千枚岩隧道快速施工技术样本
千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法
千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法一、前言千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法是在隧道建设中应用的一种特殊的爆破施工工法。
本文将详细介绍该工法的特点、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、工法特点千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法的特点有：1. 适用范围广：可应用于具有III级至IV级围岩的隧道施工项目。
2. 施工效率高：通过合理的爆破设计和施工工艺，能够快速、高效地完成爆破作业，提高施工效率。
3. 施工质量好：采用先进的爆破技术和工艺，保证了隧道开挖的光面平整度，确保了施工质量。
4. 安全可靠：严格遵守安全操作规程，采取必要的安全措施，确保施工人员和设备的安全。
三、适应范围千枚岩隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩光面爆破施工工法适用于具有III级至IV级围岩的各类隧道建设项目，特别适用于千枚岩等硬岩层的施工。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要是通过合理的爆破设计和施工工艺，利用爆破作用将岩石破碎，达到开挖隧道的目的。
具体工艺原理包括：1. 爆破设计：根据实际工程要求和围岩特性，对爆破参数进行优化设计，包括爆破孔径、装药量、起爆顺序等。
2. 支护材料选择：根据围岩特性选择合适的支护材料，确保光面的平整度和稳定性。
3. 施工工艺设计：根据爆破设计和现场实际情况，确定合理的施工工艺，包括爆破顺序、拆除顺序等。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1.前期准备：包括隧道进口和出口的设置、施工方案的制定、设备调试等。
2. 爆破孔开挖：根据爆破设计要求，进行爆破孔的开挖工作。
3. 装药、起爆：将爆破孔进行装药，按照起爆顺序进行起爆作业。
4. 破碎、清理：爆破后，进行破碎和清理工作，确保隧道光面的平整度。
5. 光面处理：根据需要，对光面进行处理，包括刷涂防水、防火涂层等。
6. 支护工作：根据设计要求，对光面进行支护施工，确保光面的稳定和安全。
大断面千枚岩隧道主洞贯通施工技术探讨
156YAN JIUJIAN SHE大断面千枚岩隧道主洞贯通施工技术探讨Da duan mian qian mei yan sui dao zhu dong guan tong shi gong ji shu tan tao余东升我国目前城市建设日新月异，城市道路多趋于高标准建设，双向六车道成为基本配置，由此形成隧道断面跨度较大，特别是对于浅埋或地质状况较差的隧道，主洞贯通尤为重要，针对隧道贯通施工进行专项探讨和研究，为今后类似项目施工提供可参考的经验。
一、工程概况及地质1.设计概况凤凰山隧道位于景德镇市珠山区为宇路，里程桩号K0+615~K1+050，全长435米，双洞、双连拱设计，城市次干道标准，双向四车道，行车时速40km/h。
隧道横向净宽度为13.7米，最大开挖宽度为15.15米，最大开挖高度12.21米；左、右线隧道内均设置1座城市综合管廊。
2.地质情况（1）隧道进出口围岩主要为全~强风化千枚岩。
全风化千枚岩，风化呈硬土状；强风化千枚岩岩质软弱，岩体极破碎。
岩体呈松散结构，围岩稳定性差，开挖时易产生坍塌及大变形，隧道开挖过程中雨季会产生小股状渗水，地下水对围岩稳定影响大，围岩基本质量指标BQ 为251~350。
（2）洞身围岩主要为强风化千枚岩，部分为中风化千枚岩，岩质较软弱，岩体较破碎，节理裂隙发育，软弱结构面主要为节理及层面。
较缓的层面与陡的节理面结合，将在隧道顶板及右侧洞壁切割出最危险的危岩体，可能产生顶板塌落或右侧侧墙滑塌，对此危岩体应引起注意。
隧道开挖过程中雨季会产生滴状渗水，地下水对围岩稳定影响较大。
（3）隧道围岩等级为Ⅲ~Ⅴ级。
实际施工中，需根据中导洞开挖过程中收集的地质围岩素描情况及主洞超前TSP 地质预报情况及时、合理与各方沟通，提前确定合适的围岩等级及支护形式调整。
二、贯通断面选择隧道开挖贯通通常是选择在埋深较大、围岩状况较好的路段，但由于施工工期紧张，两端掌子面掘进都不能停止等待贯通，在保障安全距离的情况下，确定贯通断面位置，结合隧道开挖进度情况，隧道贯通段落选定在K0+910~K0+930之间（Ⅳ级围岩）实施。
千枚岩地质条件下隧道平导扩挖快速施工技术
・隧道施工技术・收稿日期:2007210211作者简介:王才高(1973—),男,工程师,毕业于淮海工学院岩土工程专业,工学学士。
千枚岩地质条件下隧道平导扩挖快速施工技术王才高(中铁五局集团一公司,长沙 410117)摘 要:乌鞘岭特长隧道全长20105k m,为亚洲第一长铁路隧道。
该工程工期紧、质量要求高、地质复杂、围岩易发生变形、施工难度大,自开工以来引起各方的关注。
我公司参与了30号横通道工区左线484m 软弱围岩平导扩挖施工,取得了良好效果。
对该隧道扩挖快速施工配套技术作一介绍。
关键词:铁路隧道;千枚岩地质;平导扩挖;快速施工;机械配套;变形控制中图分类号:U455 文献标识码:B 文章编号:100422954(2007)S1201662041 工程概况我单位承担施工的乌鞘岭特长隧道左线DK175+503～DK175+987段纵坡为-11‰,均处于直线段上,埋深在500m 以上。
该段洞身通过板岩、千枚岩地段,岩体受F6、F7断层构造影响较重,节理、裂隙发育,工作面有渗水,岩体软弱,围岩Ⅴ级,松散破碎,遇水软化,并具有一定的膨胀性,开挖后成粉状、泥状,自稳性极差,容易产生围岩失稳、变形等地质灾害。
前期作为右线平行导坑、提供运输通道和超前地质预测预报,后期扩挖施工成隧道左线。
施工运输通道通过10号斜井进入左线平导,然后通过F7断层或迂回导坑后通过33号横通道进入右线隧道,沿右线隧道到达30-1号横通道,进入左线;另一施工面通过29号横通道到达左线隧道。
施工平面示意见图1。
图1 乌鞘岭隧道D K175+503～DK175+987段施工平面示意 2 施工方案在板岩、千枚岩地段,因板岩含石英、长石,千枚岩含绢云母,本身性软,在开挖后遇水易软化,具有一定的膨胀性,在空气中暴露时间越长膨胀越大;30号工区位于F6断层与F7断层之间,其破碎带施工时,易产生断层带的松弛变形;加上隧道区地应力较高,因此容易产生挤压性围岩形成的挤压变形和高地应力引起的软弱围岩变形。
千枚岩隧道施工及常见地质病害防治技术
千枚岩隧道施工及常见地质病害防治技术摘要通过对主要为强、中风化千枚岩的关家隧道施工过程的研究，介绍了适用软弱围岩隧道的三台阶七步流水作业施工方法及其操作要点，同时对千枚岩隧道常见地质灾害成因及其防治技术进行了介绍，得出了千枚岩隧道必须严格按照新奥法“管超前、短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、早封闭、快成环”的施工理念进行施工的结论。
关键词软岩；施工；防治1 工程概况关家隧道为国家高速公路十堰至天水联络线陕西境内的高速公路隧道，位于安康市汉滨区关家乡大田村三组至张滩镇响水村一组，呈曲线形展布，隧道总体轴线方向约为240°。
隧道分为左、右线，左线长2 540m，最大埋深约249.2m；右线长2547m，最大埋深约231.0m。
该隧道区属低山地貌，地形起伏较大。
隧道范围内中线高程430.1m~685.1m，最大高差约255m。
山体自然坡度20°~55°，植被较发育。
十堰端左、右线洞口均位于陡斜坡，山坡处于基本稳定状态；天水端洞口位于缓斜坡地段。
隧址区有张坝路及多条简易公路通过，交通条件较差。
2 地质工程特性2.1 地质描述千枚岩属于软岩的一种，但有其特殊的性质。
千枚岩是一种浅变质的岩石，是一种具有千枚状构造的岩石，属于区域变质浅变质带岩之一，是泥质、粉砂质或中酸性凝灰岩等岩石经过区域变质作用而形成，一般颜色较浅，为黄色、绿色、褐色或灰色，经过变质作用后，原岩中的物质大部分重结晶，生成石英、绢云母、绿泥石和石英，可含少量长石及碳质、铁质等物质。
有时含少量方解石、雏晶黑云母、黑硬绿泥石或锰铝榴石等变斑晶。
常为细粒鳞片变晶结构，粒度小于0.1mm，在片理面上常有小皱纹构造。
2.2 工程特征在工程上，千枚岩具有两个典型的特征，一是遇水泥化，当千枚岩含水量超过其稳定状态原始含水量时，则表面出现软化、泥化的特征，特别是在富水隧道仰拱路基部位的千枚岩，经过车辆的碾压，迅速泥化并不断发展；二是托说粉尘化，在隧道开挖后，千枚岩暴露面会因为其水量的流失，出现崩解、剥落，强度降低，最终成为沙土。
富水千枚岩大断面公路隧道快速施工技术
我项目部研究开发的项目名称为 “富水千枚岩大断面公路隧道快速施 工技术”，下面我就把该项目的大概 情况介绍一下。
1、关键技术
针对隧道地质结构及千枚岩隧道的特 点，在施工中总结和研究富水大断面千枚 岩隧道初支参数的最优选择；富水段施工 过程控制要点；针对地下水水量大小采用 不同的处理方法，并选出最佳方案；确定 隧道工后零沉降的决定因素及解决办法； 最终形成富水大断面千枚岩隧道施工综合 技术。千枚岩遇水易软化，失去自稳能力。 如何控制隧底工后沉降，如何实现富水千 枚岩地段的快速施工，如何确保工程质量 及施工安全，是本项目的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ键技术难题。
包家山隧道全长11.2Km，设计为分离 式单向行车双线隧道，其中我公司承建左 线4.845Km，右线4.850Km。隧道通过地 段属南秦岭留坝-白河褶皱带，地处南羊山 断裂和石泉-安康断裂之间，受区域构造的 影响，隧道通过地段断层、褶皱发育。隧
道区主要岩性为绢云母千枚岩，构造节理 发育；我公司施工隧道区段Ⅲ级围岩23.22 ％、Ⅳ级围岩71.06％、Ⅴ级围岩5.72％。 隧道所经区域地下水发育，隧道位于地下 水位下以下，设计出水量为11300m3/d。、
（4）项目鉴定。写出项目的研究报告， 申请鉴定。
3、项目实施情况
本项目于2006年12月立项，目前已编 制项目实施计划书；利用业主2006年12月 25日～28日在西安邀请全国知名专家召开 “包家山隧道施工组织设计评审会”的机 会，我们请专家对我标段制定的“富水段 施工方案”进行了讨论。目前施工中，我 们正在收集、积累原始数据，计划2007年 底完成研究报告，申请鉴定。
小康高速N10合同段发言 材料
小河至安康高速公路是交通部规 划的“四纵四横”八条西部开发省际 公路通道之一的阿北线西安以南路段 的组成部分，同时也是陕西省规划的 “米”字型公路主骨架中南北向的重 要经济干线，设计速度80km。我集团 公司承建的小康高速包家山隧道位于 陕西旬阳县境内，横穿南秦岭山脉， 以少土多石的山区为主。
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。
软岩隧道隧道快速施工
乌鞘岭隧道论文专辑收稿日期:20050617作者简介:刘 营(1982 ),男,助理工程师,2003年毕业于西南交通大学土木工程专业。
千枚岩隧道快速施工技术刘 营(中铁隧道集团有限公司,河南洛阳 471009)摘 要:结合乌鞘岭隧道施工,总结了在软弱围岩千枚岩隧道施工中的一些行之有效的做法和在!级围岩中达到单向成洞100m /月以上的施工水平的有关经验。
关键词:乌鞘岭隧道;千枚岩隧道;快速施工;变形中图分类号:U 455 文献标识码:B 文章编号:10042954(2005)090075021 工程和地质概况乌鞘岭隧道正洞施工范围埋深600~1200m,单线隧道岭脊地段约3km 范围地处千枚岩地段,本段通过斜井进入正洞施工。
地质为志留系板岩夹千枚岩,处于活动断层F 6和F 7断层之间,受构造影响,岩体破碎,构造裂隙发育,岩体完整性差异较大,多处发育次生断裂或分支断裂。
随板岩含量的不同,软硬不均。
岩性以千枚岩为主,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,水浸呈泥状,其中夹石英脉多呈酥碎砂状以散体结构为主,自稳性很差,变形、坍塌、掉块严重。
工作面无明显渗水,但开挖后会有少量渗漏水、滴状及淋水状,局部有集中涌水,属中等富水区。
围岩整体稳定性较差,为!级深埋软岩,且属高地应力区。
降雪天气自9月初至第二年6月下旬,达9个多月。
冻土深度为2 0m 。
2 施工技术根据深埋千枚岩的特殊围岩特性,通过不断的摸索试验,摸清了千枚岩地段的变形规律,确定了合理经济的支护形式,形成了一整套适应千枚岩地层特点的施工工艺方法,并在岭脊地段推广。
施工工序为:响炮∀上断面扒碴∀出碴(上断面立拱、超前排管、部分系统锚杆)∀上断面喷浆(下断面立拱、部分系统锚杆、施作锚索)∀下断面喷浆∀钻孔(超前排管注浆、补作系统锚杆、施作锚索)装药爆破∀进入下一循环。
鹧鸪山隧道炭质千枚岩段开挖支护方案1
鹧鸪山隧道炭质千枚岩开挖支护方案党红章中隧一处雷崇经理部摘要：鹧鸪山隧道以炭质千枚岩为主的地段占隧道总长（4430m）的25%左右，因炭质千枚岩的工程地质特性差，加上地下水的影响，给隧道施工特别是开挖支护带来很大困难。
本文针对这一问题作简单的探讨。
关键词：鹧鸪山隧道炭质千枚岩地下水开挖支护台阶法1、工程概况鹧鸪山隧道位于四川省理县境内，西距成都约300公里。
隧道地处川西高原东北部的邙崃山脉，海拔3500～4200米。
隧道全长4430m，双车道，为山岭崇丘区二级公路。
鹧鸪山隧道地质条件十分复杂，处于变质岩地区，以千枚岩、炭质千枚岩、炭质板岩、板岩为主，受米亚罗断层、三家寨倒转背斜、新生沟倒转向斜等强烈地质构造影响，隧道内围岩倒转、扭曲严重，次生断层重叠出现，地下水丰富。
2、炭质千枚岩工程地质特性鹧鸪山隧道的炭质千枚岩为黑色至深灰色，千枚状构造，呈微鳞片状变晶结构。
含水量大时呈团块状，含水量小时呈鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，层理面手感光滑，有丝绢光泽，软弱层多，岩石硬度小，单轴抗压强度不足1Mpa，膨胀率13%，易风化。
受构造运动影响，岩层相互叠加，层理紊乱，呈压扭性结构，褶曲严重，造成岩体极其破碎。
这些特性导致围岩自身稳定性差，塑性区大，二次应力调整缓慢，存在蠕变。
地下水使千枚岩软化、泥化，导致千枚岩的强度急剧下降，塑性区进一步加大，稳定性进一步恶化。
3、方案比选鹧鸪山隧道炭质千枚岩段开挖与支护先后采用了三种方案，由于缺乏炭质千枚岩施工方面的经验，前期出现了一些问题，在对问题的解决分析中，逐渐形成了比较理想的施工方案。
现分述如下：3、1方案一以炭质千枚岩为主地段原设计为Ⅱ类，支护参数为：拱部设φ42超前小导管，长3.5米，环向间距0.4米，小导管搭接长度不小于1.5米；14㎝厚格栅钢架1榀/米；拱部φ25中空注浆锚杆，边墙Φ22砂浆锚杆，长均为3.5米，间距1.0m（纵向）×0.8m（环向），梅花型布置；φ8（纵向）×φ10（环B部左右侧交替施工，和A部各工序平行作业，始终保持3～5米的距离。
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乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术摘要: 本文主要阐述了乌鞘岭隧道千枚岩区地段快速掘进技术, 从地质构造、围岩特性及地下水等方面论述了施工方法根据围岩情况而动态调整。
关键词: 隧道开挖千枚岩地质施工技术1. 工程概况1) 地理位置及设计概况．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 0m, 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。
乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主, 其分布主要受区域断裂构造控制。
区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩, 并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。
隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。
主要不良地质为有害气体, 湿陷性黄土和膨胀岩。
隧道预计最大涌水量为9621.81ｍ3/ｄ, 施工中可能发生围岩失稳, 突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。
乌鞘岭隧道九号斜井工程井口位于天祝县垛什乡龙沟村石头沟组, 距312国道约12公里, 洞口海拔高度2802米, 常年气候寒冷、干燥, 冬季及夏季多雨雪, 最高峰终年积雪, 雨雪天气约占40%, 春季多风沙, 最大阵风达到12级, 历史记录最低气温为零下30度。
9号斜井井口标高2804.20米, 井底标高2525.23米, 高差278.97米, 综合坡度11.9%, 扣除会车道的影响, 坡度达到13.5%, 为尽量减少F7断层的影响, 并便于在正洞开设两个工作面, 经设计院勘查, 斜井在1000米处转向, 转向后斜井长达24 29米, 是乌鞘岭隧道无轨运输辅助导坑中坡度最大的斜井。
九号斜井所承担的区段是控制工期的重点。
2. 千枚岩围岩的施工特点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。
本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, 膨胀率13%, 易风化。
挤压紧密的炭质千枚岩层具有弱透水性, 是相对隔水层。
2) 地下水的影响地下水在隧道施工中, 对围岩的稳定性起着很大的作用, 特别是在软弱的千枚岩区, 更是起着控制作用。
当洞身开挖以千枚岩为主时, 开始时无地下水, 但不久即出现滴水, 甚至股水。
究其原因, 可能是因为洞身的千枚岩层上部实为板岩层( 由于受开挖断面制约, 开挖时未揭露出板岩层) 。
当含有层状板岩时, 在构造应力作用下, 岩性较硬的板岩中会产生不同方位的贯通裂隙, 这样就为地下水的流动提供了通道。
一般来说, 围岩洞身为千枚岩时, 当千枚岩厚度达到一定程度, 洞身就不会出现地下水。
在开挖时围岩产生应力重分布, 发生变形, 形成一定的松动区与塑性区。
当塑性区的范围还未接近板岩区时, 而这个范围不至于使板岩中的地下水由于渗透压力而进入塑性区时, 这时洞身也不会出现地下水; 当初期支护不及时或初期支护强度不足以抵抗千枚岩的变形时, 塑性区的范围可能更大, 当超过这一范围时, 地下水进入塑性区, 而千枚岩遇水即软化、泥化, 使塑性区条件恶化, 从而使塑性区加大, 这又使地下水进一步发育。
塑性区的加大与地下水的发育互相促进, 互相作用, 使围岩稳定性不断变差,变形不断发展, 产生各种病害。
这一点体现在千枚岩层中地下水的延迟性( 即塑性区在地下水作用下逐渐加大的过程) 。
乌鞘岭隧道千枚岩区施工难度较大, 主要受变质岩的特征、地质构造、千枚岩的特性和地下水所决定。
3) 隧道开挖千枚岩与板岩互层区, 软硬岩相间, 爆破药量难以控制, 一般来说, 造成软岩部分超挖、硬岩部分欠挖, 导致开挖成型差。
这使围岩不同部位的应力释放产生差异, 不利于应力重分布, 因而产生不同程度的掉块或局部坍塌。
而在全千枚岩区, 岩体相当破碎, 呈团块状、片状、鳞片状。
开挖时易于钻进,但易塌孔。
千枚遇水后软化似弹簧土, 泥化呈淤泥状。
初期支护施作以后, 围岩变形大, 且长期不收敛, 局部地段4~5个月不趋于稳定; 开挖时无地下水, 后期地下水增大。
这些病害都危及到隧道施工安全与结构质量。
3、进行行之有效的各种技术参数的试验一) 、锚杆施工1、打眼经过施工现场记录用50mm的钻头打1根3m长的眼孔需要12分钟, 同样的钻头4m的眼孔用时16分钟, 而6m的眼孔则需用时30~40分钟, φ42的钢管3m和4m深的眼孔进管时间需用1~2分钟, 而6m的钢管进管时间则需用2~3分钟, 同时6m深的眼孔会有部分钢管不能完全进到围岩里, 外露部分长约40~60cm, 比例为10%。
2、注浆注浆用的材料为甘肃永登水泥厂生产的祁连山牌普通硅酸盐水泥P·032.5R水泥净浆, 水灰比W/C为0.63、张拉3m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为10.2KN, 为1.04t, 注好浆后的拉拔力为1.04t, 注浆后1天的锚管拉拔力为51KN为5.2t4m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为12.2KN, 为1.24t, 注好浆的锚杆拉拔力为12.8KN为1.31t, 注浆后1天的锚管拉拔力为51KN为5.2t6m长的φ42锚管注浆前的锚杆拉拔力为28.6KN, 为2.92t, 注好浆的锚杆拉拔力为29.1KN为2.97t, 注浆后1天的锚管拉拔力为61.2KN为6.24t3m长的锚杆28天的拉拔力为6~8t。
4、 7月2日, 在武威方向YDK175+375~+380段边墙部位对φ32的锚管进行试验, 其中4m深的眼孔3根, 6m深的眼孔3根, 注浆浆液配比不变, 36h后张拉, 4m 长的锚管张拉力为81.6KN、 81.6KN、 96.9KN, 平均拉拔力为86.7KN, 为8.85t, 6 m长的锚管张拉力为96.9KN、 96.9KN、 102.2KN, 平均拉拔力为98.6KN, 为10.1t。
经过以上试验结果并对比, 得出: 在施工中采用φ32的锚管能够达到设计要求。
二) 、水泥浆液的试配与配比选择1、 7月5日, 对浙江金华华夏注浆材料有限公司生产的MC型注浆材料( 以下简称超细水泥) 掺水玻璃双液浆进行试验试拌试验条件: 水玻璃S=30Be’, W/C=0.8, 胶凝时间为24s, 室温17℃水温11℃,双液浆W/C=0.8 C: S=1: 1试验结果:超细水泥掺水玻璃:2、 7月9日, 对普通水泥掺早强剂与超细水泥掺早强剂进行强度对比试验试拌试验条件: 室温17℃, 水温14℃,试验结果:3、 7月13日晚, 对普通水泥不掺早强剂与超细水泥不掺早强剂进行强度对比试验试验条件: 室温15℃, 水温13℃,试验结果:4、 7月14日晚, 对HSC浆液与硫铝酸盐水泥加外加剂注浆强度对比试验条件: 室温15℃, 水温13℃,试验结果:5、 7月15日, HSC掺1%封口外加剂强度试验条件: 室温17℃, 水温14℃,试验结果:6、 7月16日, 各种水泥强度对比(试件放在养护箱养护)试验结果:6月29日在B通道开始进行锚索试验, 由于风钻的原因直到 7月4日才开始锚索注浆工作, 7月6日下午锚索注浆后33h进行锚索张拉试验, 锚索长度为10m, 锚固段长度为2米, 张拉结果为16.5t, 千斤顶伸长值为34mm 。
7月8日上午进行第2根锚索张拉试验此时为注浆后3天, 锚索长度为10m, 锚固段长度为2米, 张拉结果为6.4t, 千斤顶伸长值为24mm试验失败。
与此同时, 在正洞YDK175+380~+395段进行锚索钻孔施工, 于7月8日打好6m长的眼孔6根, 进行锚索下锚并注浆工作, 其中锚固段长度为2m, 7月11日锚索注浆3天后进行张拉试验, 试验结果为锚索张拉力为15t, 千斤顶伸长值为18~24mm, 试验成功, 7月9日, 在正洞YDK175+380~+ 400.5段又进行锚索打眼施工,眼深为9m、 10m长度不等, 7月12日进行下锚注浆工作, 其中锚固段分别为2m、 3m、 4m和5m, 7月15日进行张拉, 张拉结果为15t,千斤顶伸长值为17~20mm, 经过量测资料表明, 在锚索张拉后, 正洞变形明显下降,于是把锚索当作一种工序进行推广, 截止到当前在武威方面已经试做锚索45根, 张拉30根, 张拉力为3t, 千斤顶伸长值为9~14mm, 兰州方向在横通道拱顶及对面边墙施做锚索16根已张拉。
4、采取动态的施工技术主要施工方法1、超前支护超前支护采用Φ42小导管, 拱部设置, 间距25cm, 数量40根。
超前注浆排管长度4.0m, 排距控制在2.0m以内( 每循环进行一次) , 注水泥水玻璃双液浆。
2、开挖。