸况木泥寨罪岭隧道2般#斜叫井林，自2016年5月份开始邀施亲工，截止20么19奇年1蜡1月，斜示井坏累犁计抵掘肿进钩1徐8捡1谨3着m洲（仗已穷完贴成），正洞马左线己29驱0m、右线80迷0m。截票止斤1笋1悄月座，赠开串累趟完舰成译2弓9领2洒0泥0瓶万劫元撕，旱占秋合州同陡总拜价捕9臂6阵7坛0挪9限万面的溉3浙0庸%闸。目前已惹施工间工期承43锹月，托占合漠同总温工期拐55科个月西的7卡8%60蹈2隧诞道奥施工站重夺难点7线路托长——15扒.2我km，跑特鼻长置公瘦路雁隧骄道；构侧造毕复芝杂围券岩软——局—褶皱—以吃软伸质、蛛断晴层掩影佣炭虎质碎板钥岩裙响奸大；为主；埋深播大——62罩9.伶1m；地应畏力水沸平高自焰重狂应悉力15园.7色MP扎a最谨大然水怜平光主母应力24爆.9欠5M茫Pa；兰渝善铁路铁木寨佩岭沟隧道车建设历时九骄年。02隧道挽施工木重难吵点802隧道合施工报重难林点2#斜枝井谈掌子面荡围岩902隧道叫施工铁重难衬点2膝#斜闲井丸初支碰开脂裂变形情况100衬3针对蒜变形计采取咽的处置措化施1爪103针对亿变形抗采取炕的处窄置措泊施一．常规约处治成措施1.双板层杜支侄护润措篮施①双故层送方候案演为伏双跑层H皇1秩7候5螺型梳钢或一层H抄1贸7菜5俱型橡钢和一层20工字愉钢。②缺添点兽1喊为旧：际第洪二抵层船支妨护识施劣做愤时垂间丝式不萝好络确艳定；③缺点倘2为氏：施授工第倚二熊层支绩护时司，掌松子面叉需绣要停拳工，逆造成顾每月钉只哭有三绵分之伐二时按间能锻进帝行掌远子面即掘进乡丰。双拆层匹支园护核变形段120垂3针释对竹变稠形志采凡取漫的样处长置激措佳施2.将常娇规系育统锚厌杆变蹲为畜后注侦浆导篮管调整喊为Φ寄42小香导歼管后，失在初蜻期支献护施夸工后询进之行炕施屈做据，古并威根扩据伸围框岩杠变蝇形知量匙及何变扎形淡速穴率路适今时眯进至行型注圈浆给，绞加固黄围蒸岩亚效将果共好松，曲有筋效抑叮制虏了梢围杯岩味变咬形耕。边墙寇径向板注浆1303针广对桂变守形颂采赶取派的牧处蜜置蠢措采施3臂.不对曲称施钩工围走岩梨左迹右州侧草变形不的均衡酸，对朋初支支系猛统槽进更行缝了抗不钢对最称惧施悄工众，喜并托对策地并下绪水聪发煎育壮、凉变抖形恰量谨较腥大叉的丑部举位雾设材置映了痒Φ麦8壮9法c泉m魔的购管稿棚。左侧节注浆链导管加强1403针对尾变形么采取用的处助置措服施4.现场照采用酷早强斩快虎硬水绵泥浆怜液注黑浆采怎用耻了薄初慌凝专时阻间1妙5min的早植强快虑硬硫吨铝袋酸盐墓水泥悼浆液坦注浆，冲对昨变弱形笛速奴率他大民、洋变形快销的围竖岩加傍固效展果午明显朋。缺点涛为造然价高棕，且断初凝时妖间快臭，容牢易造槐成堵爪管醉现阀象肆。硫铝升酸盐烫水泥1脖50何3针对刑变形与采取贱的处刊置措辆施5.探索窑采用晌机械姜开霸挖采甘用晃机镇械卸破娃碎正开酒挖，降糟低围斑岩的疤扰动。羽并洲将睡破狱碎饭锤争改议为颈破欣碎投钩你，鄙施运工根效达率负得燃到卡了激提额高盘。该哑措浴施午缺炸点合为您效半率低童，损不易适恼合付围悠岩腥坚棵硬朱地槐段谋。破蜘碎传钩160爸3针哨对玩变石形僻采从取善的冰处拨置阻措莫施6.三缝想合一隧道蛛拱墙诊部位违变形活较大，拦仰贸拱美部葱位符承劲载赖力基相询对斗偏翻弱摄，盯容脖易主造厘成死二说衬钢混忙凝矩土孩不棚规狮则耻裂秩缝聪。帜将季二舍衬刊、忽仰催拱评及跳填疑充矿施蒜工另缝糠调厕整裙到绿同响一眯横洗断夕面纲，炒有仇效希的织降中低蠢了景二裁衬欲混己凝红土汉开昂裂待。三雀缝界合恨一1咱7（二）引进黎以何活满朝筝院士桐为首的新教工强艺（N帆PR锚索姿施工肤）以钞上彩处拴置挣措容施裳对宵常副规内的书一帜些阿变化形施起库到了一定的聪控制作用，但赤无锁法单有谅效围应碑对乘大剥变才形星段差落粪的搬处笑置膏。慎业混主于2挂0甲1词8年9月成立搅了院伤士工泽作站精，聘老请了根孙镰钧院傲士和榆何满役潮院毅士作浮为鞋首批大驻站模院士旨。2亏0励1幻玉8义年1饿0月积在2#斜井开展了5m、1条0份m锚文索底施雕工试见验段，取烫得孤了荐阶鼻段像性楼成福果暖，令对东大涂变注形惜起益到蛋了飘很星好厅的束控巾制员效漆果划。0悠3针对监变形创采取活的处赔置措背施院撤士况工合作炸站成立1吩81盯.NP漫R锚索冠加固吼机理全断锦面N蜘PR告长锚丙索（辅10至米）+钢带—僵—调动通深部衰围岩竖强度撕，起搬到帖悬吊灰作用震。。全证断主面塔N蝇P凑R祖短姥锚佣索堆（搬5汽米）+防惩护患网—唉—控制骗层理衰，形反成厚卷板。高预旺应力裙NP皂R长川、短厉锚索—园—支护沿围岩宴共同架作用悟，保塘证围罢岩稳五定。03针对戚变形肾采取达的处删置措帖施191混.N田P扁R锚龙索恐加惰固劳机赶理03针便对绵变有形污采语取乡丰的驳处叔置埋措遮施2琴003针北对膊变释形劣采怠取咳的庆处畜置弊措毯施2.岔人员怖配置①三以台影阶铺作辰业膝人尸员今共惜计歼1毙9腰人刑，焰负责钻孔、安装、张拉江等现场施工工作。3.星设备模配置①MQ味T-涉13忽0/阅3.鼻2锚杆评钻机臣共计5台葵，负责上台阶锚索钻孔。②Y播T堵-换2粪8风动梯钻机传共计搭2台饼，主漠要负责中、下台阶锚索钻孔。③M赔Q冰1里5梢-功2渣9赶锚蝇索扒张宁拉享机火具要共业计助1坦台代，啄负责锚索张拉工作。4.职月进叨度指思标①按班照野拱撞架矿间湾距吃0卡.链6迷米哑布铸置屯，施做锚索后施做一榀忧拱架月平均进尺为30限*2电4/询20俗*0秧.6讲=2妨1.竹6米，施做两榀知拱架月平均抛进尺为30沃*2死4/鸦24例*1佣.2恋=3惠6米服。5.变开挖猾两榀排拱架熄保障冻措施①采冈用替φ庙4届2踪蝶m碗m剂超责前暮小弓导碎管锅进穴行支护，环相间距4拐0面c更m廉，世根据现颠场实际情况肃可以铅调整赢为局涌部加烫密。拱架1靠.2映米间距，小导管每环搭接1.钢5米2镰1左右贞，小签导管浊长度暖应为惹3米侵；或采用木辱垛或钢管顶托进黑行临时支撑。6.NP骑R锚索恒施工工艺平岔整凝场带地骗并映对颈岩面进行处安理→钻瞒孔次→啄扩哄孔使→训放置锚固剂→安装锚索→W型驻钢赠带其及防护网安装→安短装托盘柄、恒久阻器领、锚具→张筝拉1）平精整卷场体地并对岩面进行处理采用址挖机锋对爆恐破后的掌子面进行平拣整，主对开个挖后的岩面进行危石清理另，并友对危板险部位采用木垛或钢管绳顶买托坏进吉行袖支租撑。以便锚索施工。03针对雀变形态采取魔的处渡置措感施钢管罢拖顶2禾22）钻掌孔采虫用供气划动节锚匪索苍钻机，钻孔直朋径份为Φ猴3所2步m掩m冶，孔深为张5米和1启0米两种，遇昏到卡钻或塌孔虫情仓况尿需谷在司废为孔旁边重新打航设哥。0态3针摘对芒变埋形波采问取教的绒处逃置测措屠施锚骆索仇钻疾孔2驻33）扩笛孔采用Φ召9含5晨m祸m钻头扩孔，扩忽孔炉深咏度程为60货0m告m。扩孔时应工注临意巨孔模口追中匹心与首次打孔的孔销口孝中届心侧对春齐饿，不可偏斜计。03针对瓣变形手采取旗的处断置措畜施Φ95mm钻咏头狐扩案孔244）渣放柄置疤锚稿固樱剂锚索劣采用灵树脂伤药卷端帮头竟锚妹固闪，斩每枪根溜锚疲索采用3卷异树脂锚唇固剂铸。项府目用树脂锚固锻药折卷的音凝结祸时间在17乞-1焰8秒。0店3针对脆变形幻玉采取诊的处钻置措桃施放置拿锚固满剂2朴55）聪安违装倚锚仆索锚索僵采用饼防腐慈锚索，裹锚叉索酷外袄漏斥长炎度好为1金5胡-芦3该0两c业m斥，采卫用给手规持务式缝钻子机旋转锚索，疯将仰树辜脂晴胶夕卷育高速搅拌，约2皮0廊-3涌0终秒后停止搅拌03针对希变形服采取笨的处蔽置措露施放雕置皮锚放索2猜66）W乏型糊钢街带爸及防护网安装W型钢踏带在胀厂家定制，安装骆时，串将W型钢带上孔洞与渣围岩坚上钻委孔对齐，其余止钻妇孔亦位予置丸在欠空洞中心进行评，贺安节装W型怪钢带同时将聚酯批纤维圣增强甲塑料防护网安装盛完毕03针档对岁变恼形蔽采铜取委的些处属置夕措鼻施W型钢艳带及防护网277）安冬装译托搬盘、恒阻器、寻锚具依拉次尽安质装叫托子盘养、恒阻器、呆锚具03针对洗变形找采取谜的处亏置措衡施托脸盘混及膊恒誉阻器安装288）贿张色拉张拉愈力为40帜t，一次张排拉衬到陪位吨。势如供达不到要哈求愈，应专及时垃补打0避3针否对园变钟形昨采玩取赠的炒处损置影措察施张拉碍施工屯完成2你97.施工哑过程摧中恒阻器工作情况观察在锚层索施项工过海程中预留了观察孔，对恒阻器滑移情况进行观察，控砖制变蔽形较遣好地段，从现场观察来看，恒阻器未发生滑移。0唇3针对瞎变形器采取默的处腰置措穷施恒阻跌器观躺察照片3甚0◼施拒工相过程中部分施遣工锚索段落发凉生了变形侵限将。拆换拱过在程通中，喷射亿混凝铺土破叶开后泪锚索后完整弓性较潜好，与围朴岩面代紧贴言，对奶原施案工态锚索扑进行例张拉见，锚员索张值拉力沃还在焰，但恒驰阻器未发生滑划移柱。03针训对芽变把形卡采幸取毛的逼处梯置柜措螺施拆除疫后恒巴阻器未页发生滑移锚索肉凿除老后与浊围辆岩紧贴3浊10厌3针猾对失变欺形葛采承取惊的碍处烘置品措衫施锚索二次张拉数据统计表序号日期长度(m)测点1测点2测点3测点4测点5测点6测点7测点8测点912019.5.23（首次张拉）104337444240373739402019.7.11（二次张拉）2119未张拉未张拉2018未张拉19242019.7.2（变形情况）57cm51cm49cm50cm56cm59cm62cm48cm36cm22019.5.25（首次张拉）53640374241384437382019.7.12（二次张拉）未张拉未张拉1820192018未张拉202019.7.2（变形情况）63cm69cm63cm54cm50cm48cm39cm20cm4cm32019.5.25（首次张拉）103837403846363739402019.7.12（二次张拉）1817191919202220182019.7.2（变形情况）60cm66cm67cm64cm53cm43cm40cm38cm41cm42019.5.26（首次张拉）54043424442374039412019.7.13（二次张拉）201919未张拉19182019未张拉2019.7.2（变形情况）45cm67cm82cm86cm66cm52cm45cm40cm35cm3乌20酬3针对秃变形粮采取忘的处翼置措漠施科研男进展：完犯成60体5米锚索试验段（其中NP画R锚索角完成37牧0米，普通锚索完更成2骨3烈5米）。主们要械方谢案：取撒消原设计系统锚杆，替换为5米及枕1悄0礼米锚索，间路隔布置，环向间距为1愈米，纵向哑间敲距田与险拱惭架蒸一致，其他保持原设计参数不能变。优眠化敬情亲况：肯在莫施工初期对拱架间距进行了优化，纵跟向间除距有：0晋.薄5米、超0难.萄6米、0胶.策8米、1米、艺1作.藏2芝米。在锚索施工后期，取消了恒阻器。建圣议判间轰距：锚鸦索纵向间距在0.馆6米及0.窑8米时对控制体变形揭作用梦最佳8.科直研本进脊展边及衬方而案澡优还化拦情牲况3锁303针巩对长变鸦形腾采衡取担的艳处捉置粮措掏施.迅NPR锚索毒施工萌目前倚存在的问题①施期工帅时睡间踩较五长劳，尽每幸循全环鼠施坦工惜时首间约10乔-1绞2小谱时。②目前前钻孔许长度江10片米基现本为雾极限毫，无炮法施疼工更些深钻厨孔。③锚坛索区施湿工狸时墓掌拴子良面撞垮昼塌颂以里及扩掉诵块辉现属象君，企造菊成汗人氧员肌受悟伤画现础象前。④中下腹台阶书施工溜时，欺拱架劝长时搜间悬阶空，诞对初存期支欺护变棚形不腔利。⑤锚建索嘉钻柱孔辛采形用膛水先钻泳，尼若眠围悼岩傲较锈破突碎德，惧造怎成赢超狼挖棚进邻一晕步下加磁大葡。（三）引柳进逆以前孙钧院士为首的新工艺（让压锚索施工）截止渗目前历，让纺压锚趴索在刷主洞极施工讨完成80沃m，板未发纽奉生变后形侵惨限情妇况。.主蚀要苦支坦护说方讲案5钳.拌3纵m短预应力让压锚索+死1俭0红.修3欺m长预应力让压锚索+2塔5c流m*单25摇cm姻*2畏cm大垫板+怒W钢带+私柔性网登+喷射混凝驱土热+结钢拱架。。340置3针零对草变季形槽采界取屯的售处而置兰措滨施2.施捷工灶控您制航关贼键瓜参怒数锚盲索同张轻拉奇力识不裕小登于2恨5浑0陡kN；让勉压稳锚锁索渐让碎压班起绳始悔值3圾0圾0涌kN；锚索禽抗拔混力不拾小于35易0kN。宜采河用0蜻.3雷8~夹0.匆45随水灰比钳普穗通溜硅蜘酸喜盐翁水娃泥膏浆汽，注惰浆遇压力在0.3-0悠.晚5类M静p循a。让乏压律锚觉索搞设计方案353.让流压虎锚凳索用工项作授原趟理03针对打变形铲采取洲的处饼置措馒施3牺64考.让煎压乳锚群索顾与NP同R锚索区别让徐压沈锚诞索赚全届长辆采愉用4尽8mm钻头机，不驴需要慌扩孔此。N嫌PR杜锚索伍采用3班2米mm钻法头拥，顶浓端需怠要扩炉孔。让深压两锚甩索汪让六压下件却在戚锚顺索排尾牛端。N案PR锚磁索晚压纹件毛在贱锚娇索产顶天端让压纸锚索殃采用给普通开锚索堡，先表采用扶树脂熔药卷匪锚固剖，后脉采用锯水泥虹浆锚尸固。N士P救R克锚慰索典采唯用碍防衣腐姑锚稿索情，国只抚采踏用腰树饭脂阵药倡卷屡端挂头桃锚酒固耽。03针对简变形桐采取夜的处层置措抢施让掀压据锚