TBM导洞扩挖法在高地应力软岩隧道施工中的应用效果分析

为解决高地应力软岩隧道大变形问题,在正洞开挖前先开挖超前导洞,通过超前导洞的位移释放部分初始应力,从而减少正洞扩挖后的支护变形和降低作用在支护结构上的压力。本文引入释放率概念,通过对超前导洞的不同尺寸、位置等条件下围岩变形预释放规律的数值分析和研究,提出了具有较好释放效果的合理参数组合。

针对高地应力软岩隧道开挖时围岩大变形问题,以某隧道圆形扩挖段为背景,采用三台阶法施工和3层初期支护+小导管注浆+二次衬砌的复合结构支护,并通过现场监测、数值模拟和理论计算研究开挖过程中的围岩变形及支护结构受力。结果表明:上、中台阶开挖时的隧道围岩变形速率较大,在仰拱封闭和第3层初期支护施作完成后,隧道变形趋于稳定;采用3层初期支护结构可有效改善隧道周边围岩应力,3层初期支护基本都是受压结构,拱腰和边墙处竖向应力最大,拱顶处水平应力最大;二次衬砌拱腰、拱顶、拱脚和边墙处安全系数均大于规范要求,保证隧道结构安全。

高低应力软岩隧道大变形给施工带来的巨大的困难，针对大变形的施工技术是目前我国面临的重大技术难题。结合高

为了研究高地应力软岩隧道施工变形控制方法,以兰渝铁路木寨岭隧道为例,通过对超前导洞法与三台阶法进行现场试验,分析了2种施工方法在高地应力软岩地层的变形控制效果,总结了三台阶法施工各阶段的围岩变形规律,主要结论为:1)超前导洞法与三台阶法施工,隧道中台阶是变形控制的重点;2)2种方法对高地应力软岩大变形总体控制效果相近,应结合其施工效率进行比选;3)隧道开挖后应及早施作仰拱,这对控制隧道变形极为有利。

本文分析了高地应力软岩隧道的地质特性及其变形特点,并重要对围岩变形控制方法进行了深入研究。

高应力条件下,地下工程在脆性岩体中施工很容易导致岩爆的发生。以n-j水电站大埋深引水隧洞为研究对象,首先采用应力解除法进行现场地应力测试,发现引水隧洞的地应力以构造应力为主,最大主应力达到了107mpa,较高的地应力水平是导致现场岩爆发生的主要原因。为进一步分析引水隧洞岩爆规律,将地应力场转换至隧道局部坐标,在考虑地应力场剪应力影响的情况下,采用能量判据,通过数值方法计算得到了岩爆的分布范围。

高地应力软岩大变形隧道施工技术 中铁十四局集团第四工程有限公司石贞峰 摘要：堡镇隧道为宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一，也是全线施工难度最大的隧道 之一。堡镇隧道围岩属于高地应力软岩，在施工中发生高地应力软岩大变形。结合 软岩的岩性分析情况，采用科研引导、稳扎稳打的方针，制定了详细的施工方案， 在施工过程中探索、研究出了控制软岩大变形的施工技术。 关键词：堡镇隧道高地应力软岩大变形施工技术 1工程概况 堡镇隧道左线全长11565m，右线全长11599m，线间距30m,右线初期设计为平导，作 为左线辅助施工通道，后期再将平导扩挖形成右线隧道。是宜万铁路第二长隧、七大控制工 程之一，也是全线唯一的高地应力软岩长隧。十四局承担左线进口段5641m、右线进口段 5622m的施工任务。 隧道穿越岩层主要为粉砂质页岩、泥质页岩，呈灰黑色，多软弱泥质夹层带

高地应力软岩隧道施工具有风险大、变形大、工期长等多项特点,因此在具体施工中,要做好相应的分析工作,从而确保工程的合理施工。

高地应力软岩大变形隧道施工技术 中铁十四局集团第四工程有限公司石贞峰 摘要：堡镇隧道为宜万铁路第二长隧、七大控制工程之一，也是全线施工难度最大的隧道 之一。堡镇隧道围岩属于高地应力软岩，在施工中发生高地应力软岩大变形。结合 软岩的岩性分析情况，采用科研引导、稳扎稳打的方针，制定了详细的施工方案， 在施工过程中探索、研究出了控制软岩大变形的施工技术。 关键词：堡镇隧道高地应力软岩大变形施工技术 1工程概况 堡镇隧道左线全长11565m，右线全长11599m，线间距30m,右线初期设计为平导，作 为左线辅助施工通道，后期再将平导扩挖形成右线隧道。是宜万铁路第二长隧、七大控制工 程之一，也是全线唯一的高地应力软岩长隧。十四局承担左线进口段5641m、右线进口段 5622m的施工任务。 隧道穿越岩层主要为粉砂质页岩、泥质页岩，呈灰黑色，多软弱泥质夹层带

为研究高地应力隧道软岩变形段的施工工艺,本文以新建拉林铁路拍拉隧道为例,分析了软岩破碎带的变形特征,结合科学的施工理念,短台阶开挖,快速封闭和适时衬砌,建立大变形控制流程,有效控制了隧道软岩变形,从而保证隧道施工质量和安全。

高地应力软岩隧道施工具有风险大、变形大、工期长等多项特点,因此在具体施工中,要做好相应的分析工作,从而确保工程的合理施工.

高地应力软岩隧道施工具有风险大、变形大、工期长等多项特点,因此在具体施工中,要做好相应的分析工作,从而确保工程的合理施工。

我国幅员辽阔，地形地质条件复杂。随着高速铁路、公路等基础设施快速发展，山岭隧道建设的工程规模逐渐增大，遇到的复杂不良地质情况也越来越多，给隧道施工带来极大危害。本文根据湖北省宜巴高速17标段峡口隧道大变形进行了分析，总结出高地应力软弱地段隧道施工技术措施，软岩隧道塌方的原因，主要与地下水、围岩地质、施工情况等因素有关系。但针对不同的软岩隧道，其塌方原因又各有差异。仅供业内人士参考。

高地应力软岩隧道合理支护方案研究

随着我国经济以及社会的不断发展进步,我国的交通事业也受其影响获得非常良好的发展作用,但与此同时对我国交通事业的要求也越来越多。本文主要分析了高地应力软岩隧道的变形控制设计和施工技术,分析了存在的问题,施工要点和控制措施。推动我国高低应力软岩隧道施工的发展与进步

高地应力区域隧道施工技术 高地应力区域的隧道施工，易发生塌方和岩爆等变形破裂现象，当围 岩类别较高，质地坚硬、干燥无水时，极易发生岩爆，当围岩类别较 低时，易发生软岩变形并引起塌方。 一、岩爆的预测及施工措施： （一）、预测 1、地质预报：当隧道埋深较大时，每一开挖循环结束后，进行一次 地质调查，绘制开挖工作面的地质素描图和地质展示图，根据地质调 查结果，进行地质预报。 2、岩体二次应力场现场测试：采用钻孔应力解除和应力恢复测试方 法，分段对洞壁及掌子面现场测定围岩表层岩体二次应力场。同时进 行现场岩石点荷载强度试验，利用洞壁切向应力洞壁岩石单轴抗压强 度rb来预报岩爆和判定等级。 （二）施工措施： 1、施工支护和安全防护： 增设临时防护设施，对靠近开挖工作面，易发生岩爆区段的主要施工 机械安装防护网和防护棚架，施工人员配发钢盔和防弹背心，掌子面 加挂钢丝网。 根据地质

高地应力区域隧道施工技术 高地应力区域的隧道施工，易发生塌方和岩爆等变形破裂现象，当围 岩类别较高，质地坚硬、干燥无水时，极易发生岩爆，当围岩类别较 低时，易发生软岩变形并引起塌方。 一、岩爆的预测及施工措施： （一）、预测 1、地质预报：当隧道埋深较大时，每一开挖循环结束后，进行一次 地质调查，绘制开挖工作面的地质素描图和地质展示图，根据地质调 查结果，进行地质预报。 2、岩体二次应力场现场测试：采用钻孔应力解除和应力恢复测试方 法，分段对洞壁及掌子面现场测定围岩表层岩体二次应力场。同时进 行现场岩石点荷载强度试验，利用洞壁切向应力洞壁岩石单轴抗压强 度rb来预报岩爆和判定等级。 （二）施工措施： 1、施工支护和安全防护： 增设临时防护设施，对靠近开挖工作面，易发生岩爆区段的主要施工 机械安装防护网和防护棚架，施工人员配发钢盔和防弹背心，掌子面 加挂钢丝网。 根据地质

高地应力软岩隧道施工中常常会因为软岩大变形而发生地质灾害,由此给隧道工程施工建设带来很大的困难,甚至会给施工人员造成生命危险.结合刘家沟隧道高地应力软岩大变形中存在的问题,分析并制定相应的施工控制技术,从而有效地控制软岩大变形的发生,保证工程安全快速建设.

以兰渝铁路同寨隧道为例,针对高地应力,软岩、大断面隧道施工,分别从围岩形态,工法特点分析围岩变形规律.并从围岩地质状态、围岩物理特性、及围岩损伤程度、围岩应力释放过程,分析高地应力软岩变形机理.提出对高地应力采取边让边抗,前期以让为主,中后期以抗为主的抗变形理念.合理预留变形量值、采取刚柔并济的初支结构,基本上有效控制高地应力软岩大变形.

高地应力软岩隧道施工中常常发生大变形地质灾害,给工程的安全施工和建设管理带来极大的困难。文章依托兰渝铁路高地应力软岩隧道,进行了高地应力软岩隧道围岩分级,制定了初期支护破坏准则,同时建立了地应力合理释放与有效约束之间的平衡。在高地应力软岩隧道设计与施工中,通过采取预留变形量、合理的初期支护、可靠的开挖工法、关键部位锚注加强、动态支护补强等5项技术措施,有效地控制了大变形的发生,达到了初期支护不破坏、不拆换的目的,保证了工程的安全快速建设。

结合木寨岭隧道的实际施工方法,采用三维有限元软件midas/gts,分别对隧道的4种施工方法进行数值模拟,4种施工方法分别为全断面法、二台阶法、三台阶法和超前导洞扩挖法。选取适当的物理力学参数进行数值建模,从模拟结果中提取拱顶沉降、水平收敛、隧道应力、塑性区等数据进行对比分析,从而得出最优的施工方法,即适用于高地应力软岩隧道的施工方法,以及相应的支护措施。并在讨论部分引用类似状况隧道实测数据进行对比分析,验证数值模拟的合理性和正确性,可以为高地应力软岩隧道设计施工提供一定的参考。

在建都汶高速公路龙溪隧道为高地应力、高瓦斯隧道,针对龙溪隧道高地应力挤压变形的特殊性,分析了隧道施工过程中因高地应力造成的隧道大变形的特点,分析了大变形机理,在此基础上对典型地段进行了数值分析,确定了大变形地段安全、经济、合理的支护参数。龙溪隧道大变形段后续施工实践表明,数值分析确定的支护参数和论文提出的施工措施有效地限制了隧道的高地应力挤压变形,确保了隧道的施工安全。龙溪隧道的施工实践为高地应力隧道的施工提供了有意义的技术资料,可供同类隧道施工借鉴。