炭质页(泥)岩隧道施工大变形防治措施
浅析大变形隧道施工防治措施
浅析大变形隧道施工防治措施1. 引言1.1 什么是大变形隧道大变形隧道是指在施工过程中，由于地质条件复杂、地表沉降、地下水位变化等因素导致隧道结构产生较大变形的现象。
这种变形不仅影响隧道结构的稳定性和安全性，还可能对周围环境和交通造成严重影响。
大变形隧道施工过程中的风险主要包括地质灾害风险、结构变形风险、施工工艺风险等，对施工单位和施工人员都构成一定的威胁。
采取有效的施工防治措施至关重要，可以有效降低施工风险，保障隧道工程的顺利进行。
大变形隧道施工防治措施的重要性不言而喻。
只有通过科学合理的地质勘察与预测、精心设计与施工方案、有效的监测与预警措施、强化的加固与支护措施以及其他综合防治措施的配合，才能有效应对隧道施工中可能出现的各种变形和灾害风险，保障隧道工程的安全顺利进行。
施工单位和相关管理部门应高度重视大变形隧道施工防治工作，不断探索创新防治技术，提高施工水平和安全管理水平，确保隧道工程的质量和安全性。
随着科技的不断发展和经验的积累，相信大变形隧道施工防治措施将不断完善，为隧道工程的可持续发展保驾护航。
1.2 施工过程中的风险施工过程中的风险是指在大变形隧道施工过程中可能会出现的各种不利因素和潜在危险，其可能对工程施工和人员安全造成严重影响。
由于大变形隧道通常位于地质较为复杂的地区，地质条件可能会出现突变和不稳定现象，导致隧道工程中出现塌方、滑坡等危险情况。
在施工过程中，可能会遇到地下水涌入、地质构造变化等情况，这些都会对施工进度和质量产生影响。
大变形隧道施工涉及复杂的工程技术和设备，如隧道掘进机、支护材料等，存在设备故障、操作失误等风险，可能造成工程延误和工人伤亡。
而且，施工现场通常地势险要，环境条件恶劣，容易发生交通事故和劳动安全事故。
了解和认识施工过程中的各种风险是非常重要的，只有充分预防和有效应对这些风险，才能保障大变形隧道施工的顺利进行。
在引入适当的防治措施的基础上，才能有效降低施工风险，保障工程的顺利推进和人员的安全。
炭质板岩地层隧道施工要点及大变形防治措施探析
炭质板岩地层隧道施工要点及大变形防治措施探析摘要：我国地形具有构件复杂、地质多变的特点，这就导致在隧道工程建设环节隧道围岩建设工艺较复杂。
隧道围岩性质的复杂增加了板岩隧道变形风险概率，特别是在碳质板岩地层隧道建设过程中。
本文针对某隧道碳质板岩隧道初期支护变形情况，结合碳质板岩地层隧道施工要点，对碳质板岩地层隧道变形期间地质特性及变形机理进行了简单的分析，并提出了几点变形控制措施。
关键词：炭质板岩；地层隧道施工；大变形防治前言：某地层隧道建设区域地质为碳质板岩。
在实际设计中主要采取分离式管理措施，即在该隧道左线进出口里程分别为ZK234+610、ZK237+400，总长度2790.0m；而该隧道右线进出口里程分别为YK234+570、YK237+418,总长度为2848.0m。
在此地层隧道支护工程中主要采用C25喷射砼，二次衬砌、仰拱为C30砼。
左右施工线路长度分别为1990m、2030m，整体隧道内围岩等级为V级。
本文对该隧道施工环节施工要点及变形缝防控措施进行了简单的分析，具体如下：一、碳质板岩地层隧道施工变形风险1、开挖后成形效率不佳在碳质板岩地层隧道爆破环节，初期开挖工作完成后，整体隧道成型效果较佳。
但是在长时间的运行中，隧道围岩会受到外界环境的不利影响，并逐渐出现开挖围岩掉块、崩塌。
特别是在围岩裂缝水含量较丰富的区域，会出现较大面积的隧道解体情况。
2、初期支护后变形风险较大在碳质板岩地层隧道初期支护工作完成后，其前期及累计变形量较大，其具有较短的收敛幅度。
在实际勘测过程中，碳质板岩地层隧道初期支护最大变形速率可达到21.69mm/d，而最大累计变形量可在436.54Yim以上。
当碳质板岩地层隧道变形量达到一个固定数值之后，相应碳质板岩地层隧道表层就会出现裂缝情况，且随着变形程度的加剧，在不采取加固措施的情况下就会出现严重的拱架变形、挠曲情况，甚至会出现整体初期支护结构坍塌。
3、围岩遇水强度下降幅度大由于自身性质的影响，碳质板岩在与水接触之后，会出现岩体膨胀崩塌解体。
软弱炭质页岩隧道大变形特性及控制技术
锚杆加固技术
适用于较为稳定的地质条件，能够提供较好的加固效果。 但不适用于大变形隧道，因为锚杆在变形过程中容易失效 。
喷射混凝土加固技术
适用于各种围岩条件，能够提供较好的加固效果。但施工 难度较大，需要专业人员操作。
监控量测技术
适用于各种隧道施工阶段，能够实时监测隧道变形情况， 为采取处理措施提供依据。但需要加强数据处理和分析能 力，以便及时采取有效措施。
隧道设计
该隧道采用单线铁路隧道设计，全长 800米，最大埋深50米。
施工过程
在施工期间，隧道发生了数次大变形 ，表现为拱顶下沉、水平收敛等。
处理措施
采用钢拱架、锚杆、喷射混凝土等手 段进行加固，并加强监控量测。
效果分析：各种控制技术的适用性和优劣比较
钢拱架加固技术
适用于各种地质条件和施工环境，能够提供较强的支护能 力。但施工难度较大，需要专业人员操作。
隧道开挖与围岩变形的基本规律
围岩变形压力与位移 随时间的变化规律
开挖面尺寸对围岩变 形的影响
围岩变形与隧道形状 、尺寸的关系
炭质页岩隧道大变形的特点
01
02
03
04
大变形发生的范围和程度
变形速率与持续时间
变形与环境因素的关系
大变形对隧道使用性能的影响
大变形对隧道稳定性的影响
大变形对支护结构的影响 大变形对周边环境的影响
控制技术
针对软弱炭质页岩隧道大变形的特点，可以采取多种控 制技术，如超前加固、背后加固、初期支护加强、二次 衬砌加强等。其中，超前加固可以采用注浆加固、锚杆 加固、钢拱架加固等措施；背后加固可以采用径向注浆 、水泥砂浆回填等措施；初期支护加强可以采用增加钢 拱架、增设锚杆等措施；二次衬砌加强可以采用增加钢 筋、增加混凝土厚度等措施。这些控制技术可以有效地 控制软弱炭质页岩隧道的大变形，提高隧道施工的安全 性和稳定性。
炭质板岩地层隧道施工要点及大变形防治措施
ｃ ｒ ｏ ａ ｅ ｕ ｌｔ ｓａｋｎ ｆｓｆ ｇｏ ｎ ｕ ｊｃ ｏｓｆ ｎｎ ｈ ｎ ｗ ｔｒｉ ｅ ｃ ｕ ｔｒｄ；ｃ ｌ ｐ ｅｉ ｓ ｂｅ ｔｔ ｃ ｕ－ ａｂ ｎ ｃ ｏ ｓＳａｅｉ ｉｄ ｏ ｏｔ ｒｕ ｄ ｓｂｅ ｔｔ ｏ ｅ ｉｇｗ ｅ ａｅ ｓ ｎ ｏ ｎｅｅ ｔ ｏｌ ｓ ｓ ｕ ｊｃ ｏｏ ｃ ｒ ａ
ｓ ｃ ｓｉ ｓａｌｎ ｎ ｅ ｔ ｏ ｍ ｌｓ ｄ ｒｎ ｕ ｈ ａ ｎ ｔｌｉ ｇ ｉｖ ￣ ｏｆ ｒ ａｃ ｏ ｅ ｉ ｇ，ｌ ｎ ｏ ｋ ｂ ｌｓ ａ ｉｌｇ ｏ ｔ ｇ ａ ｄ ｐ ｏｅ ｔｏ ｒ ｈ ｃ ｎ ｂ ａ ｅ ｏ ｃ ｎｒ ｌ ｏ ｇｒ ｃ ｏ ｔ ，ｒ ｄ ａ ｒ ｕ ｉ ｎ ｒ ｔｃ ｉｎ ａｃ ａ ｅ ｔ ｋ ｎ ｔ ｏ ｔｏ ｎ
０ 引 言
文 献 ［ ］ 合 兰渝铁 路 木寨 岭 隧道 炭 质板 岩 段 实 １结 际情况 ， 找解 决 控 制 高地 应 力 大 变 形 的方 法 ； 献 寻 文 ［］ ２ 通过 兰渝铁 路木寨 岭 隧道 大 坪有 轨 斜 井施 工 遇 到 的炭质板 岩高 地应 力段 大 变 形 的处 理 ， 简要 分 析 变 形 的原 因 、 变形段 的施 工原则 及 处理 技 术 ； 献 ［ ］ 绍 文 ３介 了木 寨岭 隧道 大坪斜 井 出现 的炭 质板 岩段 大变形 情 况 及发 展规 律 ， 合研 究成 果 提 出针对 大变 形 段 的 建议 结 治理 措施 ； 文献 ［ ］ ４ 简要 介 绍 了木 寨 岭 隧道 高地 应 力 、 大变 形 的特 征 及 采 取 的 工程 治 理措 施 ； 献 ［ 介 绍 文 ５］ 了木寨 岭 隧道斜 井施工 期 间高地 应力软 岩地 段 的大变 形 情况 ， 并对 变形 情况 结合地 质条 件 、 护结 构 的合理 支 性 、 艺控制 等 因素 以及 监测 数据 进行分 析 ， 工 通过 现场
龙潭隧道高地应力炭质页岩大变形整治施工技术
龙潭隧道高地应力炭质页岩大变形整治施工技术第一章：引言隧道建设是近年来国家重点发展的交通建设工程之一，而在建设过程中，高地应力炭质页岩是隧道工程中常见的问题之一。
龙潭隧道作为福建省乃至中国重要的隧道之一，必须采取科学有效的措施对高地应力炭质页岩进行大变形整治施工，以确保隧道稳定、安全，且工期可控。
第二章：高地应力炭质页岩的特点及成因高地应力炭质页岩指的是岩体表面自然受到的应力极大，同时又因煤质含量较高，煤质的膨胀和软化性质较强而形成的一类岩石。
高地应力炭质页岩的成因主要有两种，一种是古代植物遗体积聚而成的煤系岩石在经历了华南地区地壳活动后失去原有的稳定性热压变形后形成，另一种则是在施工过程中，原有的压力被破坏导致压力释放而形成岩爆的情况。
第三章：高地应力炭质页岩的大变形整治施工技术1.预判岩体情况：在施工前要进行岩体情况的预判，包括应力情况、岩石结构、裂隙等情况的评估，随后根据评估结果进行施工方案设计。
2.施工技术：对于高地应力炭质页岩的大变形整治施工技术，一般采用不同的方法进行施工，如高压泵灌注加固、爆破填充和注浆加固等。
3.疏浚技术：隧道沿线需要对原有的岩体进行清理，以便更好地进行疏浚加固工作，并减小施工时所产生的噪声和振动，保证工程建设及周边居民等利益的个人安全。
4.监测技术：在施工过程中，需要安装监测设备对高地应力炭质页岩进行实时监测，以确保施工的安全。
第四章：案例分析以福建省龙潭隧道工程为例，本文对其施工方案进行了研究。
龙潭隧道地质条件较为复杂，其中高地应力炭质页岩问题也较为严重，为了避免造成隧道事故和工期延误等问题，对岩体进行了全面的评估，并设计了合适的施工方案，采用灌注加固和爆破填充等综合技术进行了疏浚加固和整形修补。
第五章：总结与展望高地应力炭质页岩问题不可避免地影响着隧道工程的建设和施工，但在日益完善的技术和设备支持下，针对其进行科学有效的治理和控制是完全可行的。
本文对龙潭隧道高地应力炭质页岩大变形整治施工技术进行了探讨，具有一定的指导意义，同时也呼吁更多的研究和实践投入其中，以期能对隧道工程的稳定、安全和快速建设做出更重要的贡献。
炭质板岩地层隧道施工要点及大变形防治措施
炭质板岩地层隧道施工要点及大变形防治措施发布时间：2021-06-09T06:07:28.359Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年6期作者：何家军[导读] 炭质板岩地层是隧道施工中常见的地形结构，由于此种岩层在地应力和重力的作用下，将出现表面岩层掉落的情况，岩层在不断下落的过程中其应力会重新分布，从而将松动圈扩大带来坍塌等不良影响，因此需要在施工阶段就此岩层结构的作业要点加以分析。
本文根据作者施工的某高速公路古那湾隧道施工过程中遇到的问题，给出炭质板岩地层隧道施工中可能存在的问题，结合问题引出施工要点，并说明大变形防治的具体措施。
云南建投第五建设有限公司云南昆明 650000摘要：炭质板岩地层是隧道施工中常见的地形结构，由于此种岩层在地应力和重力的作用下，将出现表面岩层掉落的情况，岩层在不断下落的过程中其应力会重新分布，从而将松动圈扩大带来坍塌等不良影响，因此需要在施工阶段就此岩层结构的作业要点加以分析。
本文根据作者施工的某高速公路古那湾隧道施工过程中遇到的问题，给出炭质板岩地层隧道施工中可能存在的问题，结合问题引出施工要点，并说明大变形防治的具体措施。
关键词：炭质板岩地层；隧道施工；要点；大变形防治；措施引言随着技术的不断发展，我国人民的生活品质有了质的飞跃，并且在国家政策的支持下，基建工程也成为了人们关注的重点，其与人们日常生活的关系较为密切，使得在建设初期人们便对交通道路工程提出了期许。
由此可见，研究交通道路工程在具体作业中可能遇到的问题十分必要，而炭质板岩是隧道施工中常见的地质类型，将此区域的项目开展要点加以阐释能够确保施工的进度和质量。
1 炭质板岩地层隧道施工中可能存在的问题作者在施工某高速公路古那湾隧道时，其围岩属典型的碳质板岩，且出水严重，围岩变形快且不稳定、无规律，施工过程发生多次局部坍塌及突泥涌水情况。
由于炭质板岩是一种变晶结构，其含有铁质、石英砂砾等，在遇到水的情况下将出现软化较快的问题，其属于Ⅳ级软石或Ⅴ级软土，，从力学角度分析，在其受力后会破坏顺层理面，降低了自身的强度。
浅析大变形隧道施工防治措施
浅析大变形隧道施工防治措施
大变形隧道施工中，为了确保施工的安全和有效进行，需要采取一系列的防治措施。
下面将对大变形隧道施工防治措施进行分析。
施工前需要进行详细的勘测和评估，了解隧道的变形特点和施工环境的条件，确定施工的方案和方法。
需要制定施工组织设计和安全技术措施，确保施工人员的安全。
针对大变形隧道的施工，需要进行地表的支护措施。
可以采用钢支撑、预应力锚杆和混凝土喷射等方法，加固和支撑地表，防止地层的变形和塌方。
在施工过程中，要进行有效的变形监测和预警。
可以使用传感器、监测设备和监控系统等手段，实时监测隧道的变形情况，并及时发出预警信号，提醒施工人员采取相应的措施。
施工现场需要进行有效的排水和排气。
隧道施工过程中会产生大量的水和气体，如果不及时排除，会对施工产生很大的影响。
需要设置排水和排气设备，确保施工现场的干燥和安全。
施工过程中需要加强对施工人员的培训和安全教育。
特别是针对大变形隧道的施工，由于施工环境的复杂性和危险性，需要施工人员具备一定的专业知识和技能，同时了解安全操作规程和应急处理方法。
对已经施工完成的大变形隧道，还需要进行定期的巡视和维修。
及时发现并修复隧道的损坏和变形，防止进一步的安全事故发生。
大变形隧道施工需要采取一系列的防治措施，包括地表支护、变形监测、排水排气、人员培训和巡视维修等。
这些措施的目的都是为了确保施工的安全和顺利进行，保障隧道使用的安全和可靠。
炭质泥岩隧道大变形控制及动态管理方法
炭质泥岩隧道大变形控制及动态管理方法
隧道施工中，如果遇到炭质泥岩这种地质情况，由于其具有高含水性和低稳定性，在隧道施工中会出现大变形，严重影响工程进度和安全。
因此，需要采取措施进行大变形控制和动态管理。
一、大变形控制方法
1. 采取合适的支护措施：针对炭质泥岩隧道的高含水性和低稳定性，应选择适当的支护形式，如道钢支撑、锚喷支护、网片喷锚支护等，以保证隧道壁体的稳定性和整体可靠性。
2. 加强地质勘探：在隧道施工前，应充分了解隧道周边的地质情况，采用适当的地质勘探方法，尽可能了解隧道周边炭质泥岩的分布范围和变形情况，为后续施工提供支撑措施。
3. 进行监测预警：在施工过程中应加强对隧道进度和炭质泥岩变形情况的监测，及时发现和预警炭质泥岩隧道变形的趋势和范围，及时采取补救措施，防止灾害事故的发生。
二、动态管理方法
1. 制定管理方案：在施工前，应制定完善的管理方案，根据隧道周边的地质情况和变形的趋势，制定相应的管理策略，提高对施工的控制力度。
2. 严格执行管理措施：制定好管理方案后，必须要加强管理力度，严格执行各项管理措施，及时发现和解决问题，维持隧道施工进展稳定。
3. 进行技术培训：为了有效地进行动态管理，需要对相关人员进行技术培训和管理培训，提高他们的技能和工作水平，增强他们的风险意识和应急处理能力。
综上所述，炭质泥岩隧道大变形控制及动态管理方法应针对具体情况，制定合理的施工方案和管理方案，加强监测预警，严格执行管理措施，并进行持续的技术培训，以保证隧道施工的进展和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文献标识码： A
600.00 500.00 400.00 300.00 200.00 100.00 0.00 9.14
工进度， 因此， 对于隧道穿越软弱围岩大变形采用何种有效合理 的防治与控制措施愈显紧迫与重要 。本文将结合某实体工程， 对 软弱围岩隧道大变形施工防治处治技术进行深入研究， 以便为今 后软弱围岩隧道大变形的防治提供新的技术资料 。
■
■
50.0
■
■
■
■ ■
■
■
■
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
■
■ ■
■
■
■ ■
■
■
■ ■ ■
中台阶开挖 下台阶开挖
■ ■ ■ ■ ■
■
9.24
10.4
10.14
10.24
11.3
图 6 拱顶下沉速率时间曲线图
2 ． 1 平收敛、 拱顶下沉曲线图（ DK412 + 200 ）
围岩变形破坏特征
1 ） 隧道下沉速率较快基本发生在上台阶开挖后以及中 、 下台 阶开挖阶段。2 ） 仰拱封闭后隧道下沉速率降低 。3 ） 仰拱封闭后 隧道拱腰收敛速率加大 。4 ） 隧道掌子面软硬不均时钢架易发生 扭曲、 断裂。5 ） 炭质页（ 泥） 岩含水量较大时变形及收敛较大 。
■ ■
9.24
■
■
■
■
■
岩体时， 常发生隧道大变形等施工问题， 严重危及施工安全及施■104■■■
隧道穿越不良地层日渐复杂， 其中隧道穿越软弱膨胀围 益增多，
■
10.14
■
■
10.24
■
■
11.3
图 3 水平累计收敛时间曲线图
收敛速率值/mm · d-1
1
工程概况
某隧道进口里程 DK409 + 090 ， 出口里程 DK412 + 517 ， 全长 3 427 m， 为双线隧道。 隧道穿越地层为炭质页 （ 泥） 岩， 呈薄片 状， 具有明显的不均匀性， 受区域地质构造的作用明显， 摩擦镜面 和揉皱发育， 易产生层间滑动， 且岩层走向不利于隧道稳定， 卸荷 效应强烈， 导致开挖后初支产生开裂 、 钢架扭曲（ 见图 1 ） 、 剪断、
下沉值/mm
60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 9.14
■
中 台 阶 开 挖
■
■
下 台 阶 开 挖
■
■
■
■ ■ ■ ■ ■■
■
■
■
9.24
10.4 10.14 10.24
■
■
11.3
图 4 水平收敛速率时间曲线图
1 000.0 800.0
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
第 39 卷 第 4 期 2013 年2 月 文章编号： 1009-6825 （ 2013 ） 04-0201-02
SHANXI
山
西
ARCHITECTURE
建
筑
Vol． 39 No． 4 Feb． 2013
· 201·
炭质页（ 泥） 岩隧道施工大变形防治措施
夏
摘
勇
（ 铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津 300251 ）
掉块等大变形现象。 隧道施工中结合变形特点将预留变形量由 150 mm 依次提高至 300 mm， 450 mm， 600 mm， 但仍产生大范围变 形侵限现象， 导致大范围换拱， 隧道最大变形收敛达 1 400 mm（ 见 图 2） 。
600.0 400.0 200.0 0.0 9.19 9.24 9.29 10.4 10.9 10.14 10.19 10.24 10.29
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
Application of FLAC3 D in expansion rock tunnel stability analysis
WANG Chaopeng WANG Bingkun （ The 2 nd Engineering Co． ，Ltd． of China Railway Tunnel Group，Sanhe 065201 ，China） Abstract： Based on construction enriching people No． 2 tunnel engineering in Jituhui passenger special expansive rock area，using finite difference numerical simulation software FLAC3D to simulate the expansion rock tunnel excavation and supporting process，analyzed the surrounding rock plastic zone distribution，surrounding rock stress distribution and deformation of expansive rock tunnel in excavation and supporting process， and evaluated its surrounding rock stability in excavation and supporting，had certain practical significance for tunnel design and construction． Key words： FLAC3D，expansive rock tunnel，stability
要： 利用国内外已有成果， 结合某隧道实体工程， 研究分析了软弱围岩隧道大变形施工防治技术， 归纳了其围岩大变形的破坏
特征， 分析了其大变形产生的原因， 提出了合理的施工方法和防治措施， 可供软弱围岩隧道施工参考 。 关键词： 隧道， 软弱围岩， 炭质页（ 泥） 岩， 大变形， 防治措施 中图分类号： U455． 4 随着我国铁路建设的高速发展， 铁路建设中隧道工程数量日
■
图 5 拱顶下沉时间曲线图
下沉速率值/mm · d-1
图 1 钢架扭曲变形图
图 2 变形后换拱图
2
围岩变形破坏特征与原因 2． 2
1 ） 水平收敛时间曲线图见图 3 。 2 ） 水平收敛速率时间曲线图见图 4 。 3 ） 拱顶下沉时间曲线图见图 5 。 4 ） 拱顶下沉速率时间曲线图见图 6 。
40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 9.14