薄层陡倾千枚岩隧道挤压性大变形控制技术
千枚岩隧道变形分析与关键技术探讨
千枚岩隧道变形分析与关键技术探讨摘要：千枚岩具有千枚状构造的低级变质岩石，典型的矿物成分主要为绢云母、绿泥石和石英、方解石等物质，由于其特性，造成千枚岩地层修建隧道的大变形破坏。
通过千枚岩隧道实际施工的分析，阐述了隧道变形，变形控制施工方式以及关键施工工序，探讨了相关技术在隧道管理中的重要性。
关键词：千枚岩隧道；变形；控制1、千枚岩隧道情况某隧道以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。
开挖后呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，开挖后时有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象，易风化。
围岩整体稳定性较差。
Ⅳ、V级围岩较多。
工程区地表水系强烈深切，造成地形陡峻，使之地表径流条件良好，从而决定了本工程区岩体内的地下水具有不甚丰富、坡降大、埋藏深的基本特征。
根据地下水的赋存条件及运移特征，可将区内的地下水划分为基岩裂隙水和松散堆积层中的孔隙潜水两种类型。
地下水均受大气降水补给，向沟、谷排泄。
2、隧道结构变形情况一般情况下，隧道开挖后初期支护变形分三个阶段:第一阶段是上台阶开挖支护后一周内，初期支护变形速率多在20mm/d以上，局部断面超过30mm/d;第二阶段是7～20天内，变形速率多在10～20mm/d;第三阶段是20～40天，变形也逐步趋缓，变形量在10mm/d以内，40天后，变形多在3～4mm/d。
但是，广平高速公路谢家坪隧道，局部段落变形速率最大达到100mm/d，个别断面在半月后变形仍超过20mm/d，此种情况下，初期支护均遭到破坏，最终不得不采取换拱处治。
3、影响隧道变形的基本因素影响隧道围岩稳定性的因素主要有两个方面，一是内在因素即地质因素；二是人为因素即施工工艺带来的影响。
（1）客观因素（地质因素），影响开挖后变形的两个客观因素就是初始的应力场和围岩的力学特性、构造特性。
武都西隧道千枚化炭质页岩大变形段施工技术控制
原 因是 掌子面 开挖 时 围岩 受到 扰动 ， 尤其 钻爆 法施 工中爆破 对 围岩的 扰动 极大 ， 加大 变形速 率， 其 次是 仰拱 开挖后 ， 钢拱 架拱 脚 悬空 ， 加 大 了围岩 变形的速率 。
１ 工 程 概 况 ． 武 都 西 隧道位 于成武 高速 公路 终点 ， 武都 市西 城郊 乡黄 家坝 上 没 水 山内， 白龙江 岸边 。 起 止桩号为Ｚ Ｋ ８ ３ ＋ ８ １ Ｏ Ｚ Ｋ８ ７ ＋ ５ ７ ３ ， ＹＫ ８ ３ ＋ ８ ３ １
武都西隧道千枚化炭质页岩大变形段施工技术控制
杜 晓伟 甘肃路桥建设 集团有限公司 甘肃兰州
７ ３ ０ ０ ３ ０
０ １ ５ ｍ时 出现 纵 向裂 缝 ， 甚 至钢 拱架 扭 曲变 形 ， 混凝 土表 面破 碎掉 【 摘 要】武都西隧道 围岩软弱、 破碎， 节理非常发育， 层理 面光滑， 隧 进 １ 道 埋深 大， 地应 力较高， 易发生大变形， 并且 变形时间长、 位 置不规 律、 速 块 ， 说明围岩变形速度较 快。 度较快 ， 严重影响工程稳定Ｊ 陆； 在理论分析和现 场试验探索的基础上采 用 ２ ． ２ ． ４ 工序衔接 时变形速率加快 监 控量测 曲线 图显示 ， 上中下台阶、 下台阶与仰 拱支护 的工序 衔接 三 台阶七步开挖， 运用 双 层拱架支护， 特殊 段 采取超 强支护， 同时加 强监 时 间段内围岩变 形速率 有所加 快 ， 曲线 图不在 平稳 ， 有拐 点出现 ， 主要 控 量测， 管控施 工细节。工程实践说 明， 以上措施 是可行 的、 有效的。 ，
一
三是 隧道埋深 较大 ， 最 大埋深 超过 １ ０ ０ ０ 米， 存在 高地应 力， 在地 应 力的作用下隧 道 围岩变形进 一步加 剧， 四是 受Ｆ ５ 断层次 生带影 响严重 ， 掌子面 围岩褶皱 明显 ， 层理紊乱 ， 压 力释放较 慢， 使 围岩变 形持续 时 间过长 ， 五 是 围岩温 度较 高， 最高 时掌子面温 度达４ ８ （ ＂ ２ ， 温度 越高 时围岩变 形 越严重 ， 说 明该 山体 没有完 全稳定 ， 应 力在持 续 释放 ， 造成 隧道 围岩
千枚岩(软弱围岩)隧道施工开挖支护探讨
千枚岩地质隧道穿越断层、破碎带，受 断层、破碎带影响，千枚岩质岩体整体破碎 ~ 较破碎，岩体甚至呈绕曲、扭曲变形，岩体结 构以碎裂状 ~ 中、薄层状为主，这些岩质软、 岩体完整性差的围岩段落均属于 V 级围岩。 同时断层带、破碎带内也是地下水较富集区域。 因此受围岩上伏岩体应力、地下水影响及岩石 软 ~ 极软，遇水后易软化变形等特点，掘进时， 由于应力出现集中，进而导致隧道的围岩出现 迅速形变，并且形变常常能够达到数十厘米， 且时间能够持续十几天到数百天不等，继而发 生流变，更会延续几年之久。所以在进行此类 隧道施工及运营上，要预防隧道支护出现损坏。
（二）初期支护 在初期进行支护的过程中，选择的是钢 支撑或者是锚杆，也会利用钢筋网或者是喷射 混凝土。根据千枚岩遇水后易软化变形，并且 形变常常能够达到数十厘米，且时间能够持续 十几天到数百天不等的特性。复合衬砌的结构 之中，有两个部位承担了隧道的大部分荷载： 围岩和锚喷，在这过程中，二次衬砌承载的量 比较少。在隧道施工的过程中，由于开挖之后 围岩稳定性比较差，为了确保这个部位的稳定 性清空隧道的断面。就需要一些架能力比较强 的材料进行支护。一般会选择钢架，细分为两 种一种是型钢架，一种是格栅钢架。这两种材 质都能够提供较为有力的支护作用。 第二种格栅钢架，在使用的过程中，不会 因为受力而断裂，或者是脱离，能够承受较大 的围岩压力，而且还能够和喷射混凝土紧密的 黏在一起。这种材质整体比较轻，施工过程中 比较方便简单。但是独立的承载能力比较差。 而刚度比较强，就能够弥补这个缺点产生较好 的支护作用。而第一种型钢架，安装过程中有 一定的困难需要花费较长的时间。而且和第二 种相比，实用性更差。 单层钢架进行支护可能无法限制千枚岩 地质条件围岩大变形。此时需要更强的支护参 数进行支撑，加设锚杆、注浆小导管等措施可 能也无法起到效果的情况下，采用双层拱架进 行支护。第一层拱架采用格栅钢架，利用格栅 钢架与喷射混凝土的粘结握裹好，喷射混凝土 能与围岩紧密粘结，可以很好的传递剪应力、 拉应力和压应力，改变围岩表面的受力状态。
乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术(马华天 吴永东魏文杰)[1]
![乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术(马华天 吴永东魏文杰)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/59fcaaedf8c75fbfc77db2e1.png)
乌鞘岭隧道千枚岩地层变形控制及快速施工技术一、工程概况乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上，右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84m及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距40m，两隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。
隧道左、右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。
隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。
乌鞘岭隧道9＃斜井位于岭脊地段，围岩主要以千枚岩为主，所遇绢云母千枚岩为青灰色，局部夹有石英岩，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育--很发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构充填泥质物，面光滑，稳定性差；千枚岩挤压褶皱、扭曲，松软破碎，其中石英岩多呈酥碎沙状，以薄层状散体结构为主，强度低，单轴强度不足1Mpa，易风化，遇水软化，导致千枚岩强度急剧下降，岩质软，开挖后呈泥状，稳定性差，拱部易出现掉块、坍塌现象，特别是在岭脊段高地应力的作用下，千枚岩变形严重，属大变形围岩。
二、千枚岩地层的施工特点1 、地质情况志留系板岩、千枚岩，以千枚岩为主，局部夹有石英脉，板岩薄层状，层理不明显，节理、裂隙发育，呈薄层状角砾结构，产状不稳定，围岩破碎，局部结构面充填泥质物，面光滑、稳定性较差；千枚岩挤压揉皱，松软破碎，其中石英脉多呈酥碎砂状，以散体结构为主。
开挖后呈碎石、角砾状，掌子面无明显渗水，但开挖后有少量渗漏水、滴状及面状洇湿，量小，拱部有掉块、坍塌现象。
围岩整体稳定性较差。
为V级围岩。
9号斜井承担的正洞隧道内出露的千枚岩为黑色至深灰色，千枚状构造，显微鳞片变晶结构，含水量大时呈团块状，含水量少时为鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，岩体破碎，片理面手感光滑，有丝绢光泽。
千枚岩属副变质岩，主要由沉积岩中的页岩经区域变质作用形成，主要矿物成分是绢云母、石英、绿泥石等，基本已全部重结晶，软弱矿物成分较多，因而千枚岩硬度小，单轴抗压强度小于1MPa，易风化。
千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法(2)
千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法一、前言千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道的施工是地下工程中的一项重要任务。
为了确保施工过程的顺利进行以及隧道的安全稳定，需要提出一种合理可行的施工工法。
本文将介绍一种千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法，并详细阐述其工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法具有以下特点：1. 灵活性强：工法能够根据不同地质条件和参数进行调整，适应不同情况下的施工需要。
2.高效性：工法采用先进的施工技术和设备，能够大幅度提高施工效率。
3. 节约成本：工法合理选用材料，并采用适当的施工工艺，能够降低施工成本。
4. 变形控制精度高：工法能够准确地控制隧道的变形，保证隧道的安全稳定。
5. 风险可控性好：工法在施工过程中能够及时监测地质变化和工程变形，提前预警和采取相应的措施。
三、适应范围千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法适用于以下情况：1. 施工隧道为千枚岩与砂板岩互层富水大断面，存在较高的地下水位。
2. 施工隧道长度较长，需要进行较长时间的施工。
3. 施工区域内存在较高的地应力。
4. 施工隧道所在地区地质条件复杂，需要进行综合施工管理。
四、工艺原理千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法以以下几个方面的工艺原理为基础：1. 地质条件分析：对施工地质条件进行详细分析，确定地质参数以及地下水水位等情况。
2. 变形控制理论：根据隧道变形控制理论，确定变形控制目标和指标。
3. 施工工艺选择：根据地质条件、变形控制目标和指标，选择合适的施工工艺。
4. 监测与预警：在施工过程中进行实时监测和预警，及时发现地质变化和工程变形，采取相应措施。
五、施工工艺千枚岩与砂板岩互层富水大断面隧道变形控制施工工法主要包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括施工设计、现场勘察、材料采购等。
软弱围岩隧道大变形施工控制技术
软弱围岩隧道大变形施工控制技术摘要：在我国西部山区，分布有大范围的软岩地层，其中千枚岩的分布极为广泛，如兰渝铁路线上的木寨岭隧道，318线上的鹧鸪山隧道以及在建的九绵高速等多条高速公路隧道等。
该类岩体具有强度低、性状差、遇水易软化等特点，加之穿越高地应力、高烈度区软岩隧道建设过程中大变形灾害问题凸显，严重危及了隧道施工安全。
因此，开展软弱围岩隧道施工技术与支护技术的深入探讨，对于保证工程施工的安全性与质量的来讲非常重要。
本文以白马隧道为例，通过对该隧道的施工总结分析了一套软岩大变形隧道施工控制方法，并进行了理论和实地测试，对其在变形地段中的运用进行了探讨。
关键词：软岩隧道；大变形；施工控制措施引言：当前，业界对软弱围岩隧道的受力机制和技术仍处在探索性和探索性试验中，对其进行大变形特性的分析和找出行之有效的防治技术是非常必要的。
根据隧道的实际监测和理论研究，对白马隧道的大变形进行了研究，并给出了相应的技术措施。
一、软弱围岩大变形控制理念（一）刚性控制采用刚性控制理念法，通过大钢拱架、大厚度喷射混凝土、超前大管棚、掌子面长锚等措施，采用“以刚克刚”的方法克服了隧道的围岩变形。
该技术主要用于在埋深浅、地应力较小的情况下，对围岩的变形进行了有效的处理。
适合于围岩破碎、力学性能较低、地表沉降和隧道变形要求较高的地区。
（二）柔性控制柔性控制理念主要是利用增大预留变形，使隧道产生位移，使围岩体的应力得到最大程度的缓解，从而使支护体的受力最小化。
其控制手段主要有分段综合控制、伸缩支护和多重支护等。
在地应力较小、埋深较小的情况下，采用刚性支撑理论进行围岩变形的方法是切实可行的。
但对于地下工程中的大深度和高地应力，宜采用柔性支护技术。
（三）刚柔结合控制理念刚柔结合的控制理念是以刚性的预支护法来有效地控制掘进过程中的围岩体的应力释放速率；采用柔性初期支护对早期隧道的早期变形进行了抑制，同时采取了超前和早期支护措施，使围岩的变形保持在一个较好的水平。
青峰隧道软岩初支大变形的控制
青峰隧道软岩初支大变形的控制摘要：本文结合青峰隧道进口施工工程实例，介绍了大变形的预防及控制和对同类施工具有一定的借鉴意义。
关键词：隧道;软岩;初支大变形1．工程简介青峰隧道为一座高速公路分离式长隧道，进口位于十堰市房县境内。
隧道穿越区上方小型沟谷切割，沟谷走向均为NNE向。
隧址区在大地构造上位于南秦岭构造带内，且处于南秦岭构造带内，有一条断层穿过洞身，对隧道围岩稳定性有较大影响。
青峰隧道进口掌子面围岩揭露岩性为云母片岩、千枚岩，岩石遇水后迅速软化，呈半岩半土状，强度极低，手捏即碎。
由于埋深较浅，风化岩裂隙发育，地下水补给良好且受降水影响，开挖时及开挖过后洞室经常出现滴水、渗水现象。
2．初支大变形原因分析青峰隧道进口开工至今，塌方21次，初支大变形253.6m。
初支大变形的发生，原因主要为以下方面：2.1浅埋、偏压青峰隧道进口左洞已开挖614m，最大埋深112m，右洞已开挖400m,最大埋深68m,埋深较浅。
在YK75+630，我们对隧道渗水量进行了测量，拱顶打设8米径向导管，内径25mm,测得导管水量43.85L/min。
青峰隧道进口存在明显的偏压地形，从地质平面设计图等高线可看出，进洞方向右侧地面标高明显高于左侧。
偏压现象的存在，使在开挖后，应力重分布，主应力水平方向偏转，初支在右侧特别是右上角弯矩最大岩层产状与隧道走向的组合关系会形成不同的力学关系，进口岩体产状为薄片状片岩，隧道容易形成结构偏压，岩体在构造运动时，贮存地应力，形成残余地应力，开挖时，残余地应力会得到释放，隧道岩体会沿着层理面滑移，并常会出现垂直片理面发生片崩现象，这也是进口开挖时常出现小型坍塌的主要原因。
2.2岩石自身物理特征及工程特征青峰隧道进口岩体主要为强风化片岩，富含绢云母，吸水率较大，遇水后发生软化和崩解，遇水后强度几乎降低一半，强风化的绢云母片岩遇水后所含亲水性矿物成分与水结合，发生膨胀，对初支面造成挤压。
施工过程中在开挖卸荷、初支不及时及微弱爆破的情况下，会诱发软弱围岩塑性圈和松动圈的进一步扩大，使初支承受更大的压力，发生大变形。
直立产状千枚岩隧道台阶法施工变形控制技术研究
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.07.007直立产状千枚岩隧道台阶法施工变形控制技术研究仲小宁，贺建荦，郑文龙（中铁隧道局集团路桥有限公司，天津510640）摘要：直立产状千枚岩岩性松软，工程地质性质较差。
在直立产状千枚岩地段进行隧道开挖，其横向两侧收敛变形量显著大于拱顶沉降，且通常使用的施作锁脚等效果不明显，采用传统施工方法难以控制收敛问题，施工过程中易发生掌子面失稳、滑塌、初支环向开裂、剥落、侵限、超欠挖较大等工程问题，影响施工进度和施工安全。
对此，结合隧道施工常用台阶法，提出施作水平横向支撑+外侧张拉预应力锚索，对直立产状千枚岩隧道台阶法施工变形控制技术进行优化，围岩变形情况明显改善，两侧收敛变形得到有效控制。
关键词：直立产状；千枚岩；隧道；变形控制中图分类号：U455.4 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）07-0030-04随着交通基础设施建设的不断深入发展，在复杂地质条件下修建隧道工程已不可避免。
其中，在千枚岩地层中修建隧道所出现的工程难题较为突出，且对破碎、软弱地质具有广泛的代表性。
在近些年的中西部山区隧道工程建设中，千枚岩地层在隧道施工过程中发生的大变形、长期不稳定的问题给工程建设带来诸多挑战。
千枚岩岩性松软，工程地质性质较差，会导致隧道施工变形量较大。
直立产状千枚岩是指岩层层面与水平面相垂直，自然状态下岩体节理裂隙发育，水平方向承载力低，在隧道施工中易产生较大横向变形，施工过程中易发生掌子面失稳、滑塌、初支环向开裂、剥落、侵限、超欠挖较大等工程问题，影响施工进度和施工安全。
目前已有一些学者针对千枚岩隧道施工变形控制进行了研究。
在国外，1985年KAISER针对软弱围岩隧道二次衬砌施作时机问题，通过分析圆形隧道的变形收敛特征提出变形收敛预测方法[1]，之后SULEM、PANET等利用收敛约束法研究，认为当围岩变形趋于平缓后进行二次衬砌施作，可以达到良好的变形控制效果[2]。
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薄层陡倾千枚岩隧道挤压性大变形控制技术摘要：成兰铁路穿越60条褶皱，75条断裂，地质复杂多变，约70%段落的岩体为极软岩，受构造影响，多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎，在施工中易发生大变形，施工难度大、风险极高。
本文以杨家坪隧道薄层陡倾千枚岩大变形施工控制为案列，从薄层陡倾千枚岩隧道挤压性变形原因、变形机理等方面进行了深入的研究分析，总结了一套有效的薄层陡倾千枚岩隧道挤压性大变形控制技术。
对类似地质大变形隧道施工有一定的借鉴意义。
关键词：薄层陡倾；千枚岩；挤压变形；控制技术1.工程概况根据实际变形和围岩情况重新统计：杨家坪隧道严重大变形段1294.363m，中等大变形段5485m，轻微大变形段4910m，可能发生大变形段落有1000m，合计12689.363m，占隧道长度的88.7%。
具体见图3所示。
3 变形原因及机理分析3.1变形原因（1）复杂的地质构造条件隧道处于龙门山断裂带之龙门山主中央断裂带与龙门山后山断裂带之间，大地构造条件极其复杂。
附近发育杨家坪背斜、向斜及千佛山斜冲断层。
线路与构造线基本平行，岩层走向与线路夹角小于10°，岩层倾角陡倾约65～85°。
（2）高地应力条件围岩受千佛山断层等区域构造影响严重，构造应力复杂。
现场实测最大水平地应力SH=21Mpa，方向N44°～61°W，与洞轴线夹角9°～26°。
（3）软弱破碎的地层岩性条件围岩以志留系中上统茂县群绿泥石千枚岩为主，夹灰岩、炭质千枚岩等地层，岩质较软，弱风化，薄片状结构，千枚状构造，层面光滑，层间胶结结合较差，岩体较破碎，岩层产状较陡，稳定性较差。
（4）不利的结构产状岩层走向、构造轴线基本与线路平行，岩层走向与隧道夹角小。
揭示岩层产状近于直立、陡倾，呈薄片状，褶曲构造明显。
因此不利的结构面和隧道结构组合，顺层结构，交角小于20°，易于两侧岩层挤压变形破坏；不利的岩层产状组合，为陡倾薄片状结构，隧道开挖后侧边墙挤压严重，在围岩地应力重分布情况下，易于出现弯折压馈变形。
综上所知，隧道区域复杂的地质构造和地应力条件及软弱破碎的岩性条件为大变形客观成因，而岩层结构面与洞轴向的不利组合等为大变形诱发因素，其大变形的力学机制可以归纳为高应力结构型变形。
3.2机理分析高地应力结构型大变形隧道具有明显的各向异性或层（节）理发育，变形力学机制主要是受结构面影响而非对称挤压性变形力学机制。
其中岩块的强度颇高，呈硬岩力学特性，但整个工程岩体在隧道和隧道工程力的作用下则发生显著的变形，呈现出软岩的特性，其塑性变形机理是在工程力作用下，结构面发生挤压性变形。
4 施工控制技术结合工程实际与变形原因，针对薄层陡倾千枚岩挤压性大变形特性，对隧道大变形段落支护结构、施工工法、施工工艺和施工管理等方面优化控制措施，有效预防和控制大变形。
4.1支护结构调整（1）优化正洞衬砌断面。
采用“鸡蛋”型断面设计理念，同时通过加深仰拱、拱墙与仰拱顺接等方式，改善结构受力状态，提高结构整体抵抗变形的能力。
（2）合理预留沉降量。
采用“柔性支护控制理念”中放、抗结合的方法，合理预留沉降量，在安全的前提下允许围岩变形；合理设置多重支护，在经济性前提下控制围岩产生有害变形，防止围岩过渡松弛。
（3）加强衬砌支护参数。
严重大变形采用全环双层HW175型钢初支，中等大变形采用全环单层HW175型钢初支，轻微大变形采用全环单层I20型钢初支；同时结合变形程度等级设置6～10m长φ25～32中空注浆锚杆进行组合加强控制，且调整衬砌厚度调整。
4.2施工工法优化（1）优化施工工法。
施工工法结合开挖断面大小、围岩地质条件及施工机械设备情况，采用两台阶带仰拱法或微台阶法施工，减少对围岩的多次扰动，使大变形地段实现快速施工，快速封闭成环，控制变形发展。
（2）工法施工要求。
满足上台阶开挖矢跨比大于0.3，单线上台阶不应小于3.5m，双线上台阶不小于4.0m，下台阶两侧对称同时开挖、仰拱与下台阶同步开挖，上下台阶保持一定步距同步施工。
杨家坪隧道双线采用两台阶带仰拱法，上台阶8.5m、下台阶带仰拱开挖高度4.5m，上台阶长（即掌子面至仰拱初支处距离）15～18m，下台阶至仰拱填充端头约50m，仰拱填充至二衬24～36m；单线采用微台阶法，上台阶5.4m、下台阶开挖高度4.4m，上台阶长（即掌子面至仰拱初支处距离）3～5m，下台阶至仰拱填充端头约50m，仰拱填充至二衬24～36m。
图4 悬臂掘进机非爆开挖法（2）爆破作业推广水压爆破、导爆索起爆、炮泥封堵等措施，提高光面爆破效果，保证开挖轮廓线的圆顺，提高围岩自稳能力及减少应力集中，控制初期变形发展。
4.3.2锚杆工艺针对杨家坪隧道岩层结构面与洞轴向的不利组合结构，采用锚杆加固围岩能有效提高围岩的稳定性和承载能力，尤其是拱腰及边墙部位的效果更为明显，能以较小的代价取得较好抑制变形的效果。
大变形地段锚杆施工要保证及时做、质量好、浆饱满。
图5 长锚杆施工效果（3）大变形地段后打长锚杆应选择快凝早强型注浆材料，保证锚杆锚固质量，有效快速的阻止围岩变形。
杨家坪隧道采用的一种快凝早强注浆料，水：快凝早强注浆料=0.3～0.5：1，终凝时间可控制在5min51s～15min37s，半小时强度可达10.8MPa、1d强度可达55.7MPa（水泥浆10.2MPa），基本无收缩率（水泥浆25%），1d抗拔力可达245KN（水泥浆28d只达167KN）；对比水泥砂浆具有早期强度高、受力早、无收缩率、抗拔力强的特点。
能有效阻止围岩变形、变形较小，有利于软岩大变形段落的快速施工和快速稳定。
（4）大变形地段锚杆施作方向应结合揭示围岩结构面进行调整。
所有锚杆应尽可能径向施作或与岩体主要结构面垂直，保证锚杆的最佳支护效果。
4.3.3初支封闭成环通过监控量测数据表明，薄层陡倾千枚岩隧道初支封闭成环后，变形明显减少且逐渐开始收敛，因此成环的初支系统对变形控制有着较好的效果，更应严格控制初支成环步距与成环时间，尽早施作及时成环，达到较高的初支支护能力。
经过施工经验数据统计表明，大变形地段初支成环距掌子面不大于30m，且开挖后成环时间不超过18d。
5 施工管控要点5.1严格按照隧道流程施工薄层陡倾千枚岩大变形隧道施工应严格按照“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、勤测量”的原则，减少对围岩的施工扰动，提高围岩的整体自稳性和承载力，提高结构自身抵抗变形的能力，及时支护和监控监测，严格操作规程，确保施工安全。
5.2严格控制锚杆施工质量长短锚杆对薄层陡倾千枚岩隧道变形控制起着显著的效果，锚杆施工时应做到施作及时、确保施工质量及注浆质量；同时在钻孔时应采用干式钻孔，且采用高压风洗孔，防止水软化围岩；最后锚杆施作完成后，应采用岩锚多功能检测仪对长度、黏结材料的饱满度等进行检测，保证锚杆质量完全达标。
5.3保证钢架施工质量大变形地段支护以受压为主，钢架以压扭破坏为主，应选择抗扭能力强的H型钢；钢架设计时尽量减少接头等薄弱环节，安装时接头螺栓拧紧、接头板密贴；安装时钢架与围岩间应使用楔子楔紧，确保钢架与围岩整体受力；分步开挖时，钢架脚应设置纵向托梁将钢架纵向连成整体，应将拱架脚喷砼密实，确保钢架拱脚不失稳下沉；钢架安装时预留注浆管且背后注浆饱满，保证钢架与围岩密贴。
5.4加强超前地质预报施工阶段应通过超前钻孔取芯、地质雷达法、地震波法、岩块取样测试、水压致裂法、红外探水法等预报手段，对地质岩性、围岩物理力学性能及完整性、地应力、地下水等指标进行预测预报，为大变形判断提供相应依据，为提前采取工程措施提供支撑。
5.5认真开展监控量测大变形隧道应开展拱顶下沉、净空变化等位移监测和围岩压力、喷射混凝土应力、钢架应力、初支二衬接触压力、锚杆轴力等结构受力监测，反映施工段围岩变形特征，支护结构受力特征，确保施工安全以及结构的长期稳定性，并通过对监控量测数据的及时分析为调整支护参数和施工方法提供依据。
5.6辅助施工措施大变形隧道通常采用超前小导管+超前管棚等措施对前方围岩进行预加固，提高围岩整体自稳性及抵抗变形能力；同时可采用径向钢花管注浆对已施工未稳定段落进行加固，当支护变形严重时，可采用锚杆或锚管进行补强，或采取钢套拱进行多层支护，控制变形进一步发展。
6 结束语（1）通过杨家坪隧道薄层陡倾千枚岩挤压性大变形控制技术的实践，优化强化支护参数、采用早封闭开挖支护工法、采用长短结合快凝早强注浆材料、非爆开挖施工工法是非常有效的措施。
（2）大变形原因很多，应具体围岩具体分析，采取相应控制措施。
值得注意的是大变形隧道施工应重在提前预防，特别是支护措施应先试验再推广，应重在预防，尽量减少和避免换拱。
（3）切实开展超前地质预报和监控量测的前提下，现场采取设计措施强化、施工措施优化、管理措施加强，通过细化施工工艺、严控工艺流程、科学合理施工组织等手段，有效的控制了隧道变形的发展，并总结了“管超前、满注浆、弱爆破、短进尺、强支护、长锚杆、快封闭、勤测量、二衬适时紧跟”的施工原则。
（4）挤压性大变形隧道施工应优先采用科学、先进、简便、适用的工装设备和新材料、新技术、新工艺，推广“以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的理念，更有利于大变形隧道变形的控制与快速施工。
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