岳英武
【摘 要】Taking Muzhailing tunnel of Lan-Yu railway under high stress conditions as the research target,the article briefly introduces its de-formation conditions,and classifies the deformation into loose-style deformation and squeezing-style deformation,analyzes major factors influen-cing Muzhailing tunnel deformation,summarizes Muzhailing tunnel deformation processing experience,and finally puts forward integral deforma-tion controlling principles.%以高地应力条件下兰渝铁路木寨岭隧道为研究对象，简要概述了其大变形的情况，并将其表现出来的大变形分成两类：松散型大变形和挤压型大变形，分析了引起木寨岭隧道大变形的主要影响因素，总结了木寨岭隧道施工过程中处理大变形积累的施工经验，并提出了针对大变形控制的总体原则。
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2015(000)014
美国第一女婿库什纳
【总页数】3页(P183-185)
【关键词】大变形;松散型;挤压型;影响因素;施工控制
【作 者】岳英武
肖明华【作者单位】中铁隧道集团有限公司，安徽 黄山 242700
【正文语种】中 文
【中图分类】U455
到目前为止，国内外已经出现多起隧道工程发生围岩大变形灾害的实例，高地应力区隧道大变形是困扰隧道施工的重大难题之一。国内外比较典型的大变形隧道主要有国内的南昆铁路家竹箐隧道、渝二线新蜀河隧道、乌鞘岭隧道、G212线木寨岭公路隧道，国外的陶恩(Tauern)隧道、阿尔贝格(Arlberg)隧道、都灵隧道、圣哥达隧道等。新建兰渝铁路木寨岭隧道地处高地应力区，隧道开工后有多个斜井出现严重的大变形情况，大变形导致隧道拱墙出现拱架扭曲变形、底部隆起、喷混凝土大面积掉块等典型的大变形破坏现象。本文以 高地应力下木寨岭隧道为研究对象，简要概述了其大变形的情况，并对其进行分类，分析了引起木寨岭隧道大变形的主要影响因素，总结了木寨岭隧道各项专题试验取得的成果和施工过程中处理大变形积累的施工经验，可以为类似隧道工程的修建提供参考。
解霸3000
兰渝铁路木寨岭隧道位于西秦岭中山区，隧道穿越主峰木寨岭为漳河与洮河的分水岭，横跨漳县、岷县两县。左线进口里程为DK173+350，出口里程为DK192+375，全长19 025 m；右线进口里程为DyK173+350，出口里程DyK192+395，全长19 045 m。隧道最大埋深约600 m，最小埋深约40 m。
隧道洞身地层岩性复杂，主要为第四系全新统洪积细角(圆)砾土、粗角(圆)砾土、碎石土、下第三系砾岩、二叠系砂岩、砾岩、板岩及炭质板岩、石炭系下统砂岩、灰岩、板岩、泥盆系上统砂岩、压碎岩、断层角砾等。隧道Ⅴ级围岩7 500 m，占39.4%；Ⅳ级围岩8 560 m，占45%；Ⅲ级围岩2 960 m，占15.6%。其中软岩段长度约为6 950 m。隧道穿越区域性大断裂F2及次级断裂F10，F11，F12，F13，F14，F14-1，F14-2，F15，F15-1，F16共11条断层，还穿越背斜、向斜核部，特别是夹有炭质板岩软岩夹层地段，节理裂隙、揉皱等地质构造现象发育，受构造影响岩体破碎或富含地下水，前期地质勘察预测最大涌水
量为正常涌水量的3倍，最大水平地应力SH=16.8 MPa～27.5 MPa，岩石单轴饱和抗压强度Rc=30 MPa～100 MPa，其强度应力比Rc/SH=1.1～5.7。
高清论坛
自2009年5月以来，兰渝铁路木寨岭隧道2号、3号、5号、6号、7号斜井先后均出现了围岩大变形的情况，变形主要体现为水平收敛变形，具有变形量较大，变形发展速度较快等特点。变形初期，混凝土表面出现开裂，并产生环向、纵向裂缝，同时出现支护结构内鼓，拱架扭曲等现象。
根据对2号、3号、5号、6号、7号斜井大变形数据的统计发现，5号鹿扎斜井最早发现有大变形情况，出现时间为2009年5月13日，主要表现为喷射混凝土表面开裂，为了防止变形进一步扩大，项目部立即采取了相关应急措施，之后变形趋于稳定，取得了较好的效果，但累计变形值仍达到约440 mm；在斜1110～斜970、斜700～斜620范围内，出现了变形量持续增大，初支喷射混凝土脱落，拱架扭曲等现象，部分地段由于变形速率大，最大达625.89 mm/d，累积变形量大，最大达963.86 mm，所以对该段进行了二次套拱和拆换拱的整治措施。6号大沟庄斜井大变形情况出现在2009年7月～8月间，该处隧道开挖时在掌子面先后2次出现股状流水现象，在地下水的作用下，围岩承载力会降低。因此，针对该段，
采取了集中引流措施进行了处治，进入2009年12月份以来，斜790～斜630，斜320～斜110，大范围出现大变形，其中在斜700～斜630，边墙进行了换拱处理，其余大部分变形地段进行了注浆加固，二次套拱等措施才使得变形稳定。7号大战沟斜井是所有出现大变形隧道中，变形范围最大、历时最长的隧道，大变形出现于2009年5月，基本与5号井同期开始变形，直至8月中旬由于开挖面围岩产状的变化变形减缓，其变形范围自洞口30 m附近开始近300 m长，变形处拱架内鼓，喷混凝土开裂，出现环、纵向裂缝，变形段大部分依靠施作二次套拱才有效控制了变形，从2009年10月到目前，变形一直较大，截止目前，大战沟斜井累计完成开挖约980多米，其中变形段达到70%以上，堪称全隧大变形之最；3号大坪有轨斜井大变形初期变形速率极大，最大日变形速率x约1.9 m/d，自2009年6月下旬以来，主、副井先后发生多次大变形，变形范围30 m～70 m不等，变形段喷混凝土层大范围开裂剥落，变形范围均出现环、纵向裂缝，尤其是2009年8月22日，当时除水平收敛变形较大以外，其拱顶沉降及底板隆起也较为显著，在已施工段，初支刚架底部出现向开挖面方向倾斜的现象，由于变形较大，导致喷射混凝土剥落，在初支表面出现了多条环向、纵向裂缝，同时局部拱架出现拉裂现象。通过监测发现，底板隆起量最大约1 m，水平收敛、拱顶沉降最大累计分别为500 mm,300 mm，由于大变形，主井隧道断面严重侵限，随
后进行了长达2.5个月的拆换拱处理，严重影响了工期和施工成本。在3号、5号、6号、7号斜井大变形数据中，累计变形大于150 mm的测点共377个，其中超200 mm的测点约占77%。
根据兰渝铁路木寨岭隧道大变形的监测数据的分析，其变形主要可以分为两类：松散型大变形和挤压型大变形。
1)松散型大变形。杜润生逝世
松散型大变形典型曲线如图1，图2所示。其变形特点是：在掌子面开挖后的几天时间内，变形持续增大，在采取相应支护措施后，变形速率才有所放缓，但是大约30 d～40 d时间后，变形出现突变的情况，且突变时产生变形量大。经过分析认为，在高地应力情况下，出现“跳跃式”增长的变形，这主要与隧道围岩状况有关，即软弱围岩所产生的松动圈，而非高地应力本身所对围岩产生的挤压型变形。之后，在出现这种“跳跃式”增长变形的隧道断面，进行了实地调查，调查发现，在“跳跃式”变形出现前，当地均有降雨发生，隧道支护结构所承受的荷载也由形变压力向松散压力转变。在这种情况下，极容易出现坍塌，因此，对于松散型大变形，应该加大支护结构刚度和密贴性，同时在施工过程中加强监测，
避免类似大变形灾害的发生。
2)挤压型大变形。
朵康挤压型大变形典型曲线如图3，图4所示。其变形特点是：在掌子面开挖后的一段时间内，变形持续平缓增长，变形速率偶尔由于台阶施工的原因会有增大的现象，但变形最终趋于收敛稳定。这主要是因为，在高地应力条件下，软岩和破碎岩体的强度不足以承受由于隧道开挖而引起的应力集中，从而产生塑性剪切滑移，出现较大量级的围岩变形现象。这种现象不仅与围岩本身力学性质相关，还与原始地应力及工程因素等有关。对于挤压型变形，由于大变形侵限导致的初支破坏及拆换对工程安全影响极大，故在高地应力大变形地区应重点分析和研究此类变形对工程的影响。
1)地质条件。
兰渝铁路木寨岭隧道大变形隧道开挖所揭示围岩多为炭质板岩、板岩及压碎岩等，岩体破碎，部分地段伴随地下水出露、断层带等不良地质。汇总发生大变形断面的地质资料可以得出以下规律：
a.围岩主要是二叠系下统炭质板岩、中～薄层板岩或原岩为炭质板岩的压碎岩以及断层角砾岩，岩层破碎程度高，含泥质夹层，风化程度一般为弱～强风化，遇地下水变形发生程度趋于严重；
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议