高地应力软岩隧道大变形控制技术

高地应力软岩隧道大变形控制技术第一章乌鞘岭隧道简况

乌鞘岭隧道设计为两座平行的单线隧道，两线间距40m，隧道长20.05km，基本为直线隧道；隧道洞身最大埋深1100m左右。右线隧道总工期2.5年。隧道所经地层岩性复杂，分布主要受区域断裂构造控制。主要有第四系、第三系、白垩系、三叠系、志留系、奥陶系等，并伴有加里东晚期的侵入。

隧道衬砌结构采用复合式衬砌，在本隧道最大的F7活动性断层地段(宽度800m)，考虑断层活动性及岩体十分破碎，按圆形结构断面(图1-1)进行设计；图1-1F7断层圆形断面

其他地段根据围岩性质隧道采用椭圆形断面(图1-2)。图1-2椭圆形断面

隧道辅助坑道设计按工期为2.5年考虑，设置有13座斜井和1座竖井的施工方案，在施工中又结合施组安排，又增加一座竖井(主要用于通风)和一座横洞，在2004年4月F7断层，又增设左、右线迂回导坑。

隧道最大埋深约1100m，在岭脊约7km范围分布由四条区域性大断层组成的宽大“挤压构造带”，地应力情况十分复杂。在岭脊地段埋深较大，岩性复杂，岩质相对较软。隧道施工中，在四条区域大断裂范围内的辅助坑道和正洞，特别在F4和F7断层及影响带、志留系板岩夹千枚岩地层，围岩破碎，洞室自稳能力极差，均发生过较为严重的变形。第二章

大变形机理

是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著的裂隙岩体或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层，单轴抗压强度小于25MPa的岩石。2.1高地应力、软岩的概念(1)软岩高地触应力助是一槽个相著对的倚概念渴，它河是相摧对于乐围岩计强度(Rb)而言途的。负也就披是说万，当干围岩递内部蚀的最言大地化应力σma臂x与围原岩强秤度的赠比值Rb/σma待x达到壮某一教水平潮时，剥才能芽称为窝高地怀应力琴或极拐高应凭力，朽即：(2莫)高地灾应力围岩富强度茄应力忙比=(2酸-1哨)各类割围岩惹在正栋常施引工条嫂件下席都会桥产生检一定压的变造形，旋隧道奸施工民规范扮、新步奥法制指南浅及衬雾砌标粗准设雀计等田对各干类围鞭岩及旺各种恼支护牢结构马都规乖定有粉不同侵的预美留变薪形量再以容嫩纳这甲些变脾形狡。2.寒2隧道升大变沿形的戒概念围岩般变形现量超令过正源常规思定(2迫0c挪m)的2倍(即＞40吵cm俊)时，叮可把碰围岩州变形适视为羊大变坦形你。(a叨)膨胀背岩的专作用(1浇)大变悠形的怕成因具有饥膨胀急岩的锡围岩便在一扁定条边件下辱体积径膨胀暴，如椅粘土缘瑞类矿姑物、跌蒙脱剖石、猾高岭哄土、从伊利忽石、订绿泥甚石等为吸水匙后体谅积可的膨胀10害%~脏20府%。硬册石膏既遇水照体积贞可增锹大60彻%，芒权硝遇遥水体匹积增顶加13叫5%。有旷的膨详胀力阳可达25晃~4乘5k碌Pa。围葱岩膨咽胀使谱隧道龄周边傲产生涌大变战形。(b消)高地蛋应力纳作用摘下的蓄软岩效隧道笛挤压选变形研究浸表明察，当耀强度闸应力毫比小肉于0.用3~寸0.耳5时，攻即能匙产生羽比正创常隧美道开加挖大朵一倍盆以上轧的变蝴形。猾此时庙洞周骑将出旁现大玩范围怕的塑州性区棋，随蹄着开搅挖引神起围至岩质滨点的收移动者，加排上塑爪性区列的“任剪胀瓜”作肉用，掠洞周剧将产追生很搏大位饮移。滚圆形评隧道级弹塑争性解怎析解守也表拒明，肉当强含度应钻力比帜小于2时洞鹊周将童产生舅塑性条区，肃强度符应力因比越勿小则业塑性死区越帝大。枝高地礼应力勇是大氧变形地的一逆个重谜要原曾因。及这又艳称为租高地挖应力抢的挤梢压作痛用。国外阻几座丝式典型轮的大航变形扒隧道披如奥忙地利坛的陶圾恩隧彼道(长64涂00土m，强皆度应栋力比0.轧05钳~0畅.0泳6)，奥呆地利轨的阿愧尔贝龟格隧虾道(长39锅80敏m，强扯度应讯力比0.脾1~架0.普2)，日己本的揭惠那添山隧悄道II号线(长86架35市m，强既度应钩力比0.速1~弄0.嗽33泡)。我扫国南碰昆线践著名付的家眨竹箐捐隧道(长49许90绵m，强香度应饥力比0.炎1~孙0.矮2)都属舒于高兵地应演力挤买压性甜大变财形。(c田)局部岩水压原及气吓压力亏的作择用当支鸣护和尸衬砌也封闭合较好粗，周车边局阵部地权下水望升高侦或有寄地下低气体(瓦斯棵等)作用皂时，倚支护鼠也会敞前半袄生大冻变形吼。但宋随着砖支护校开裂喜，水理或气数溢出篮，压阵力减桌小，辞变形责也就董停止祖，这伏种现泰象并覆不多狂见。①纯剪沙切破震坏(3奋)围岩昏破坏疾形式②弯曲荒破坏③剪切厘或滑料动破梢坏

图2-1挤出岩体中隧道破坏类型(a)纯剪切破坏(b)弯曲破坏(c)剪切或滑动破坏

最大言变形倚可达典数10浊cm至10站0c基m以上申。家苦竹箐嫂隧道炭初期穴支护缸周边呜位移碧曾达21绸0c向m，一弃般80寻~1室00饱cm，拱刑顶下砍沉60祥~8门0c胁m，隧锁道隆绝起80网cm。堡洗子梁腿隧道筒排架拆下沉12结0c鲁m，边丛墙向宪下挤诸进30巴~4接0c评m。关肌角隧兔道底戚鼓约10延0c遗m，边盼墙向饰内挤珠很大身。乌睛鞘岭浊隧道游岭脊吴段最占大水槽平收静敛达12际09动mm，最脾大拱毒顶下姥沉36登7m滚m。平蛮均累壶计变帮形按F4、志肾留系解板岩访夹千坏枚岩匆、F7几区士段分扶别为90植~1盐20驳mm、20股0~桃40托0m准m、15抬0~灭55们0m赔m。2.窜3大变插形的得基本勺特征(1揉)变形汽量大家竹怕箐隧个道初状期支姻护变督形速覆度达3~兄4c巷m/俯d。奥郑地利扶的陶腊恩隧骗道最包大变毫形速领度高逢达20名cm读/d，一蒙般也竖达5~娱10肚cm促/d。乌线鞘岭遭隧道椅岭脊汇段变淹形量芳测开语始阶禾段变锄形速递率最董高达16五7m毒m/猾d，最梨大变丸形速秋率按F4、F5、志脸留系拖板岩烈夹千团枚岩掠、F7几区侨段分切别可拍达73餐mm闻/d、14克3凶mm轨/d、16棋5m穗m/歪d、16叛7m爬m/额d。(2脉)变形父速度极高由于移软弱咳围岩抵具有解较高煤的流息变性圾质和腾低强狠度，近开挖娃后应魄力重饱分布欺的持擦续时揭间长脱。变围形的册收敛甲持续康时间形也较富长。练短者汇数十口天，改长者恶数百地天，强一般罗也需的百多绩天。防家竹思箐隧踢道收艰敛时练间在同百天缺以上伙。日体本惠哨那山习隧道田时间袄大于30歉0天，剩阿尔晨贝格易隧道既收敛愤时间换为10自0~丹15取0d。乌啄鞘岭指隧道闭大变脂形区她段变攀形持任续时此间达12托0d，一父般要40市~5方0d。(3迟)变形算持续丢时间句长喷层双开裂纲、剥骗落；那型钢殖拱架呀或格址栅发包生扭沃曲；探底部姜隆起盘；支另护侵影限；夜衬砌粥严重钞开裂核等。(4众)支护龟破坏定形式隔多样高地前应力辛使坑造道周佩边围裤岩的蛛塑性尿区增潜加，寇破坏皱范围回增大赵。特在别是掏支护坐不及资时或寨结构滔刚度砍、强挥度不户当时控围岩衬破坏这范围议可达5倍洞贞径。(5滤)围岩截破坏姐范围池大以圆载形巷架道在λ＝1.是0，σv=σH时的财情况笑进行或分析净，由夏弹性掠力学悠可知化，如轧果处犯于弹侄性阶芹段，债则围声岩中傅任一仰点的偶应力σr、σθ可用裙下式蛾表示:2.对4大变区形机泽理2.聋4.搜1洞室语周边忽产生偿塑性范区的绣条件(2价-2秋4)以r=R0代入(2呢-2谈4)式，宵可得宰：所以沃当Rb/σv<2时，啄洞室读周边圣将产士生塑颠性变霸形。根据怪圆形趣均质抬地层混塑性漫区半再径的昨理论纹公式如：2.意4.恳2塑性粉区的宏影响吴因素容分析(2耐-2共5)由上歇式可若知，陈当地丙应力P0增大数时，饮塑性假半径Rp也增中大；猾当围蓬岩抗横压强鸡度Rb=2岸cc娃osφ/(宁1-愤si希nφ)减小握时，恩塑性遇区半先径也向将增拨大。图2-蔑6为乌油鞘岭耀隧道瓜分区绣段塑肉性区肿半径类与围技岩抗违压强决度及诊强度焦应力缸比的想关系闹，塑导性区们半径谜随围刚岩强基度及搬强度糕应力霜比的涛增加锡而减钻小。(1乐)围岩德抗压皂强度Rb及强渡度应必力比Rb/σvRb/MPa强度应力比051015202500.51.01.52.00510152025F7断层区段30Rp/m图2-6塑性区半径与抗压强度及强度应力比的关系图2-设7为乌头鞘岭磁隧道熟分区衰段塑充性区奴半径劣与地薯应力貌的关香系，毁随地秋应力依的增纠加，秧塑性谈区半蒙径不孔断增歼加。(2语)地应便力P0图2-7分区段塑性与地应力的关系图2-8F7断层区段不同侧压力系数的塑性区形状(a)λ=0.75(b)λ=1.0(c)λ=1.5根据诉圆形虑均质赞地层温洞壁孟位移缸的理聚论公流式：2.唉4.久3塑性亿半径找与洞秘壁位腿移的顽关系(2膜-2目6)图2-响9为乌泛鞘岭蹄隧道皂分区薪段洞弊壁位游移与章塑性译区半赴径的主关系通，拱液顶下安沉与偿墙腰荷水平子位移蛾均与爆塑性介区半烂径平做方基跌本成转线性谎关系急。图2-9洞壁位移与塑性区半径关系当仅咽考虑朝自重柏应力桶场时脸，隧池道埋墙深与征地应铲力成粉正比努。图2-仇11为各付区段锐洞壁哗位移碍与埋战深的企关系燥，洞饭壁位(1素)埋深2.丝式4.鹅4洞壁阶位移王的影冶响因燃素图2-11F7洞壁位移随埋深的变化规律移随驾埋深厉增加光而增粘大，F7区段逃圆型跑隧道欠拱顶讨位移恳大于鸡墙腰桃，其仔它区党段马蹲蹄型饺墙腰惠水平巧位移能大于困拱顶另下沉提。图2-权18分别猎为乌胸鞘岭似隧道睛分区异段拱胀顶下球沉及紧墙腰排水平古位移扫与强董度应挖力比垦的关阿系曲叹线。(2默)强度鲁应力严比图2-18F7洞壁位移随强度应力比的变化规律2.融5乌鞘路岭隧犯道大甩变形球规律2.扁5.壶1实测蜡位移治规律(1耕)变形未沿隧案道纵瓜向分占布图2-19F4断层区段右线隧道变形沿隧道纵向分布YDK170+250+500+750YDK171+000F4断层+290+440+640+740主带影响带影响带里程YDK174+500YDK175+000+500+900变形/mm斜井开口YDK175+330板岩占50%~80%千枚岩占60%~85%兰州方向武威方向里程图2-20志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道变形沿隧道纵向分布F7断层YDK176+800+200+400+600+800YDK177+000变形/mm影响带主带影响带里程图2-21F7断层区段右线隧道变形沿隧道纵向分布(2踩)分区饺段最鹊大变包形速之率与惰累计个变形权量统肯计(3格)最大扫变形滴速率绝与累衔计变坡形的休关系在隧淡道工绪程监我控量指测中杆，除罪累计悉变形企外，陷变形轨速率金是另笔外一匪个进愁行围私岩稳腿定性冠评价魄的重介要判斑别指膜标。抚研究欢最大尺变形管速率杏与累酸计变酬形的格关系吩也是床在施魔工初罩期阶选段进恭行最庙终变按形预喜测的洲方法沟之一码。图2-23最大变形速率与累计变形的关系最大变形速率/mm2.吹5.利2计算沉位移云规律(1造)深部序位移超变化毁规律图2-旷25为乌已鞘岭贪隧道F7区段市洞室冈周边吗深部翻位移敢变化黑规律孤。图2-25F7断层围岩深部位移变化规律洞周枯位移跟最大蓬，随危着围帐岩深酷度的裙增加吓，位洒移逐稀渐减浙少。蔽由于牌地应验力水财平较欺高，痰围岩企强度声较低恒，大厉变形仆的围六岩深抽度较哪大，溜基本笼上可丈达洞棕周10衣.0者m左右兰。(2听)深部办相对纪位移遗与洞第室失多稳形誓式图2-庸27为乌肤鞘岭剧隧道雹各区娱段围帜岩深差部位脆相对且位移剪的分讯布规翻律。F7水平深部位移F7拱顶竖向深部位移图2-27各区段围岩深部位移相对变化量随深度变化规律相对位移/%相对位移/%从图2-傅27看出梅，围淹岩内代部位温移和粱深部某相邻甘两点应相对穴位移虫沿深懒度变役化曲严线存痒在明数显的鸽拐点过，说筐明围品岩深允部位泊移沿倚深度恋分布境有突摆变发纷生。汗因此慢通过疑曲线校拐点糟的分携布规仍律可堂以判用断出螺洞室彻周边董围岩备潜在扒的破称坏范顺围。表2-忌11为围孕岩深典部位基移相允对变领化量耀沿深井度曲让线拐生点位俘置、遥塑性禽区范拜围和屡剪应徐力最止大等使值线陡范围徒统计乘。表2-誉11曲线叶拐点册位置水、塑梯性区貌边缘害和剪倾应力闲最大膛等值裙线位矿置距蚁洞周艇距离/m区段曲线拐点最大塑性区范围剪应力最大等值线范围F4竖向—6.5—水平15.517.515.5F7竖向10.816.510.8水平10.817.010.8志留系板岩夹千枚岩竖向—8.3—水平18.122.318.1第三删章劝大崭变形夺分级贷标准大变铅形是芒相对牢正常谊变形弃而言墨的。泪铁路崖隧道上设计险规范粮、公笼路隧增道设孟计规熔范、疾新奥架法指仪南及痕衬砌狐标准些设计萝等根鼠据多坊年经驰验及射统计配，对舟各类倍围岩糟及各胁种支竹护结盏构都貌制订听有不捐同的毛预留鞠变形删量(表3-称1)以容踏纳这破些正勿常变偷形。3.咳1国内匹外现桨状表3-位1预留敞变形贡量(m萝m)规范或标准名称围岩级别铁路单线(公路双车道)铁路双线(公路三车道)IIIIVVVIIIIIVVVI铁路隧道设计规范TB10003-200110~3030~5050~7070~10030~5050~7070~100设计确定铁路隧道设计规范TB10003-200510~3030~5050~80设计确定30~5050~8080~120设计确定公路隧道设计规范JTGD70-200420~5050~8080~120现场量测确定50~8080~120120~150现场量测确定新奥法指南—30~5050~70——50~7070~100—日本新奥法指南—25~7575~150＞150(膨胀岩)—50~150150~300＞300(膨胀岩)标准设计(专隧0014)204080120————标准设计(专隧0034)————50~100100~150150~200—(1芬)铁二幕院喻渝[1谅]从预奖留变病形量娇出发锻，取粗上述讨正常宝值的2倍作愿为大郑变形热的下压限，雾即：侨隧道剪施工局时，躺如果默初期断支护祥发生有了大颠于25阳cm上(单线么隧道)和50客cm毫(双线毅隧道)的位牧移，倘则认轧为发证生了阻大变鹊形。(2木)铁二缸局表3-穷2铁路盈隧道斧大变奔形的叛变形厕量划耕分表单线隧道(cm)25～5050～70＞70双线隧道(cm)40～7070～100＞100大变形的等级ⅠⅡⅢ(3筋)重庆奖交通跳学院表3-腾6公路窑隧道买围岩咏大变书形分偿级方仇案级别主要特征一般估判变形量(mm)相对变形量(%)一级开挖后即有较大的围岩位移，且持续时间较长，喷层出现裂缝，施设初期支护力度不够15～301.5～3二级围岩延续位移较为显著，变形速度较大，喷层开裂现象较为明显，洞底有隆起现象，支护变形的程度及范围逐渐扩大30～503～5三级围岩变形显著，洞底明显隆起，喷层大多裂开剥落，并与钢架脱离，钢架等严重变形挠曲，支护变形的程度和范围进一步扩大＞50＞5(4眯)张祉尊道表3-种7大变风形等亚级之茫现场薄判定大变形等级Ua/a(%)双车道公路隧道单线铁路隧道初期支护破坏现象轻度3～620～3515~25喷混凝土层龟裂，钢架局部与喷层脱离中等6～1035～6025~45喷混凝土层严重开裂，掉块，局部钢架变形，锚杆垫板凹陷严重>10>60>45现象同上，但大面积发生，且产生锚杆拉断及钢架变形扭曲现象综合慈以往残的各待种大半变形很分级膨的标香准及品方法么，并钟考虑冷乌鞘哪岭隧困道的阿具体驾特点无，采度用综匀合指膝标判陡定法暂确定妄大变疑形分狠极标恰准。3.沉2乌鞘旬岭隧屈道大年变形越分级龙标准(1绍)位移餐量u《铁路牲隧道倾设计袋规范》，对莫于单肠线铁予路隧极道VI级围附岩预幼留变仁形量久上限讲为10杆0m见m(排20笋05年规宜范VI级围留岩预兆留变储形量朗由设刺计确碎定)，考续虑到醒乌鞘纠岭隧泥道大寇变形换区段着为V级围战岩，悟且洞答径大兄于一胶般的鸦单线碰隧道早。确定材三级外划分弱标准笛如表3-弓9所示设。表3-毫9按位酱移量盼的变耐形等床级划驴分表大变形的等级ⅠⅡⅢ相对位移(%)3～55～8＞8(2覆)强度刘应力忍比Rb/σv强度捕应力召比大抱小是卸隧道戚产生学大变衰形的脉最直复接因糟素，缎可以世不考夫虑的忌影响银，得伸表3-劈燕10所示落分级洞标准确。表3-搜10按强急度应槽力比另的变先形等爸级划坝分表大变形的等级ⅠⅡⅢ强度应力比0.5～0.250.25～0.15＜0.15(3凑)原始顺地应刷力σv对于骄挤压悼性围寒岩其哭抗压献强度旗一般纹小于4.榴0M随Pa，如削取Rb范围1.拍0~抱4.误0M遵Pa，[Rb/σv]λ＝0.昌75=0析.4，则σv范围2.剥5~谱10寄MP连a。结幕合工倘程实体例，揪得表3-傅11。表3-喘11按原掏始地暂应力榨的变胶形等离级划角分表大变形的等级ⅠⅡⅢ原始地应力(MPa)5~1010~15＞15(4辜)弹性池模量E弹性趣模量郑也是缎影响猎洞壁圆位移另的重愈要因鹊素，般在其敲他条迹件不打变时诸，弹谨性模坐量减课小1倍，营洞壁恒位移活基本野增大1倍。爷结合叮前述窄工程买实例泪，得绩表3-胳12。表3-在12按弹意性模音量的翻变形成等级距划分末表大变形的等级ⅠⅡⅢ弹性模量(MPa)2000~15001500~1000＜1000(5抓)综合僵系数α考虑纷抗压利强度策、地胡应力秧、弹她性模腊量及适侧压咸力系穴数多输个因违素，眠定义并结懂合工园程实案例及断上述谣分析线，得明表3-捡13。表3-施13按综梨合系羽数的誓变形搜等级绍划分津表大变形的等级ⅠⅡⅢα60~3030~15＜15(6当)综合汪指标构判定救法表3-缓14变形袖等级凳划分蛇的综蒜合指真标判拍定法大变形的等级ⅠⅡⅢ相对变形(%)3~55~8＞8强度应力比0.5~0.250.25~0.15＜0.15原始地应力(MPa)5~1010~15＞15弹性模量(MPa)2000~15001500~1000＜1000综合系数α60~3030~15＜15围岩及支护特征开挖后洞壁围岩位移较大，持续时间较长；一般支护开裂或破损较严重开挖后围岩位移大，持续时间长；一般支护开裂或破损严重开挖后围岩位移很大，持续时间很长；一般支护开裂或破损很严重3.速3不同梨大变即形等恢级的中防治代措施表3-属15不同姿大变文形等昆级的泳防治虽措施措施内容大变形的等级ⅠⅡⅢ设计改善洞室形状—采用采用初期支护锚杆、钢架、网、喷联合支护采用采用采用喷砼中掺钢纤维—采用采用补强长锚杆—采用采用H型钢——采用预留变形量(mm)150~250250~350350~400多重、分次支护采用采用采用二次衬砌钢筋混凝土采用采用采用施工分步开挖、多重、分次支护采用采用采用加强监控量测采用采用采用弱爆破、短台阶、早封闭采用采用采用循环进尺(m)2~2.51~20.5~1第四邮章皆围事岩的掀物理妖力学也参数组试验冰与确守定采用锁取样虽室内搞试验转与现箭场原决位测乖试相匀结合饲的方欠法，笋对F7断层法破碎职带及堵志留赤系板洽岩夹敬千枚锡岩物膏理力容学参柱数进伍行了咸综合铃测试由。4.华1取样尽室内脏试验约与现闲场原突位测哈试采用术水压阻致裂器法进洒行地眼应力啊测试资，并舍取样拥进行位岩石蛋的物富理力辅学试民验。4.城2地应世力测烘试4.地3围岩病参数客的位市移反芽演分别蛇采用割位移肃联图茄反分号析法页、典枯型类景比分滔析法轨和有国限元墙位移赢正反响分析耐法不弄同的馒反分程析法灿。4.户4围岩合物理并力学剑参数乏的综干合分芽析第五筑章农现省场试厚验(F牢7断层)对F7断层锁区段9个量租测断摸面的间实测倚压力失数据晌进行桨分析塑计算熄估算密侧压仿力系风数。呢具体待数据签如表5-饼1所示际。1.侧压剖力系抚数估惜算表5-溉1爹F炮7断层拆实测亏压力杰估算欧侧压烟力系睁数结遗果汇活总项目初支二衬断面位置左迂+210左迂+290左迂+435左隧+340左隧+568右隧+345左隧+340左隧+568左隧+580右隧+345右隧+485右隧+525侧压力系数0.6101.4911.2330.5930.2690.9111.4580.7784.3891.3261.4772.414平均值0.7271.636左线隧道平均0.813；右线隧道平均1.380；左线迂回导坑平均0.930总平均0.995同样画根据唯现阶已段F7断层响带的9个量神测断翻面的前压力肌实测稳数据邪进行诱分析颤计算落，得线出结趟果汇壤总如公表5-涛2所示烈。2.二衬浮分担喷压力扫比例谁估算拱部边墙平均41.893.962.2表5-缸2堡F室7断层益带实盛测压凭力估鱼算二懂衬分枯但压惭力比恭例结旗果汇温总26.6%70.6%28.3%100%100%100%100%47.3%31.5%初期支护图5-1F7断层区段二衬分担压力比例横断面分布示意图左、单右线怕隧道鞭变形饼量测资值沿静隧道肾纵向彼分布雹如图5-厕2所示可。其彼中左聪线隧劲道反倡映了抚初期允支护捧拆换局后位任移对记比情靠况珍。3.变形杆量测层值沿秧隧道扑纵向构分布图5-2F7断层区段左线隧道变形量测值沿隧道纵向分布4.根据F7断层愿的变凯形和悔地质滤情况妈，进塌行了司大量尊断面努形式处、断蒸面净存空、竭支护尽形式次和支令护参膏数优集化，扔分别雷采用醒了圆佛型、鲜椭圆悠型、经马蹄座型的亿不同各断面烂形式钞，一勾次大晚刚度期支护壁及分喜层多储次支帆护，勉一次扰二衬欣及分浆层两低次二越衬等猛支护捐、衬茎砌形暗式，备经施册工实积践证纷明正后洞隧钓道以是圆形讽断面涌形式驻为最滴好；背适当耗加强屡第一旗次支际护刚储度，分留有乔支护易补强橡空间承。5.迂回附导坑类中的钱支护蝇形式绳和参涌数可堪满足鲜施工待安全致与稳亮定；袭由迂盒回导积坑施第工方甘法、助工艺德研究晋得出姿的结死论适具用F7断层挂正洞蔬施工检；迂威回导漏坑的摘试验尿与施蔬工实氧践，量为大咽断面害正洞才施工冠提供刮了直脱接的趟、重币要的躲指导翅和依趣据。6.饱F糠7右线涂隧道辛：按都设计桨断面闻进行呆结构阀正反射检算跑，衬东砌结珍构安没全度葵满足象规范数要求拉，但民考虑逝由于窝应急盆处理听本段折部分仓地段袍衬砌换厚度错不足男，并小根据川现场共的监叠测及菊开裂阳情况遮，拟胜对已治开裂欠段进轧行补竖强处及理，毅方案淋如图5-术3所示再。图5-将3衬砌去补强锅设计缘瑞方案7.对左弟右线恩隧道乐及其拿迂回该导坑树的群才洞效眼应研昨究表狱明，诸虽然斜群洞肌施工揪相互催影响挡，群疲洞效茫应存始在，司但是若影响收程度巧不大读，不润至于伟引起蓄相邻扔洞室得中间鸦岩柱蔽的失陵稳破遗坏，比四条晚隧道退整体批是稳盆定的蚊，而牌且后答续开贪挖对滥于已愈完工窑隧道灰衬砌犹内力竟的影尺响也晋不大退，不萝会危膛及隧煤道衬秒砌结丘构的恰安全练。8.怜F神7断层殖区段侵纵向贪位移虏特征译与地警应力装测试益分析皂成果叨相互踢印证渠，反暴映出绒该区喉段水嗽平地蚂应力字与隧浊道走芳向存服在着滩明确傍的角取度关德系并农对隧霸道呈鱼纵向炭挤压供的特尘性。脂这一云地应脑力分勾布特逗性将辫使隧敲道开鸽挖后钱的应倚力释捷放对州洞室贸支护架结构粉产生柳明显蹈地不眠均匀踢荷载谅作用托，其坑结果却将使福结构签产生排纵向订扭曲朋破坏写。因攀此，项应充自分考腹虑结熊构纵其向上停的受拦力特胞性，攻加强腐其纵神向连面接强赚度。第六成章北位专移控耳制基稀准6.旋1极限掩位移表6-伸1痰F榜4断层佛区段要隧道悲极限诊位移通单罢位：(m递m)极限位移性质拱顶下沉拱脚水平收敛墙腰水平收敛毛洞隧道227488570初支后隧道92.8302342二衬后隧道98.1318362表6-毫2岭脊析千板曾岩地崭层区跑段隧裤道极味限位建移闻单揪位：(m绣m)极限位移性质拱顶下沉拱脚水平收敛墙腰水平收敛毛洞隧道50111781304初支后隧道227710770二衬后隧道228742812表6-洁3久F迅7断层崖区段数隧道臭极限骄位移嘱单位坚：(m飞m)极限位移性质拱顶下沉墙腰水平收敛毛洞隧道400660初支后隧道136272二衬后隧道140280表6-眉4乌鞘锄岭隧瓣道岭扫脊段篮位移眯控制味基准(单位:m答m)管理等级管理位移施工状态ⅢU＜150可正常施工Ⅱ150≤U≤300应加强支护或二次衬砌ⅠU≥300停工，并及时采取加固措施注：U-隧道代开挖察后隧进道总泊变形论量6.统2二衬氧施作冰时机软岩掠隧道宇二衬坊施作究时机蛋始终拜是隧辰道界港讨论否的热庆点问醋题，疫特别萍是对阁于软齿岩大洒变形揪隧道色若二诊衬施猎作过疾晚，辟则可袄能造替成初坛期支吩护变客形无剪法控亮制，惯以致连隧道蒜失稳圾，而恨如果麻二次冤衬砌浪施作机过早编，则接可能虑使二觉次衬里砌受温力过援大，种而引锤起二侵次衬脆砌的络开裂乏，以剃致降泻低隧栗道结抛构耐董久性部。因标此，由针对狮具体缩慧工程重情况拢提出贱合理熄的二句次衬郊砌施迁作时雁机势域在必歇行。(1杨)韵《规范》有关领二衬壤施作椒时机狼的规爆定“在一熄般情黄况下皂，二狭次衬插砌应待在围寨岩和见初期荐支护近变形错基本猪稳定归后施签作。持变形煌基本动稳定束应符冶合隧蹄道周想边位畅移速斑度有老明显画减缓温趋势赠。拱挪脚水状平相厌对净难空收购敛变逗化速码度小辨于0.笋2m衬m/沈d，拱弓顶相配对下称沉速盲度小创于0.挣15晚mm促/d。”(2叙)软岩废隧道重二衬论施作坏时机浴讨论对于茧高地拉应力奸的硬拌岩隧汗道，施量测气围岩活变形合的目鞠的是季为了呈让围饥岩变棉形达左到一贸定程董度，恒利卖于地沫应力糕释放设，尽倡量发冻挥围凉岩的哄自稳仍能力被，从杠而最步大限蜜度地煎减少划二次漏衬砌粘所承签受的栋压力椅，以恶尽量鹊减小军衬砌穗厚度那。二哀次衬槐砌时究机选膏择应赖根据樱围岩均特点爪来调兼整。勇对于塌一般捉稳定但性较晨好的颗围岩堆，可铜在总咽变形供量达陈到约80痒%，并缓且围屿岩变唉形基坐本收旁敛停确止后声进行框二次专衬砌塔。此营时初北期支自护应享能承洞担围欲岩的低全部侍荷载擦，二何次衬替砌承效担由丢于围唤岩的慰蠕变足产生狂的附叛加荷懂载。(3底)二次抚施作察时机尸的研易究方抱法基于联二衬黎稳定我性及抵二衬岭变形毙大小最影响决因素滋分析左，结慰合既暂有各果量测念项目仰的统货计及诱相互遗关系址分析浙，以疗及隧魄道施船工过咐程总城位移装估算视，提俘出不况同条津件下旨二衬适前图6-1志留系板岩夹千枚岩区段右线隧道初支与二衬变形对比关系初支珠最终着变形仗速率租限值扎，以刘及初夕支累亩计变万形占杂总位疾移的详比例兔限值伐。图6-2F4断层区段二衬前支护变形速率与二衬变形关系表6-酱5二衬谱开裂党断面傍对应饮初支窜变形区段断面初支变形二衬变形/mm最终值/mm最大速率最终速率数值/mm·d-1比例数值/mm·d-1比例F4区段YDK170+480215.825.111.6%1.210.6%3.972YDK170+530116.616.614.2%2.542.2%3.213F7区段YDK177+465435378.5%6.001.4%5.96YDK177+480429409.3%4.000.9%13.36YDK177+530660436.5%7.001.1%16志留系板岩夹千枚岩区段YDK175+255115.735.430.6%1.000.9%—YDK175+265360.558.916.3%9.682.7%15.13YDK175+270196.939.119.9%7.563.8%—YDK175+273411.532.77.9%10.562.6%13.85注：骨表中马“比扔例”缠一项故均指居与初暖支变制形最知终值粪相比罢。(4加)量测漆前的提前期鲁位移票推算在施粗工过遗程中冠，变姜形量亭测是猴在洞第内采脊用全巷断面距仪或迹位移纪收敛肠计进练行的棚，量恨测位哀移丢印失了禽洞室倦开挖数过程竿中的蛮弹性封位移财和施播测前万的位烘移，多而且镰铺设良防水僚板的辣过程拉中也防不再潮进行忘支护争变形趋监测粥。所律以当冤初支掩位移段达到让极限牙状态敢时，掘模拟绣计算自的隧决道支磨护后立的极泼限位返移u极可续表示渐为u极=u弹+u失+u测(极限候状态)歇(垄5-法1)弹性劣位移u弹是盯爆破拘瞬间虾洞室盈释放土，难楼以利白用监望测手罗段获凳得。刻但在免模拟拜计算至的围斑岩塑墙性收雅敛线昂中，伶可观焰察到蒸直线室段和扫曲线沙段，聚若视弦围岩或塑性释收敛杆线的危直线钳段为阶洞室招开挖代的弹溜性位拜移，渔则可灯计算你弹性罩位移惭。量测哪丢失献位移u失由划两部梯分组迎成，风一是房诚爆破翅后至孕施测堤前的通位移窑丢失含，二峰是铺歇设防滴水板冈至二霞衬前秤不便巧量测怪的位艺移丢眠失。表6-币6前期布丢失垫位移疼统计杆结果区段项目丢失天数/d总量测天数/d前期丢失位移统计断面实测变形/mm统计断面数/个全部断面实测变形/mm全部断面计算变形/mm量值/mm比例F4断层拱顶下沉3.2744.778.537.5%22.674227.650.95墙腰水平收敛1.3923.3528.6127.2%105.1442124.01183.75志留系拱顶下沉4.5216.1916.2339.1%41.533253.9102.96拱脚水平收敛1.5815.1761.6726.9%229.432380.36540.61F7右线拱顶下沉1.7415.2619.6124.9%78.7430139.5209.24拱脚水平收敛1.6815.3224.3622.1%110.0430136.11232.24墙腰水平收敛2.6111.1539.330.0%130.930233.01368.97F7左线拱顶下沉3.7918.4164.8232.0%202.2632156.66241.87拱脚水平收敛3.0311.976.2834.6%220.5932191.97324.35墙腰水平收敛3.4112.7381.2938.6%210.6732187.32325.60注：(1困)前期烫丢失许位移要的“嫂比例备”一发项是回指与醋统计礼断面愈的实贵测变朴形相甩比；(2取)计算快变形冒以全扩部断痰面实骑测变桨形统淹计值罚为依北据。(5唉)二衬完施作无时机书的确莲定据实献测变栋形、住支护附后隧轨道的喘模拟波极限跨位移援可提斑出施批作二缺衬时罚的实屡测位沟移占复极限陵位移布比例先限值毒，而训根据铃实测将变形刑速率冤以及狱施作启二衬欢后的取稳定甩状态勺及二真衬变引形大伪小关报系可担提出俯二衬碌施作删时的步变形腾速率叫限值道。表6-姻7乌鞘侨岭隧木道二没衬施虾作时知机项目常规变形大变形等级ⅠⅡⅢ相对变形<3%3%~5%5%~8%＞8%强度应力比>0.50.5~0.250.25~0.15＜0.15原始地应力(MPa)<55~1010~15＞15弹性模量(MPa)>20002000~15001500~1000＜1000综合系数α>6060~3030~15＜15n380%~90%70%~80%65%~75%60%~70%u测/u极55%~62%47%~55%43%~51%39%~47%v终/u测<0.5%0.5%~1.0%0.5%~1.5%0.5%~2.0%注：(1息)n3为实毕际已大发生孩的位巧移(u计)与极泻限位卫移的决比值纲；(2绿)u测/u极为量据测变迟形与迈极限音位移诱的比因值；(3第)v终/u测为二纠衬施勉作前慰日变携形量谎与实劲测初英支累间计变屠形的烫比值丸。第七浅章躁控列制变烈形快淡速施杨工方康法及施窑工工谢艺研很究7.咬1艳F张4断层葬区段筒隧道落施工助方法采用毙超短库三台俯阶法絮施工获。超预前预辉支护梨采用φ4征2小导冲管或纺自进态式锚惊杆注枕浆支伯护，并人工恒风镐价配合变挖掘名机开球挖，爪必要庸时辅竞以弱涛爆破侮。挖指掘机附或弱或爆破迈开挖臂下部坦断面冈，人机工风秘镐整蓄修开均挖轮状廓。斧及时位喷砼4~来6c收m封闭罚岩面坡，并愧进行锻喷锚简网，姨型钢咬钢架赚系统离支护寺作业