大斷面軟巖偏壓隧道變形原因分析與處理.pdf

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1、２０１５年第８期（總第１６１期）江西建材交通工程大斷面軟巖偏壓隧道變形原因分析與處理■陽小峻■中交二航局第五工程分公司，湖北武漢４３００１２摘要：以金家營隧道穿越強風(fēng)化泥質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖地層出現(xiàn)大變形問題，從成開挖中上臺階拱架兩側(cè)處于懸空狀態(tài)，造成初支產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)加地質(zhì)與水文條件、巖性、偏壓及施工因素等方面對隧道大變形進行原因大拱架下沉；施工沒有做好掌子面排水工作，炭質(zhì)板巖遇水軟化，出現(xiàn)分析，及變形后一系列處理措施，對該隧道后續(xù)施工提供指導(dǎo)，可供以后局部坍塌現(xiàn)象，拱腳部位因泡水，造成承載力不夠。同類隧道施工借鑒。３處理

2、措施關(guān)鍵詞：偏壓變形注漿加固侵限處理隧道發(fā)生大變形后，首先對變形大的地段進行加固，防止變形加大或引起坍塌。采用臨時橫撐進行及１工程概況時加固，臨時橫撐及豎向支撐均采用改建鐵路成昆線廣通至昆明段擴能改造工程（ＤＫ９４５＋６５０～Ｉ２０ｂ工字鋼，縱向間距按１米布置，ＤＫ１０９１＋６００）線路由廣通北起，經(jīng)一平浪、祿豐、雙湄村、溫泉及讀書初支工字鋼焊接牢固。各臨時橫撐鋪，終至昆明西，全長１０６２４１ｋｍ。金家營隧道位于云南省祿豐縣金山和豎向支撐采用Φ２２螺紋鋼連接，環(huán)鎮(zhèn)南雄村境內(nèi)，隧道起訖里程為ＤＫ９８２＋００７～ＤＫ９８２

3、＋９３４，全長９２７向間距１ｍ，將臨時各鋼架進行有效連米，隧道設(shè)計為單洞雙線隧道，設(shè)計時速２００ＫＭｄ客運共用。接，各支撐工字鋼長度可據(jù)現(xiàn)場實際隧道屬中高低山丘陵區(qū)，地形起伏較小，自然坡度約５度～３０度，情況適當(dāng)調(diào)整，具體布置見圖２臨時局部較陡，植被發(fā)育。隧道上覆第四季全新統(tǒng)坡殘積（Ｑｄｌ＋ｅｌ）松軟支撐布置圖，以阻止隧道變形惡化。圖２臨時支撐布局圖土，粉質(zhì)黏土、膨脹土；下伏基巖為前震旦系昆陽群鵝頭廠組（Ｐｔｌｄ）千（１）處理原則。針對現(xiàn)場地質(zhì)特點及前期施工中出現(xiàn)的問題，經(jīng)對枚狀板巖、角礫巖、泥質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖等。地下水

4、以土層空隙潛水和監(jiān)控量測資料分析研究后，確定該隧道施工加固處理原則：提高圍巖自基巖為主：土層空隙潛水主要賦存于溝槽內(nèi)土體中，但水體以滲透為穩(wěn)能力，約束隧道橫向位移，確保承載力滿足設(shè)計要求，確保施工安全。主，雨季受地表補給，水量較豐富；巖層含水以透水性差的千枚狀板巖、（２）處理方案。據(jù)本工程特點與結(jié)合相關(guān)類似工程處理措施，最終泥質(zhì)板巖、角礫巖為主，基巖裂隙水含量較少。但（１４－３）層千枚狀板采用Φ４２鋼管注漿加固洞身圍巖，加固完對隧道變形段進行侵限處巖中夾白云巖，故基巖中可能存在少量巖溶管道水。同時隧道進口端理。洞身ＤＫ９

5、８２＋０２０～３００存在偏壓危害；隧道出口段洞身ＤＫ９８２＋６００～Φ４２鋼管注漿加固：固結(jié)松動圈圍巖，提高圍巖抗剪強度及自支護＋９４０存在偏壓危害。能力，減小支護上松動壓力，使圍巖與支護共同受力，減少初期支護上ＤＫ９８２＋２０３～２４２段承受偏壓荷載。施工工藝：在變形段拱墻部位，徑向打設(shè)Φ４２花管，按隧道施工中，因此段屬于順１ｍ×１ｍ梅花型布設(shè)，花管長４ｍ。注水灰比為１∶１水泥水玻璃漿，注漿層偏壓段，圍巖屬于Ⅴ級圍壓力０５～１ＭＰａ。加固完后侵限處理采取拱架逐榀折除，人工風(fēng)鎬進巖，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。施行處理，嚴禁采用

6、爆破，每處理完６米馬上進行襯砌。工中在ＤＫ９８２＋２０３～２４０４施工工藝流程段隧道左右側(cè)以及拱頂出４．１隧道圍巖加固現(xiàn)嚴重變形；隧道有些地方在處理隧道變形初支侵限前，首先要對隧道圍巖進行加固，以防止出現(xiàn)橫向裂紋，寬度達４隧道變形加大。采用加*，且局部有時還有混凝土設(shè)Ф４２環(huán)向小導(dǎo)管并注塊掉下來。其中隧道左側(cè)漿，間距１ｍ（縱）１ｍ最大變形量達７６*，拱頂（環(huán)），鉆孔位置具體見沉降最大處達２０*，隧道圖１隧道變形圖圖３隧道洞身圍巖加固變形如下圖１圖，水泥－水玻璃雙液高２成因分析壓注漿工藝，注漿終壓不ＤＫ９８２＋２０３～２

7、４２段工程地質(zhì)復(fù)雜，此段屬于順層偏壓段，其中隧小于１Ｍｐａ，注漿采取先道此段最小埋深３０ｍ，圍巖類型差；又因此段隧道沒有引起高度重視，單數(shù)孔注漿，雙數(shù)孔做觀圖３隧道洞身圍巖加固圖沒有過多考慮圍巖復(fù)雜類型，開挖隧道時沒有嚴格按三臺階七步開挖測孔，單數(shù)孔注漿完畢法施工，導(dǎo)致隧道大變形。隧道變形具體成因大致為以下幾個方面：后，再對雙數(shù)孔進行注漿。（１）圍巖軟弱，承載力不足。隧道此段地質(zhì)以千枚狀板巖、白云巖①施工準備：搭設(shè)工作平臺，同時進行注漿設(shè)備準備、管材加工、材與炭質(zhì)板巖等節(jié)理縫隙發(fā)育，富含地下水。特別是此段施工中炭質(zhì)板料準

8、備、機具準備。②小導(dǎo)管安裝：測量放樣，在設(shè)計孔位上做好標(biāo)記，巖分布在隧道橫斷面左右兩側(cè)，炭質(zhì)板巖遇水軟化，造成承載力不足；用風(fēng)動鑿巖機鉆孔，孔徑較設(shè)計導(dǎo)管管外徑大２０ｍｍ以上。成孔后將據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果顯示，此段施工中拱頂沉降累計值達２０５ｍｍ。小導(dǎo)管按設(shè)計要求插入孔中，尾部與鋼架焊接牢固，與鋼架共同組成支（２）偏壓嚴重