第一篇：隧道不良地质与塌方处理技术
2009年度论文（技术总结）隧道塌方处理
羊角脑隧道不良地质与塌方处理技术
摘要：隧道塌方是一种不容回避的现象，除了加强预防外，更重要的是如何整治处理、减小损失和挽回进度。在隧道出现塌方的情况下，塌方处理分2步进行：首先对受塌方影响的初期衬砌裂缝地段进行加固，及时施作二次衬砌；其次是对塌方体进行抢险处理。在现场把握情况的基础上认真研究处理塌方对策，认真制定处理塌方的步骤、方法及预防塌方的施工措施。公路软弱围岩段隧道施工必须早封闭成环及紧跟二次衬砌，使其与初期衬砌共同参与受力。关键词：羊角脑隧道、塌方处理、小导管加固
1、工程概况
郴宁高速公路是厦门至成都高速公路在湖南省境内重要路段之一，也是湖南等内陆省份通往东南沿海地区前线的一条重要的国防军事快要通道，同时也是构成湖南省五纵七横高速公路网络主骨架组成部分，是连接我国东、中南部及西南地区的主要运输通道。本合同段起讫里程K151+134～K154+100，起点位于桂阳县保和乡上张家村，终点位于桂阳县方元镇周家水村。
其中主要工程为羊角脑隧道（双线），右洞起讫桩号为YK151+155～YK154+025，长2870m，左洞起讫桩号为ZK151+160～ZK154+090，长2930m，属长隧道，其余路基工程178m。隧道左、右洞线型为大半径C型曲线，郴州端为直线，宁远端左、右洞曲线半径分别为2350m、2450m，超高为2%。右洞纵断面郴州端约1960m的范围内位于2.5%的上坡段内，其余位于0.5%下坡段内；左洞纵断面郴州端约1965m的范围内位于2.5%的上坡段内，其余位于0.5%下坡段内。隧道段内地形较为平坦，局部坡陡，冲沟发育，冲沟走向以被动走向为主，呈“U”字型沟谷。隧道区内地层由上至下为 2009年度论文（技术总结）隧道塌方处理
2.3.3施工方面原因。施工时对地质复杂程度认识不足，对岩石受到裂隙及溶槽切割后对隧道结构的不利影响认识不足、不清晰，重视程度不够，同时参加施工的人员经验不足，没有对不良地质灾害很好的进行预测。
3、处理措施 3.1不良地质：
在不良地质区段进行施工时，就实际情况增加不稳量测断面，并就重点断面进行重点跟踪量测，作好地质报告。
选择最合理的辅助施工措施，包括大管棚支护、超前导管、钢支撑加密等，并在施工中掌握以下几个要点：“勤量测、管超前、严注浆，短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、快衬砌”。3.2塌方：
3.2.1在塌方体表面喷1层30cm厚的C20早强混凝土将塌方体封闭，保持塌方体稳定，防止塌方体继续扩大。
3.2.2后方围岩补强：
a、在后方未稳定区域，确定了不能立即衬砌的段落，环向打入Φ42小导管作为注浆管，（小导管采用φ42mm（壁厚3.5mm）的热轧无缝钢管，）注浆管长度以5米为宜，间距为100㎝×100㎝，主要针对围岩裂隙及受塌方影响变形扰动的松散体。
b、对于上台阶已经施工完的工字钢（ZK151+228.75～ZK151+256左右侧）段锁脚位置打设三层Φ42小导管，每层间距40cm。
c、注浆采用水泥---水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度35波美度，模数：2.4，注浆压力：初压0.5～1MPa，终压2Mpa，注浆后，根据监控量测数据来看，后方围岩已趋于稳定，可以进行下一步施工方案的实施。
3.2.3仰拱施工：掌子面暂停施工，立即采取下台阶仰拱紧跟掌子面封闭成环的原则措施，保证安全，从ZK151+228.75开始在仰拱底部工字钢与边墙工字钢连接封闭成环，直至跟到掌子面位置，仰拱必须采用短跨度开挖，最大不得超过3m。
3.2.4超前支护：
为防止前导开挖继续塌方的发生，同时能够保证施工质量及运营安全，根据实际情况对掌子面前方进行探孔，探孔深度20米，查看前方地质情况，探孔时分别对每米进尺做好地质描述，用以指导下一步施工。根据以上地质描述，经专家、公司、总监办、工作站、设计院、监理处等单位现场仔细勘查后，确定掌子面采取直径108mm的大管棚进行超前支护。根据地质情况，掌子面围岩为全风化泥质砂岩夹黄粘土，结构面发育无序，稳定性较差，对于难于成孔的部位采用跟管施工，一次成型，在桩号ZK151+256处，沿渣堆顶部初支出露的轮廓线施工大管棚，Φ108mm大管棚的环向间距为30cm、外插角为8°、长度为15m，在每2根大管棚间打入外插角为25°、长为7m的Φ42mm的小导管，小导管纵向间距为2.5m，并压浆固结塌方体和周边围岩，注浆压力为0.5～1.0MPa。
2009年度论文（技术总结）隧道塌方处理
大管棚—跟管示意图
a、大管棚——跟管制作方法
跟管分为：管靴、跟管和管丝三部分组成。其中此工程中跟管制作所用数据如下：管靴长度为30cm，一端内侧做10cm反丝扣，另一端做成10cm长、壁厚8mm，中间段采用直径108mm，壁厚为4mm。跟管采用长度为1.5m，直径108mm，壁厚为4mm，两端内侧做成反丝扣，长度为10cm，一部分要求在管壁钻孔，孔间距15cm，梅花形布置，用于跟管中前部，为了注浆时使浆液外流，一部分不钻孔，主要用于跟管尾部，防止漏浆。管丝长30cm，直径108mm，壁厚为4mm，两端外侧做成反丝扣10cm。
钻头采用直径80mm偏心钻头（偏心后成孔108mm），直径100mm连接头和直径80mm冲击器，钻杆采用直径73mm，长度1.5m。
b、大管棚——跟管施工放样
本次工程中大管棚——跟管环向间距为30cm，为了保证大管棚不侵入开挖轮廓线，顶部的大管棚的导向管应符合隧道纵向坡度、线路曲线要求以及根据管棚机性能以及考虑塌方处围岩情况，本工程技术人员初步定为8度。施工人员用钢筋把定向管按照8度焊接于钢拱架上，使定向管在大管棚——跟管施工中不移动，其中定向管规格直径130mm，壁厚为4mm，长度为1.5m。
c、大管棚——跟管的钻孔
首先在管棚机上安装带有钻头的钻杆，同时在钻杆上套一个管丝和一个有孔跟管，并将管丝与跟管丝扣连接及焊接牢固，将管靴从钻头前端套入与管丝丝扣连接并焊接牢固。管棚机开始钻孔，当 2009年度论文（技术总结）隧道塌方处理
否运行正常，将运行正常的机械，水泥、水玻璃运至工地。机械就位后，进行浆液的调配，浆液一般为水泥砂浆和水玻璃双液浆按一定的比例参配。严格进行大管棚注浆，注浆采取水泥-水玻璃浆液，水泥浆与水玻璃体积比1：0.5，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度：35波美度，水玻璃模数：2.4，注浆压力：初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa。施工时由2名工人配制水泥浆，水玻璃浆液是用买好的35波美度浆液，1名工人开注浆机，2名工人连接注浆管。注浆从下往上对称注入双桨液，至从导气孔内流出浆液，关闭导气管的阀门，继续注浆直至压力达到设计要求。注浆时所有跟管的注浆阀门应全部打开，如果发生串浆，应将串浆跟管及其导气管的阀门关闭后再继续注浆，直至注浆压力达到设计要求后方可停止。每一根跟管一定要连续注浆，不间断。
3.2.5坍塌体开挖：
坍塌碴体下部开挖时，从ZK151+256开始初期支护工字钢纵向间距调整为40cm，并施作系统锚杆及铺挂双层φ8钢筋网。钢筋网安设时应注意：施作前，初喷3cm厚混凝土形成钢筋保护层；钢筋横纵相交处焊接或绑扎牢固；钢筋网搭接长度不得小于一个网格，焊接或绑扎牢固；施作前钢筋要进行校直、除锈及油污。塌方空腔采用C20喷射混凝土填满，大里程方向预留钢管到塌方顶部，作为二次填充用。3.3塌方处理的施工要求
本着保安全、保质量的原则，特别事情特别对待，项目部一定要由领导亲自领头带班、技术人员和安全员轮流值班，遇到突发事件，能立即采取应急处理措施。初期支护量测要及时，先期每4小时一测，待围岩收敛量及下沉量稳定后每8小时一测，并及时向值班人员、业主及监理汇报监控结果。对于每步工序都要高标准高质量来施工，杜绝施工队偷工省料等事情的发生。洞外的护栏要拦好，禁止无关人员进入洞内，值班人员要随时注意观察围岩变化。若有突变，所有人员必须立即撤离。加快处理速度，尽量减少围岩变化。
4、经验与体会
隧道塌方不但是由自然因素引起的，而且还有人为因素引起的，更重要的时地质勘测、施工工序与治理对隧道塌方起决定性作用。塌方事故发生后，业主、设计、监理和施工单位应派出相关领导、隧道地质专家、工程技术人员等迅速到塌方点，具体勘察塌穴高度、宽度、纵向长度及塌穴稳定情况；检查塌方对初期支护的损坏情况和影响区域；分析塌方的主要原因和塌方可能继续发展的趋势等。前方封堵，后方加固，对塌方区形成合围，是防止塌方恶化的有效方法。而且必须认真制定处理塌方的施工措施，现场下达抢险口头指令，明确各自任务和要求。
隧道塌方后，不要急着去清除塌方渣体，应先待塌方体相对稳定后，对塌方体表面进行喷混凝土封闭，防止塌方体滑移，然后再加固未塌方地段，防止塌方范围扩大，最后向塌方体注浆加固为后序开挖做好预备。
为此在隧道的施工过程中要加强管理，重视地质超前预报及监控量测工作，围岩自稳不稳定地段要多打超前支护，并且不断培养工程技术人员在现场对围岩不稳定段施工的应变能力和处理能力。
参考文献：公路隧道施工技术规范
第二篇：C合同段隧道不良地质地段塌方处理方案
关于西昌二滩管地公路C合同段磨盘山隧道工程不良
地质地段的处理
一、2007年10月1日，隧道K644+511~ K644+508出现塌方
1、地质描述
K644+511~K644+508段洞身围岩为强风化泥页岩夹砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，水主要从拱顶、右侧拱腰、掌子面中部和上部渗出。
2、塌腔范围描述
拱背塌腔最高3m，环向长度12.5m，纵向长度3m，塌腔由高变低，由宽变窄。
3、处理方案
为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：按照设计C5-1方式支护（安装间距为50cm的I18工字钢，50cm×120cm的Ø25mm中空锚杆，24cm的C20喷射砼等），钢拱架安装到掌子面，并封闭钢拱架端部，在拱顶和拱腰各埋两根直径为50mm的泄水管。初期支护施工完后进行塌腔回填，采用M30水泥浆（1:1）或M30水泥砂浆灌注填充，塌方量根据回填量计算。
4、塌方充填量
采用充填水泥浆69.6T（92.06m3）。
5、处理时间
2007年10月1日~2007年10月8日，共8天。
二、2007年10月9日，隧道K644+ 506~K644+508出现塌方
1、地质描述
K644+506~K644+508段洞身围岩为强风化泥页岩、粉砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，拱顶、拱腰以及掌子面中部、左上部出现渗水。
2、塌腔范围描述
拱背塌腔最高4.5m，环向长度15.8m，纵向长度2m，塌腔由高变低，由宽变窄。
3、处理方案
为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：喷10cm厚的C20喷射砼封闭围岩，掌子面喷10cm厚的C20喷射砼进行封闭，及时按照设计C5-1方式支护（安装间距为40cm的I18工字钢，50cm×120cm的Ø25mm中空锚杆，24cm的C20喷射砼等），钢拱架安装到掌子面，并封闭钢拱架端部，在拱顶和拱腰各埋1根直径为50mm的泄水管。初期支护施工完后进行塌腔回填，采用C25泵送砼填充，塌方量根据回填量计算。
4、塌方充填量
采用充填C25泵送砼105 m3。
5、处理时间
2007年10月9日~2007年10月15日，共6天。
三、2007年11月1日，隧道K644+461~ K644+ 452出现塌方
1、地质描述
K644+461~K644+452段洞身围岩为强～弱风化泥岩夹砂岩，岩 体极破碎且松散，裂隙发育，在开挖过程中出现塌方现象，在施工过程中，该段洞顶及掌子面出现掉块、塌方等现象，塌方桩号已延伸到K644+449，掌子面上部出现涌水现象，拱顶、右侧拱腰、掌子面中部和上部出现渗水，最大流量达146m3/S。
2、塌腔范围描述
拱背塌腔最大塌方高度在10m以上，环向长度16.5m，纵向长度12m，塌腔由高变低。
3、处理方案
为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：
（1）加强初期支护，将钢拱架调整成间距为20cm的双层钢拱架，钢拱架半径按照C5-1施工，联结两钢拱架的联结筋间距调整为40cm，局部钢筋网片调整为4层，系统中空锚杆按照钢拱架间距加强支护，间距为20cm（纵向）×60cm（环向），每榀钢拱架的锁脚锚杆按照原设计施工。
（2）因塌方严重，每安装好两榀或三榀钢拱架必须及时进行喷射砼施工，施工完第一层后及时施工第二层钢拱架，待拱架靠拢掌子面后进行锚杆施工。掌子面必须采用C20喷射砼封闭，封闭厚度根据实际施工情况由施工单位和监理确定，但不小于10cm。（3）拱背回填采用C25泵送砼充填，因初期支护较薄，塌方较高，充填砼较厚，充填的砼落差较高，经多方面考虑，为了保证充填砼的过程中钢拱架不出现变形、喷射砼不出现开裂现象，必须在充填泵送砼前在拱背喷1m后的C20喷射砼作缓冲层。在施工初期支护过程中根据实际施工情况预埋填充层喷射砼和泵送砼管子以及排 3 水管（根据出水位置埋直径为50mm或100mm的排水管）。泵送砼分层充填，施工过程中根据实际情况确定，并做好监控测量。（4）因掌子面岩层松散，水较大，掌子面仍有塌方现象，该段塌方洞身按照上述方案施工，实际发生的工程量由监理根据实际施工情况确定。
4、塌方充填量 充填C25泵送砼825m3;
5、处理时间
2007年11月1日~2007年11月23日，共23天。
四、2008年5月17日，隧道K644+090~ K644+085出现塌方
1、地质描述
K644+090~K644+085段洞身围岩为强风化泥页岩、粉砂岩，岩体裂隙发育且破碎，渗水较大，拱顶、拱腰以及掌子面中部、左上部出现渗水。
2、塌腔范围描述
拱背塌腔最高8.5m，环向长度19.2m，纵向长度5m，塌腔由高变低，由宽变窄。
3、处理方案
为保证施工安全，经业主、设计、监理、施工单位现场讨论确定：（1）加强初期支护，将钢拱架调整成间距为50cm的双层钢拱架，钢拱架半径按照C7-1施工，系统中空锚杆间距为50cm（纵向）×100cm（环向），每榀钢拱架的锁脚锚杆按照原设计施工。（2）拱背回填采用C25泵送砼充填，因初期支护较薄，塌方较高，充填砼较厚，充填的砼落差较高，经多方面考虑，为了保证充填 砼的过程中钢拱架不出现变形、喷射砼不出现开裂现象，必须在充填泵送砼前在拱背喷0.5m后的C20喷射砼作缓冲层。在施工初期支护过程中根据实际施工情况预埋填充层喷射砼和泵送砼管子。泵送砼分层充填，施工过程中根据实际情况确定，并做好监控测量。
4、塌方充填量
采用充填C25泵送砼450 m3。
5、处理时间
2008年5月17日~2008年6月5日，共19天。
第三篇：隧道塌方处理安全专项方案
宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部第一项目部
隧道塌方处理安全专项方案
一、工程概况.......................................................二、施工特点.......................................................三、隧道塌方专项施工方案的目的和目标...............................四、隧道危险源辨识和风险评价.......................................五、隧道塌方处理安全技术措施.......................................1、监控措施.......................................................2、预防措施.......................................................六、主要工程安全技术措施...........................................1、隧道洞口安全措施...............................................2、洞门及端墙施工安全要求.........................................3、洞内开挖作业安全措施...........................................4、隧道支护安全措施...............................................5、喷射混凝土施工安全措施........................................6、拱架施工安全措施..............................................7、模板作业安全技术措施..........................................8、混凝土衬砌施工安全措施........................................9、台车加工安全系数..............................................七、隧道塌方应急预案..............................................1.可能发生的地段.................................................2.塌方发生时人员、设备、装置、材料的部署.........................3.应急指挥体系及职责............................................4.可能发生的紧急状况以及危害程度.................................5.发生源控制.....................................................6.应急处理的步骤及方法...........................................1 宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部第一项目部
隧道塌方处理安全专项方案
以及下沉情况，边、仰坡是否有开裂变形、危石或滑塌现象；查交叉口、断层处、破碎带、浅埋段、较大结构面、支护段及其它围岩软弱地段是否有裂纹变形现象；要把围岩松动、不密贴、掉碴、流泥流沙、明显的裂隙变化、水系变化、初支有明显的可见喷射混凝土开裂、掉块、锚杆的松弛或锚杆垫板的压紧或变形、钢支撑的扭曲变形等，都可作为隧道围岩与支护稳定性的危险信息，必须认真细致进行观测。如这些迹象变化速度快而明显，可作为隧道坍塌的前兆来研究施工安全对策，必须立即处理。
2、预防措施
1）从宏观上查明隧道走向上有无大断层、大裂缝以及地下水活动情况，以便提出有针对性的预防措施。通过查阅地质报告、设计文件平面图与纵断面图以及总工组织技术、安全人员，沿线路轴线两侧200ｍ范围内勘察，查明隧道穿越沟谷、向斜核心、背斜两翼等的具体位臵，做到宏观预报隧道施工中可能遇到的不良地质类型、规模、大约位臵、方向和发生可能性。
2）施工过程中应加强地质超前预报与预测，根据超前探测的地质条件应及时调整开挖及支护方案（时间允许时，应向驻地监理、建设单位、设计单位等相关方做出口头或书面汇报）。对不良地质地段应本着“短进尺、弱（不）爆破、早封闭、强支护、宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部第一项目部
隧道塌方处理安全专项方案
勤监测”的原则施工。
3、施工过程中针对地质较破碎地段，危石、悬石较多时，可采用补打随机锚杆（悬挂锚杆）串挂危石、悬石的措施，来增强围岩的整体性。
4）开挖过程中，加强光面爆破技术的应用能力，根据围岩情况，适时调整相应爆破参数，提高隧道开挖面轮廓质量，可避免开挖面不平顺造成较大超、欠挖和局部应力集中现象。
5）遇有岩爆等类似不良地质地段时，一方面依据岩爆严重程度可采取岩面撒水，超前钻孔装药爆破释放围岩应力，喷砼封闭、挂钢筋网封闭，立钢架、加强监视等措施；另一方面设备需设防护罩，人员不得在岩爆地区停留。
6）为防止穿过断层破碎带或隔水层时发生突然涌水发生，施工中一方面采用地质超前预报技术探明前方水文地质情况，提前疏排或注浆止水；另一方面，要做好应急准备，一旦发生涌水，要尽快安装抽水设施，迅速排出，确保安全。
7）发现被监测点的位移有突变的趋势时，被指定部门或专人应立即向主管领导及施工现场负责人汇报（时间允许时，应向驻地监理、建设单位、设计单位等相关方做出口头或书面汇报）。同时与技术人员沟通，根据监测数据确定相应加强支护方案。情-45 宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部第一项目部
隧道塌方处理安全专项方案
章“通风及防尘”要求者除外）。
(3)所有运载车辆均不准超载、超宽、超高运输。运载大体积或超长料具时，应由专人指挥，专车运输，并设臵显示界限的红灯。
(4)进出隧道的人员应走行人道，不得与机械或车辆抢道，严禁爬车、追车或强行搭车。
(5)坑道断面应能满足装载机械的安全运转，装碴机操作不得损坏支护，并时刻注意安全。
(6)装碴机操作时其回转范围内及自卸车周围不得有人通过，确需人员通行时，应暂停装碴作业。
(7)洞内运输的车速不得超过：施工作业地段单车10Km/h，会车非作业地段单车20 Km/h，有牵引车时15 Km/h，会车时10 Km/h。
(8)车辆行驶时严禁超车，应设专人指挥交通。
(9)凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械，应在其外缘设臵低压红色闪光灯，组成显示界限，以防运输车辆碰撞。
(10)在洞内倒车与转向时，必须开灯鸣号或有专人指挥。(11)洞内车辆相遇或有行人通行时，应关闭大灯，改用近光灯或小灯光
宁西铁路增建二线（陕西段）工程指挥部第一项目部
隧道塌方处理安全专项方案
(12)隧道出碴必须运到路基填方地段或指定的弃碴场，不得随意倒卸，空车开回必须将车厢放下，车门关好。
4、隧道支护安全措施
根据围岩稳定情况采取有效支护；
施工期间，现场安全员会同有关人员对支护的工作状态进行定期和不定期的检查，在不良地质地段，安排专人每班检查，当发现支护变形或损坏时，立即修整加固，对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，立即采取补救措施。
当险情危急时，人员要撤出危险区。超前锚杆或超前小导管支护时，必须有防护措施。
安全员要经常进行观测与检查，并作为施工危险信号引起警惕。
(1)超前支护
①在隧道开挖掘进过程中，超前支护是保证开挖安全、控制超挖的重要手段，开挖之前必须按设计要求进行超前支护，并注浆；未进行超前支护不得开挖。
②超前地质预报发现有水压的泥砂或松散岩体地段，应首先进行全断面超前预注浆加固，然后再施做超前支护。
(2)初期支护
9101112******262728-
第四篇：隧道塌方整治
宝兰二线新玉石咀1号隧道塌方整治对策探讨
摘 要 宝兰二线新玉石咀1号隧道施工中曾多次发生塌方、掉块，其中进口端较大的一次塌方5600m3，并有11人困于洞中，抢险及整治施工十分危险，随时有发生更大规模塌方的可能，形势险迫，经过及时勘察，合理整治，成功通过了塌方段。本文分析了隧道的工程地质条件、影响隧道施工的地质因素及病害产生原因，针对塌方整治的难点，总结了处理和预防塌方的对策措施。关键词 隧道塌方 整治 对策
1.概况
宝兰二线新玉石咀1号隧道为双线曲线隧道，位于陇西土店子站东渭河北岸，隧道进口里程为DK1536+125，出口里程为DK1536+688，隧道全长为563m。隧道开挖由进口端开始，通过黄土进入岩层后掉块，塌方事故不断。在掌子面掘进至SK1536+270、护拱打至DK1536+260~+270，隧道衬砌到DK1536+
216、仰拱做到DK1536+230时，发生在DK1536+270段的5600m3塌方为最大，洞顶形成一直径10余米、高10余米的穹窿，造成施工人员11人困于洞中，生死不明（后经全力抢救脱险）。由于塌方段穹窿顶与洞外冲沟沟底对应，顶板薄，且均为土体，随时有塌通天甚至引发洞外高陡山坡塌滑的可能，加之围岩松动，掉块不断，给抢险施工带来极大的风险，因而，抢险措施和塌方整治对策成为隧道继续施工掘进的焦点和重点。
2.隧道工程地质特征
2.1 地形地貌
隧道位于渭河峡谷区，两岸地形起伏较大，相对高差大于100m，北岸自然山坡高陡，坡度一般在40º以上，地表植被贫乏，黄土地貌景观，冲沟、陷穴等现象发育。2.2 地层岩性
勘察与施工揭示，工点范围内地层有第四系上更新统风积砂质黄土，有由接触变质、动力变质及区域变质作用形成的压碎岩、板岩、片岩和燕山期花岗岩。
1）砂质黄土淡黄色，土质均匀，粉粒为主，具孔隙及垂直节理，半干硬，II级普通土，σ0=150kpa，II类围岩；具IV级自重湿陷性，湿陷土层厚12m。主要分布于隧道进口及洞身段山体表层，厚10~30m。出口处为坡积成因，夹杂碎、块石，工程地质相对较差。
2）压碎岩以花岗岩为主，局部矿物呈定向排列为花片麻岩，颜色渑杂，青灰、灰黑色为主，压碎或鳞片变晶结构，带状及片麻状构造，节理、裂隙发育，风化严重，局部呈砂、土状，IV级软石为主，σ0=500~1000kpa，III~IV类围岩，多见于花岗岩与板岩、片岩接触带附近。
3）板岩、片岩灰色、灰褐色为主，变晶结构，板状、片状构造，受接触蚀变及构造影响，板理、片理及小的断层构造发育，岩层破碎，风化严重，IV级软石为主，σ0=600~800kpa，III~IV类围岩。一般见于花岗岩之上，局部呈捕虏体于花岗岩之中。4）花岗岩青灰、灰白色，矿物成分以石英、长石、云母为主，中、粗粒结构，块状构造，岩体受构造影响严重，节理、裂隙发育，石质坚硬，风化严重或极严重，风化层一般2~5m，局部厚达10m，为10m, 级软石，σ0=500~800kpa，以下V级次坚石，σ0=1200kpa，IV类围岩。2.3 水文地质
隧道在勘测及施工期间未遇到较大地下水，仅在雨季施工时偶见少量下渗的基岩裂隙水，对隧道围岩及施工不构成影响。
3.影响隧道施工的地质因素
3.1 地形地貌因素
本隧位于渭河峡谷区北岸既有线靠山一侧，线间距20~50m，既有线在此以填方或半填半挖形式通过山坡坡脚，高陡的山坡，发育的冲沟、陷穴，对隧道进、出口的塌方往往直接影响，由于塌方，引起洞顶地表开裂变形，对坡角的既有铁路构成重大安全隐患，处理不当，变形进一步发展势必直接威胁既有线行车安全，给II线隧道施工造成极大困难。故而，必须严控和妥善处理好隧道进、出口段的塌方。3.2 地层岩性因素
隧道原设计图系根据进口一个钻孔和现场调查资料填绘，与工程有关只显示上更新统砂质黄土和燕山期花岗岩两种较单一地层。然在隧道施工开挖中实际还遇到压碎花岗岩（部分为花岗片麻岩）及板岩、片岩等较软弱岩层。而且，在隧道施工中，开挖掌子面较多在侵入的花岗岩与板岩、片岩等的蚀变接触带附近。岩相的复杂与变化，严重制约了隧道的掘进，带来了许多意想不到的麻烦。3.3 地质构造因素
勘察及开挖显示，本隧未穿越大的断层构造，但从隧道掘进中所遇岩性、岩相变化大，较多为动力变质、区域变质作用形成的岩层；围岩节理、裂隙发育，局部有断层破碎带宽度1~2m的小的断层切割，岩层破碎等情况仍可认定：隧道围岩受构造影响严重，岩层风化破碎，而原资料勘测人员显然对此认识不足，很大程度上影响了隧道设计和施工掘进。
3.4 不良地质因素
主要为高自重湿陷性黄土问题。隧道范围广布的"级自重湿陷性黄土及衍生的黄土冲沟、陷穴等，是隧道尤其是进、出口段施工的隐患，往往给隧道施工带来意想不到的不利影响，本隧道施工中几次较大的坍方变形，与其不无关系。
4.塌方原因分析
纵观本隧施工所遇几次较大塌方，除前述地质因素外，分析原因无外乎以下几点：（1）对隧道地质条件的变化及复杂性认识不足，工程措施不到位或针对性不强。这其中有勘测设计存在的问题，更有监理、施工的因素，出现问题及时反映，及时有针对性采取变更加强措施，即可避免事故或减少损失。
（2）施工单位急功近利，为赶工期、抢进度，往往忽视设计文件中要求或设计、配合施工人员屡次强调的“做好超前支护、控制台阶的开挖长度，做到先棚后挖，支护衬砌紧跟”的施工原则，在进、出口段及软弱岩层开挖中，台阶过长、二次衬砌与掌子面距离过大，以至出现坍方，影响了隧道的正常施工。（3）部分工程施工措施不到位，如对进口端洞顶冲沟内黄土陷穴的调查、回填不及时，对塌方的产生起到了一定的促进作用。（4）由于在一定段落内隧道位于侵入岩与片岩的蚀变接触带及部分断层与风化破碎带中，蚀变接触带等出现在隧道开挖面的里程段落不定，没有规律，而且片岩捕虏体在开挖断面上的位置也毫无规律，给制定隧道的施工方案及支护参数带来了一定的困难，在遇到地质条件变化时，不能及时的改变施工方法，是造成塌方的一个因素。
5.塌方整治的难点及对策措施
5.1 进口端5600m3 塌方整治难点及对策措施 本塌方发生在进口端DK1536+227~+247 长20m段，向前距开挖掌子面23m.，往后距隧道衬砌终点11m。塌方处初期支护垮塌，洞顶已塌至黄土层中，形成高十余米的穹窿，距其外对应的冲沟沟底仅约10m。鉴于塌方后围岩松动，掉块不断，洞顶土体薄，随时有塌通天甚至引发洞外高陡山坡的塌滑变形，给清坍抢险带来更大风险，因而，安全施工，避免变形扩大至难以控制，成为塌方整治的难点。
针对塌方整治的难点，经多方共商，集思广益，制定施工抢险措施如下：
（1）对DK1536+216（二衬终点）~+227长11m段既有施工支护进行加强，采用Φ42焊管（4m长）梅花形布置，注浆锚固；加喷C20混凝土10cm厚，确保塌方段两端不再继续产生塌方。（2）从DK1536+224开始在拱部用Φ100钢管按环向间距0.5m做棚架（拦挡大块落石）并挂网（拦挡小块落石），同时按1榀/m架立型钢做为棚架支撑，并用Φ200钢管做竖向支撑至塌方顶，至DK1536+247止，长23m。
（3）在已完成棚架保护下清理塌落堆积物，同时用焊接方法按每次1m向前延伸棚架和型钢支撑，并做竖向支撑、清坍，循环作业一直到未塌方支护地段（DK1536+247）。（4）在塌方段支护稳定后，塌方顶部喷射C20混凝土15cm防护层；在该段起拱线以上部分做排架和模板，泵送混凝土浇筑1m厚护拱（拱顶）。
（5）在拱部护拱混凝土强度达到70%以后，拆除排架、模板，切割竖向支撑钢管进行下部施工———采用马口形式开挖，架立钢架支撑、浇筑混凝土，在护拱强度达到要求后，紧跟进行衬砌混凝土施工，在DK1536+216~+260长44m段采用钢筋混凝土衬砌予以加强。
（6）塌方段拱部衬砌背后穹窿空洞采用黄土水泥浆（水泥掺量10%）注浆回填。5.2 出口端1000m3塌方整治难点及对策措施
塌方发生在DK1536+625~635段，拱部以上覆盖层约20m, 已塌通，山体表面形成一直径约10m，深12m左右的井状陷坑，坑壁陡直，靠山侧表层坡积碎石厚8~10m，中密状，下伏向河陡倾的片岩、板岩。陷坑所在山坡高陡，坡度近45º；洞内进口端衬砌至DK1536+599，出口端衬砌至DK1536+640，相距41m；进口端施工掌子面在DK1536+627，出口端施工掌子面在DK1536+630，相距仅3m，已为塌落物覆盖，塌方尤其陷坑的进一步发展，势必造成上方山体的失稳，危及位于坡脚的既有线行车安全，形势险迫。为此，现场提出的治理原则是，迅速先治理洞外塌落的陷坑，避免其进一步发展，引起山坡变形，危及行车安全，后进行洞内塌方整治施工。采报措施以下。1）陷坑的处理
（1）查明陷坑外山坡变形情况，观测变形发展，增设观测、预警岗哨；准备防水布，雨天及时封盖坑口，防止表水流入，恶化坡体条件。
（2）根据现场实际情况（地形条件、材料及机具设备等资源），在确保坑壁及坡体稳定和行车安全的前提下，灵活采取包括坑内挂网、锚喷、支护；坑外截、排水，夯填地表裂缝等措施。2）隧道内的处理
（1）鉴于隧道上半断面曾以导坑贯通，坍塌后地表陷落，塌方体以松散碎、块石土为主，同意DK1536+627~630长3m, 段围岩类别由IV类变更为1类。（2）施工支护予以加强，设1榀/m的格栅钢梁，拱部设超前小导管。
（3）DK1536+620~+640长20m 段衬砌类型采用“专隧（93）0030~23”，衬砌拱墙采用C20钢筋混凝土。
（4）DK1536+627~+630长3m 段以2榀/m钢筋格栅加强支护，并模筑C20混凝土50cm厚护拱。（5）塌方段衬砌完成后，及时对陷坑进行恢复原地表回填夯实，并在表面设粘土隔水层，厚50cm。
6.结束语
本隧道在各方关注和施工单位努力下业已掘通，各种塌方事故依照所制定整治措施也已顺利治理完成，回顾和反思隧道施工所遇塌方问题，有以下经验教训值得汲取。（1）隧道与其它工程的不同之处是对施工安全的要求更高，任何疏漏、谬误，在隧道施工中都有可能造成无法挽回的人员伤亡和经济损失；而隧道工程地质勘察又不能做到像其他工程那样慎密，从而导致隧道工程施工地质条件变数较大，本隧道及本线其他一些隧道事故多发，变更频繁的事例再次证实了这一点。控制这个变数，靠得是一线地质人员深入细致的地质工作，靠的是广大地质工作者的责任心和事业心。
（2）纵观本线多个隧道施工中出现的塌方掉块问题，绝大部分与隧道初期支护不及时或二次衬砌距施工掌子面距离过远密切相关，各方尤其是施工单位对此应充分加以重视，急功近利，往往因小失大，得不偿失。魏家磨1号、琥珀等岩质隧道，二衬距掌子面最远时达230m、190m，在基岩裂隙水及风化作用下，初期支护无力抵抗变形发展，以至隧道多次发生塌方、掉块、变形、开裂，教训可谓深重。
（3）隧道施工工程地质条件的变化固然无法精准地预料，然施工单位对不同地质条件的施工应变能力应是可以调整的，至少做到遇地质条件变化及时向设计单位反馈、及时采取调整变更措施是容易的。而现在较多的施工单位不知何故，遇事或遇地质条件变化不反映或不听从设计单位意见，自行解决，处理措施不当时，往往恶化了施工地质条件，给后续工作带来许多无谓的困难和麻烦，问题的症结有待查找、总结。最后要强调的是，隧道施工，安全与质量并重，工期与进度从属，无论是建设单位、施工单位还是监理单位都应遵从这一点。
第五篇：隧道塌方总结1
隧道围岩大变形研究分析
due to the influence of natural geological conditions, collapse accident often bring enormous damage to the tunnel construction in the large section tunnel excavation of road(or railroad)construction.engineering equipment and the safety of personnel are seriously threatened by the collapse of tunnel which has the character of high incidence and high risk.1、primary influence factors and types of tunnel collapse 1.1 The main factors of tunnel collapse There are many influence factors in tunnel collapse, generally can be divided into external and internal factors, internal factors are mainly refer to the engineering geological and hydrogeological conditions, external factors are mainly refer to improper design and construction.1)unfavorable geological conditions unfavorable geological mainly includes the weathered metamorphic rock, fractured rock mass and rock pile area, fault, karst cave, landslide, mudslide, swelling strata, etc.when the tunnel encountered to those geological condition,some slight negligence may lead to the collapse of tunnel.2)underground water Groundwater is one of the important factors influencing the stability of surrounding rock.it not only reduces the strength of rock which has high softening coefficient, and also reduces the shear strength of structure plane.3)geostress geostress mainly includes the bias, plasticity, landslides and high ground stress area, etc.,there are many instances of collapse happened in the entrance zone of the tunnel were caused by bias and landslide,extrusion destruction of tunnel is often caused by plastic pressure,and rock burst often occured in high ground stress area, etc.4)improper design and construction.At present, “New Austrian Tunnelling Method” is used to design and construction in most of the tunnel, However, the deviation understanding of the concept and connotation of the principle led to many failure in engineering.collapse of tunnel is induced by many factors and the mechanism is of more complex, therefore, improper treatment measures for the complex geological during the construction will easily cause the occurrence of collapse disasters.1.2 analysis of collapse types there are many types of partitioning method, generally based on the cause of collapse, form, scale, mechanism, etc.it mainly divides into the following five kinds of forms.1）Partial collapse：Mainly happened in large blocky rock mass, the rock mass is cutted by structure surface and formed into different shapes of unstable structure.After cavern excavation, the friction direction of unstable structure surface slide and collapse occured.2）Arch collapse：Typically occur in layered rock mass or broken rock mass, it has two kinds, one kind is in the range of the pit, only occur in the arch department;Another kind is expanding arch collapse, including wall collapse.3）Deformed collapse：collapse induced by special geological conditions(caves, sinkhole, etc.), shallow buried and bias.4）swelling rock tunnel collapse：Due to high inflation pressure acts on the shotcrete support;The expansion of the rock body reduces the friction and shear strength;High water pressure accumulation。
5）Large deformation of tunnel the rock burst：surrounding rock large deformation problem of deep buried,long-large tunnels and underground engineering under high geostress condition has become a problem in underground engineering and become a major issue to be solved.2、deformation analysis for surrounding rock of tunnels With the rapid development of tunnel and underground engineering, the characteristic of its long-scale-deep are increasingly obvious, and it is prone to geological disasters，such as large deformation of surrounding rock in certain geological and environmental geological conditions.Based on a lot of literature retrieval, it is obviously that surrounding rock large deformation is a kind of great hazardous geology casualty of tunnel and underground engineering.2.1 current research of large deformation of Tunnel surrounding rock though a lot of domestic and foreign scholars have done a lot of exploration efforts, due to the large deformation theory research is not mature, as well as the complexity of on-site geological rock mass condition, the current research work is mainly manifested in the following aspects.1）The concept for large deformation there is no form a consistent and clear definition About the large deformation of surrounding rock, Some scholars according to whether the deformation of surrounding rock is within the reserved deformation of primary support to define it.Also some scholars think it shouldn't be defined by the absolute value of the deformation which is the external performance of large deformation problem.It should be defined by the essence that the surrounding rock occurs shear deformation，deflection，rupture and failure under the shear stress, and causes the rock mass squash the underground cavity.2)analysis of the soft rock so far，Rock engineering community has been unable toreach a consensus on the concept of soft rock, the definition of soft rock is more than a dozen.the definition of soft rock of ISRM(international society for rock mechanics, 1990，1993)is refers to the uniaxial compressive strength of rock was 0.5 ~ 25 mpa;In 1984 coal mine term discussion(kunming)，soft rock is defined as “low strength, high porosity ,poor cementation and affected by structural plane cutting and weathering or contains a lot of expansive clay minerals and loose, soft rock(body)”;And some scholars also divide it into geological soft rock and engineering soft rock and so on.3)
People generally divide it into two types base on the formation mechanism of the surrounding rock large deformation.The first type is caused when redistribution stress exceeds surrounding rock's strength after tunnel excavation, which makes the surrounding rock be plasticity.the other type is caused when certain minerals in the rock react with water and inflation.swelling mineral and water are significant for the expansion deformation.2.2 type and mechanism of Large deformation of tunnel surrounding rock Tunnel surrounding rock large deformation can be defined as: a kind of plastic deformation and failure with progressive and obvious time effect of tunnel and underground engineering surrounding rock, it is different from brittle failure of rock burst and distinguish it from collapse and slide, etc, which are caused by the rock's structure plane of surrounding rock loose zone.1)the type of Large deformation of tunnel surrounding rock According to the analysis of typical examples and the research on mechanism of large deformation, classification on the large deformation was carried out base on different controlled conditions: controlled by lithology of surrounding rock , controlled by the structure of surrounding rock and affected by artificial excavation disturbance.在公路(或铁路)隧道大断面开挖施工中,由于自然地质条件、施工等的影响,常会发生塌方事故,给隧道施工带来极大危害。塌方以其高发性、高危性严重威胁着工程设备和人员安全。本报告从塌方的类型、塌方的影响因素进行了总结，并对隧道中的大变形进行了一定的介绍。
1、隧道塌方类型及塌方主要影响因素 1.1隧道塌方主要影响因素 影响隧道塌方的因素很多，大体上可分为内因和外因，内因主要是指工程地质和水文地质条件,外因主要是指设计和施工不当。
1）不良地质条件
不良地质主要包括风化变质岩体、裂隙发育岩体、崩塌岩堆地区、断层带、溶洞、滑坡、泥石流、膨胀性地层等,当隧道从这些岩体中通过时,如稍有疏忽,就可能发生大塌方。
2）地下水
地下水是影响围岩稳定的重要因素之一。这不但能使岩石强度降低，特别是软化系数较大的岩石,而且使结构面的抗剪强度减小。对于断层,地下水影响更大,一般张性断层是储水结构,压性断层带中断层糜棱岩是隔水的,而另一侧的破碎带为含水的,当揭穿断层后,便时常发生突发性涌水导致塌方。
3）地压
地压主要包括偏压、塑性地压、滑坡及高地应力区等,偏压和滑坡在隧道洞口段造成的塌方实例很多,塑性地压引起隧道挤出性破坏也时有发生,高地应力区的完整坚硬岩体常发生岩爆等。
4）设计和施工不当
目前,大多数隧道都号称采用“新奥法”设计和施工,由于对“新奥法”概念和原则的内涵理解有偏差,所以在许多工程中遭到失败。
由于塌方诱发因素多、机理复杂，因此，在施工中针对复杂地质时若处理措施不当，将极易造成塌方灾害的发生。
1.2塌方类型分析
塌方类型的划分方法有多种，一般根据塌方的原因、形式、规模、机理、发生的部位等进行划分，主要分为以下五种形态：
1）局部塌方：主要发生在大块状岩体中，由于岩体被结构面切割后构成不同形状的不稳定结构体。洞室开挖后，不稳定结构面的摩擦力向洞内滑移而发生塌方。
2）拱形塌方：一般发生在层状岩体或破碎块岩体中，它有两类，一类是在坑跨范围内，仅出现在拱部；另一类是包括侧壁崩塌在内的扩大的拱形塌方。
3）异形塌方：由于特殊地质条件（溶洞、陷穴等），浅埋、偏压隧道等原因产生的塌方。4）膨胀岩隧道塌方：由于高膨胀压力作用在喷混凝土支护上；岩土体的膨胀原因使摩擦和剪切强度损失，造成很大的岩石材料重力荷载；高水压力积聚等造成隧道塌方。
5）大变形的隧道和岩爆：高地应力状态下的深埋、长大隧道及地下工程的围岩大变形问题已经成为困扰地下工程界的难题和尚待进行深人研究的重大课题之一。
2、隧道围岩大变形分析
随着隧道工程以及地下工程的迅猛发展,其长、大、深的特点日趋明显,而在一定的围岩地质和环境地质条件下则往往易于发生围岩大变形等地质灾害。根据大量文献检索结果显示,隧道工程围岩大变形已是困扰地下工程界的一个重大问题。
2.1隧道围岩大变形研究现状
国内外学者已经做过不少的探索工作,但由于大变形理论的研究不尽成熟,加之现场地质岩体状况复杂性,目前的研究工作主要表现在以下方面。
1）大变形的定义
关于围岩大变形,目前还没有形成一致的和明确的定义。有的学者提出根据围岩变形是否超出初期支护的预留变形量来定义大变形。也有的学者认为,不能从变形量的绝对值大小来定义大变形问题,具有显著的变形值是大变形问题的外在表现,其本质是由剪应力产生的岩体的剪切变形发生错动、断裂分离破坏,岩体将向地下空洞方向产生压挤推变形来定义大变形。
2）关于软岩的分析
至今岩石工程学界仍未就软岩的概念达成共识，软岩的定义有十几种之多。ISRM(国际岩石力学学会1990,1993)定义的软岩是指单轴抗压强度为0.5～25MPa的一类岩石；1984年煤矿矿压名词讨论会(昆明)将软岩定义为“强度低、空隙大、胶结程度差、受结构面切割及风化影响或含有大量易膨胀粘土矿物的松、散、软、弱岩层(体)”；还有的学者将软岩划分为地质软岩和工程软岩两类等等。
3）大变形机制
人们一般按形成机制将围岩大变形分为两类:一是开挖形成的应力重分布超过围岩强度而发生塑性化。二是岩石中的某些矿物和水反应而发生膨胀。水及某些(膨胀性)矿物的存在,对于膨胀变形是必须的。
2.2、隧道围岩大变形的类型与机制
隧道围岩大变形可以定义为:隧道及地下工程围岩的一种具有累进性和明显时间效应的塑性变形破坏,它既区别于岩爆运动脆性破坏,又区别于围岩松动圈中受限于一定结构面控制的坍塌、滑动等破坏。
1）隧道围岩大变形的类型分析
根据对围岩大变形典型实例的分析和对大变形机制研究,可以按照不同的受控条件对大变形进行类型划分:受围岩岩性控制的大变形,受围岩结构构造控制的大变形和受人工采掘扰动影响的大变形三大类型
2）large deformation mechanism of Tunnel surrounding rock 2）隧道围岩大变形机制研究
围岩的变形破坏首先取决于围岩性质,其中包括围岩体的岩性、结构条件,其次受到围岩的环境条件即地应力的大小、地下水的发育分布状况的影响,同时也与围岩的支护条件密切相关。
一般而言，隧道变形将经历初始变形、等速变形及加速变形3个阶段。在隧道开挖初期，由于围岩变形刚开始，岩体内应力场和位移场处于线性变化阶段，处于力学平衡状态，这时围岩处于初始变形阶段。随着开挖过程的进行、围岩地应力释放、应力状态重新分布，引起某些区域局部变形、微裂隙产生、应力增加，使得岩体内部微裂隙不断增加和扩展。这时围岩处于等速变形阶段。随着围岩变形的增长，裂隙进一步扩展、连通、丛集，甚至局部贯通，围岩发生较大的变形，变形速率持续增加，直至整体失稳坍塌，这时围岩处于加速变形阶段。若局部变形发展过程中，围岩系统受到外界干扰（如：降雨、人工影响、振动等），则将促使其变形和破坏过程的加速发展。
3、隧道围岩大变形的预测
在大变形的预测方面,目前国内外尚无实用的预测大变形的方法、日本学者viladkar(1995)提出利用地层Q值的“临界埋深法”,当实际埋深大于临界埋深时,围岩应视之为挤压性围岩,具有发生大变形的条件。但此种方法与开挖断面及支护不发生关系,与支护变形量的大小也无内在联系,当实际埋深大于临界埋深时可能发生的支护变形值有多大难以确定。
大变形的预测另一方法是,对于一个具有锚喷支护的洞室,采用弹塑性理论解析公式计算其在地应力作用下的最终洞壁位移,然后确定位移与地应力及岩体强度三者的关系(绘出曲线图形),如已知地应力及岩体强度支护位移值及大变形的等级可从图中查得。
4、隧道围岩大变形的支护对策
交通隧道的支护包括初期支护和二次衬砌。对于软岩隧道,支护的首要任务是如何遏制初期支护的大变形。随着人们对大变形现象认识不断深化,提出了各种各样的支护措施和手段,这些支护措施基本可以分为以下三大类
1）刚性支护
这种支护措施的核心是通过加大支护结构的强度和刚度来抵抗巨大的围岩压力，这种支护措施无论从技术上还是从经济上,都是欠合理的,现在已经较少采用。
2)可缩支护
这种支护的理论依据是允许围岩发生适度的变形,以降低作用于结构的支护压力,从而减少超挖量并降低支护强度。
可缩支护系统在国内外煤矿巷道支护方面已经取得一些成功的经验,但该方法只允许适度变形，若超出支护体系的允许变形范围，这类支护结构一般很难抵挡围岩的巨大压力，该方法在交通隧道支护中的应用效果并不理想。
3）锚、注一体化围岩加固--支护系统
锚喷衬砌作为隧道初期支护的主要手段,也构成了永久衬砌的重要组成部分。喷锚衬砌是一种加固围岩、充分利用围岩自承能力的一种支护衬砌形式,并且快速及时,可以节约劳动力及成本,作为复合式衬砌的初期支护在工程实际应用中日益受到重视。
5、隧道工程围岩大变形实例
首例严重的交通隧道软弱围岩大变形应该是1906年竣工的长19.8km的辛普伦Ⅰ线隧道。此后,日本的惠那山(Enasan)公路隧道、奥地利的陶恩(Tauern)隧道、阿尔贝格(Arlberg)隧道等都是典型的隧道围岩大变形灾害工程事例。中国的青藏线4.0km长的关角隧道、宝中线3.136km长的木寨岭隧道及1.904km长的堡子梁隧道、南昆线上的穿越煤系地层的家竹箐铁路隧道、在建的国道317线鹧鸪山公路隧道(4.442km),以及铁山隧道(2.099km)等工程均出现了不同形式和程度的围岩大变形情况，给工程建设造成极大的困难。
木寨岭隧道是国道212线连接西南和西北的重要通道之一，长1710m，东西引线总长9010m。隧道位于高海拔地区，不仅埋深较大(272.28m)，而且工程地质条件极为复杂。自开工以来，隧道发生强烈变形和破坏，严重困扰着施工安全并影响工期。5.1木寨岭隧道工程地质环境
木寨岭隧道为深埋大跨度公路隧道，由于其罕见的复杂地质条件，断层发育，岩体破碎软弱、地下水丰富，地应力高，隧道成洞条件及自稳能力极差，围岩变形和隧道破坏严重。5.2木寨岭隧道变形破坏特征 1）围岩变形特征
隧道开挖后，围岩变形非常强烈，其表现为变形量大、初期变形快且变形速率大、变形持续时间长、空间分布不均匀和不对称、隧道某些地段重复性变形等特征。2）隧道破坏特征 木寨岭隧道洞身主要为含炭页岩，岩体软弱破碎，褶皱发育，围岩自稳能力差。开挖过程中局部经常出现掉块和塌方现象。变形破坏最严重的区域为各断层破碎带。其主要的破坏特征有初期支护变形破坏、掌子面变形破坏、仰拱变形破坏和二次衬砌的变形破坏。5.3木寨岭隧道围岩大变形机理分析
木寨岭隧道围岩大变形是在岩性（(膨胀性岩石）、地下水和地应力场综合作用下，因开挖卸荷，围岩发生塑性流动和膨胀所致。隧道围岩压力同时包括形变围岩压力和膨胀围岩压力，此即为该隧道大变形和严重破坏的原因和本质。5.4大变形处治实践
通过正确认识围岩变形破坏机制，根据围岩动态演化规律，从塑性变形和围岩膨胀两方面，通过封闭工作面、锚注支护与自进式锚杆和联合支护体系，快速“强行”支护，确保了大变形软岩段返修成功，同时可为后续段的施工提供参考。
6、结语
进入21世纪,地下空间的开发利用将以新的深度和广度发展,交通隧道、水工隧道及其它地下工程“长、大、深、群”的特点将更加显著。深埋长大隧道工程软岩大变形问题的进一步深人研究将是今后地下工程界的一个重大课题。对大变形机理的正确认识和合理描述、围岩大变形预测、锚、注、喷一体化(锚、注为核心)围岩加固--支护技术的进一步完善、优化,是今后隧道围岩大变形问题讨论和研究的重点。
点击咨询 