高地应力隧道施工技术-
龙潭隧道高地应力炭质页岩大变形整治施工技术
龙潭隧道高地应力炭质页岩大变形整治施工技术
Ｈｉ ｈ ｏｓ ｒ ｓ ｒ ｎａ ｅ ｕｓ Ｓ ｌ ｒ ｅ Ｄｅ ｏｒ ａ ｉ ｎｔ ｏ ｃ ｇ Ｇｅ ｔ ｅ ｓ Ｃａ ｂｏ ｃ ｏ ｈａ ｅ Ｌａ ｇ ｆ ｍ ｔｏｎ Ｃｏ ｒ ｌＴｅ ｈｎｉ ｑｕｅ ｏ ｆ Ｌ ｏｎｇ ａ ｔ ｎ Ｔｕｎｎｅ ｌ
李 宗长 唐 宏路 张 志奇 ， ，
ＬＩ ｏｎ — ｈ ｎ ， ＡＮＧ Ｈｏ ｇ ｌ Ｚ Ｚ ｇ ｃ ａ ｇ’ Ｔ ｎ —ｕ ＨＡＮＧ ｉ ｉ Ｚｈ — ｑ
】湖 北 沪 蓉 西 高 速 公 路 建 设 指 挥 部 ， 北 恩 拖 ４ ５ （ 】 ＿ 湖 ４ ０） （
２恩 施 自 治 州 交 通 局 ， 北 恩 施 ４ ５ （ 】 ． 湖 ４ Ｏ ｝ ｆ
ｎ ｍ ｉ ｄ ｓｉ ｔ ｏ ，ｍｏ ｉ ｉｇ ｔ ｅ ｓ ａ ｉｔ ｆｓ ｏｕ ｄｉｇ ｒ ｃ ，ｔ ｅ ｔ ｐ ｆｓ ｐ ｏｒｉｇ ｉ ｔｍｅｌ ａ ｊ ｔ ｎ ａ ｃ ｅ ｇｎ ｍｅ ｈ ｄ ｎｔ ｎ ｈ ｔ ｂｌｙ ｏ ｕ ｒ ｎ ｎ ｏ ｋ ｈ ｙ ｅ ｏ ｕ ｐ ｔｎ ｓ ｉ ｙ ｄｕｓｅｄ ａ ｄ ｏｒ ｉ ｒ
【 ｓ ｒｃ Ａ ｃ ｒ ｉｇｔ ｈ ｏ ｓ ｒｃｉｎｏ ｏ ｇａ ｕ ｎ ｌｔｅ ｓ ｐ ｏｔ ｇ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｇ ｏ ｔ ｇｔ ｕｒ ｕ ｄｎ Ａｂ ｔａ ｔ】 ｃ ｏｄｎ ｏｔｅｃ ｎ ｔｕ ｔ ｆＬ ｎ ｔｎｔ ｎ ｅ， ｈ ｕ ｐ ｒｉ ， ｎｔ ｉ ， ｒｕ ｉ ｏｓ ｒ ｎ ｉｇ ｏ ｎ ｏｎ ｎ ｏ
ｒ ｏｃｋ ａｎｄ ｔ ｅｍ ｐｏｒ ｙ ｕｐｐｏｒ ｉ ｎ ｔ ａｒ ｓ ｔｎｇ ｉ ｕｎｎｅｌｅｘｃａ ｖａｔｏｎ ａｒ ｎｔｏｄｕｃｅｄ ｎ ｄｅｔ ｌ ｉ ｅｉ ｒ Ｉ ａｉ
高地应力隧道软岩大变形段径向收敛控制措施
在隧道工程中，软岩地层的变形和收敛一直是一个令人头疼的问题。
尤其是在高地应力地区，软岩隧道的大变形段径向收敛控制措施更加重要。
本文将从技术措施、监测手段和管理方法等方面探讨高地应力隧道软岩大变形段径向收敛的控制措施。
1. 技术措施在软岩地层的隧道施工中，为了控制大变形段径向收敛，可以采取以下技术措施：- 合理的支护结构：选择合适的支护结构对软岩地层进行支护，比如钢架加混凝土梁、喷锚网、锚喷等，以增加地层的稳定性和承载能力，减少变形和收敛。
- 合理的巷道布置：通过合理的巷道布置，使得地层受力均匀，减小高地应力对软岩地层的影响，从而减少变形和收敛的发生。
- 降低开挖面积：通过减小开挖面积和采用分段开挖的方式，减少软岩地层的受力范围，减小地层变形和收敛的情况。
2. 监测手段在施工过程中，为了及时发现软岩地层的变形和收敛情况，可以采用以下监测手段：- 地下水位监测：通过监测地下水位的变化，及时了解软岩地层的湿度情况，从而判断软岩地层的稳定性和变形状况。
- 地表位移监测：采用地表位移监测仪器，对隧道周边地表位移进行实时监测，及时发现软岩地层的变形和收敛情况。
- 支护结构变形监测：通过监测支护结构的变形情况，及时了解支护结构的承载能力和软岩地层的变形情况，为及时采取补救措施提供数据支持。
3. 管理方法在施工管理方面，要加强对软岩地层大变形段径向收敛的管理，可以采用以下管理方法：- 强化监理管理：加强监理单位对软岩地层变形和收敛的监管，及时发现问题并提出解决方案，确保隧道施工的安全和顺利进行。
- 强化施工队伍管理：加强施工队伍对软岩地层变形和收敛的认识和管理，提高施工人员的安全意识和质量管理水平，确保施工质量和隧道安全。
- 强化应急预案管理：建立完善的软岩地层大变形段径向收敛的应急预案，规范应急处理流程，确保在发生问题时能够迅速采取有效措施，保障施工安全。
高地应力隧道软岩大变形段径向收敛控制措施包括技术措施、监测手段和管理方法三个方面。
高地应力软岩隧道超前导洞施工
深为 ６ ０ ０ ｍ 。为保证工程工期 ， 共设 置 ８座斜井 ， 其 中 ６座为无轨斜井 ， ： ｚ 座为有轨斜井 。选择在木寨 岭隧道 ７号斜井工区施作超前导洞 ， 进行应 力释放
实验 ， 试验 段 位 置 为 隧道 右 线 里 程 Ｄ ｙ Ｋ １ ８ ７＋９ ９ ６～ Ｄ ｙ Ｋ １ ８ ８＋０ ３ ６ ， 长 度为 ４ ０ ｍ。 隧道 穿越 第 四系 、 第 三系、 二叠系 、 石 炭 系 和泥 盆系 地层 。第 四系地 层 主 要 为人 工 填 筑 细 角 砾 土 、 黏质 黄 土 、 砾 质黄 土 、 细角砾 土 、 粗角砾 土 、 碎 石土 和 砂 质 黄 土 。第 三 系 地层 主要 以砾 岩 、 泥 岩 夹 砂 岩 为
摘 要： 施作超前导洞进行应力释放是解决 高地应 力软 岩隧道大变 形的重 要方 法之一 。结合 兰渝铁 路木寨 岭隧道
工程实 例 ， 对高地应力软岩隧道超前导洞综合施工技术 进行 了研 究和 阐述 ， 以期 能为今后 同类 工程超前导洞施 工提 供参 考和借鉴。 关键 词 ： 兰渝铁路 ； 隧道 ； 高地应力 ； 超前 导洞 ； 施 工
第３ Ｏ卷
第 ４期
甘 肃科 技
Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ
ｌ ２ ． ３ Ｏ Ｎｏ ． ４
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
２ ０ １ ４年 ２月
高地 应 力软 岩 隧 道超 前 导 洞 施 工
刘成杰
（ 兰渝 铁路有 限责任公 司， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）
明洞 。明洞段 采用 Ｉ １ ６钢架 棚 洞 ， 间距 ０ ． ５ ｍ ／ 榀， 喷
梅岭关隧道高应力区段施工技术
深埋长大隧道在克服高山峡谷 等地形 障碍、 缩 短空间距离及改善线路运营质量等方面具有不可替
１ 梅 岭关隧道工程概 况
１ ． １ 地表特 征 隧道起 止里 程 为 Ｄ Ｋ６ ０ ７ ＋３ ２ ９ ． １ ～Ｄ Ｋ６ １ ５ ＋ ６ ０ ０ ， 全长 ８ ２ ７ ０ ． ９ ｍ， 隧 道 设计 明挖 段 ２ ６ ． ４ ７ ｍ， 占
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｍｅ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ， ｔ ｈ ｅ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ． Ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｖ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｐ ｐ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，
曾穿越 一段 高应 力 段 落 ， 给 工 程 施 工 带 来极 大 的 安
全 隐患 ．
； Ｉ Ｉ ｌ 级围岩长 ７ ５ ３ ０ ｍ， 占隧道总长 ９ １ ． Ｏ ４％［ ． 本 隧位于 四Ｊ ｆ ｆ 盆地 北 东 部 的广 元 市元 坝 区石 井 铺 乡 ，
（ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｒａ ｉ ｗａ ｙ １ ８ ｔ ｈ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ． Ｃ ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｔａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ０ ６ ４ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
如意隧道高地应力大变形控制关键技术
如意隧道高地应力大变形控制关键技术摘要：如意隧道地处黄龙山中低山区，地势总体自东向西倾斜，洞身主要为水平砂、泥岩互层，施工中受高地应力影响，初期支护结构发生严重破坏、变形。
现场通过围岩变形、应力值监测设，设计新型初期支护结构、调整施工工法，达到初期支护结构一次成型且不受变形破坏。
关键词：高地应力、水平岩层、施工工法、变形监测、应力监测、新型初期支护结构0引言如意隧道隧址区地形复杂，地层以水平状砂岩、泥岩互层为主，处于铜川～韩城隆起，为一北倾的复单斜构造。
隧区构造发育、构造活动相对较弱，隧道处于边坡山体内，局部有应力集中现象。
隧道穿越高地应力区过程中，出现初支结构破坏，即使采取加固措施后依然发生破坏，破坏形态呈初期变形速度快、后期缓、持续时间长，总变形量大、破坏范围广等特点。
为控制高地应力造成的病害，现场通过围岩变形、应力值监测设，设计新型初期支护结构、调整施工工法，达到初期支护结构一次成型，简单、高效完成了高地应力软岩大变形段施工。
1 工程概况如意隧道位于陕西延安市宜川县境内，隧道起讫里程为DK466+579.92.7～DK478+500，全长11920.08m。
隧道通过区最大埋深691.3m，隧址区构造较发育，构造活动相对较弱，隧道处在边坡山体内，局部应力集中现象。
施工开挖揭示掌子面上部为泥岩、红褐色、水平层状构造，节理裂隙较发育，岩体较破碎，掌子面下部为砂岩、青灰色、水平层状构造，节理裂隙发育，岩体破碎，呈大块状镶嵌结构，开挖后掌子面易发生掉块。
2 高地应力发育情况2.1高地应力表观现象2017年6月2日现场发现DK476+720～DK476+698段（22m）初支出现起皮现象。
2017年6月7日19：00左右值班人员听到隧道内发生异响（声音犹如隧道放炮），并伴随有掌子面岩石掉块，发现DK476+698～DK476+577（121m）段拱部出现开裂、掉块且暴露格栅钢架明显变形。
其中DK476+600～DK476+577（23m）段拱部初支混凝土开裂、掉块且暴露的格栅钢架扭曲。
高地应力软岩隧道大变形控制技术
(b)高地应力作用下的软岩隧道挤压变形
研究表明，当强度应力比小于0.3~0.5时，即 能产生比正常隧道开挖大一倍以上的变形。此时 洞周将出现大范围的塑性区，随着开挖引起围岩 质点的移动，加上塑性区的“剪胀”作用，洞周 将产生很大位移。圆形隧道弹塑性解析解也表明， 当强度应力比小于2时洞周将产生塑性区，强度 应力比越小则塑性区越大。高地应力是大变形的 一个重要原因。这又称为高地应力的挤压作用。
位移/mm
1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
0
拱顶竖向位移 墙腰水平位移
200 400 600 800 1000 1200
R
2 p
图2-5 洞壁位移与塑性区半径关系
2.4.4 洞壁位移的影响因素
(1)埋深 当仅考虑自重应力场时，隧道埋深与地应力成正比。
图2-6为各区段洞壁位 1.8
图2-2为乌鞘岭隧道分区段塑性区半径与围岩抗 压强度及强度应力比的关系，塑性区半径随围岩强 度及强度应力比的增加而减小。
3300 2255
2200
Rp/ m
R p/m
1155
1100
55
00
0
0
0
5
0.5
0.5
10
15
1
强度1应.0 力比
20
1.5
1.5
25 Rb/MPa
2
2.0 强度应力比
F7断层区段 图2-2 塑性区半径与抗压强度及强度应力比的关系
图1-3 F7断层圆形断面
其他地段根据围岩性质隧道采用椭圆形(图1-4)。
图1-4 椭圆形断面
第二章 大变形机理
2.1 高地应力、软岩的概念
高地应力软岩大变形隧道施工技术
高地应力软岩大变形隧道施工技术摘要：根据国内外隧道施工的实践总结，在一定高地应力条件下的软弱围岩，在施工过程中发生大变形现象，是必然的。
目前对于围岩大变形的控制研究主要集中于地质情况较差地段的施工工艺和支护方法上。
对于围岩大变形比较轻微的情况，可以在一定程度上增大支护体的刚度或者强度，增大隧道预留的变形位移，同时及时地施工二衬以承担荷载，这样可以达到预防和控制围岩大变形的发生与发展。
因此，本文对高地应力软岩大变形隧道施工技术进行简要的分析，希望可以为相关人提供参考。
关键词：高地应力；软岩大变形；隧道施工技术1木寨岭隧道工程概况木寨岭隧道位于甘肃省定西市漳县和岷县交界处，为双洞单线分离式特长隧道，全长19.02km，洞身地质条件非常复杂，隧道洞身共发育11个断裂带，穿过3个背斜及2个向斜构造，属高地应力区，极易变形。
隧道洞身穿越的板岩及炭质板岩区，占全隧的46.53%，总计各类软岩段长约16.1km，占隧道长度84.47%，极易发生围岩滑坍，施工难度很高。
2木寨岭隧道围岩及变形情况2.1开挖揭示围岩情况大部分围岩开挖揭示地层岩性为二叠系板岩夹炭质板岩，围岩受地质构造影响严重，节理极发育，岩体极破碎，层间结合差，整体稳定性差。
2.2变形情况受围岩地质的影响，自隧道施工至F14-1断层带时围岩极其破碎，现场每循环开挖进尺不大于0.7m，采用人工进行开挖，1d只能施作1循环；当初期支护完成后经常出现喷射混凝土开裂、掉块、拱架扭曲变形等情况，量测数据显示拱顶下沉速率平均能达到90mm/d，累计平均能达到800mm，收敛速率平均能达到160mm/d，单侧收敛累计值能达到1800mm；当二次衬砌施作后，部分地方还出现开裂、甚至出现砼脱落、钢筋扭曲等现象。
3高地应力释放设计理念根据“先柔后刚、先放后抗”的指导思想，我们必须要将围岩本身蕴藏的高地应力进行释放，可怎么释放，释放到何种程度，是关键所在。
目前有2种理论的施工，国内外都获得了比较成功的案例，一种是先行释放理论，意思就是采用先行导坑法释放部分围岩应力，释放稳定后扩挖成型，进行抵抗；另外一种就是边放边抗理论，意思就是预留适当预留变形量，让围岩应力得到相应释放，但在释放一定程度时，即预留变形量可控范围之内，开始加强支护，抵抗剩余围岩应力，使支护结构趋于平衡。
强震高地应力富水碳质板岩隧道大变形段落施工措施
漏长度不 大于 １ ５ ｃ ｍ，并尽量与型钢 、锚杆焊 接牢 固，使之共 同受力 。钻 孔完毕后严格 按要求注浆 ，开挖前方 围岩后 看到 ，
注浆 固结连成一 片，形成帷幕护拱 ，以提高 围岩 自稳能力 ，有
效 地 阻止 过 大 变 形 。
３ ． ２ ． ４ ． ２ 锚杆 （ 管）支护 系统锚杆拱部及边墙锚杆采用 中空组合锚杆 ，在锚杆体内
衬 离掌子面距离控制在 ４ ０ ｒ ｆ ｌ 以内。
拱顶下沉及净空收敛量测 ，量测频率以 《 铁路 隧道施工规
范》要求为准 。根据松潘隧道 的监控数据显示 ，软岩 大变形 隧 道 的变形值一 般为 １ ５—３ ５ ｃ ｍ，个别地 段为 ３ ５— ４ ０ ｃ ｍ。为 了
利用微 差爆 破 ，地 震波 具有相 互干 扰的作 用 ，从 而使 地
（ ３ ）径 向注浆 ：对 两侧边墙 出水 范围进行小导 管注浆 ，小
导管 长 ５ ｍ，间距为 １ ． ２Ｘ １ ． ２ｍ，注浆压力 为 ０ ． ５～１ ． Ｏ ＭＰ ａ 。 （ ４ ） 调整 预 留变 形量 由设计 １ ０～５ ｃ ｍ变 为 ４ ０ ｃ ｍ，并对
该 段 进行 换拱 处 理 。 （ ５ ）加强监控量测。
３ ． ２ ． ４ ． １ 超前 小导管
降低 ，其 中拱顶下 沉累积最大值 由 ３ ５ ｃ ｍ降为 １ ８ ｏ ｎ；净 空收 敛 累积最大值 由 ５ １ ｃ ｍ降为 ２ １ （ ３ ｍ，效果 明显 。
该 段稳 定后 初支断面 ，选 取 Ｄ ３ Ｋ ２ ４ ３ ＋ ８ ３ ５为典 型断面。未
震 波削 弱 ，减轻 对 围岩 的扰 动 ；同样 ，增加孔 数 ，减 少每孔 的装药 量 ，即弱爆破也 可减 少爆 破对 围岩 的扰动 。开挖采 用 弱爆破 技术 ，降低一 次爆破 用药 量 ，采 用短 进尺 、多循环 的
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3、支护结构承受荷载与围岩位移关系
P（支护承受压力） 水
P0 硬岩 软岩 极高地应力软岩 μ（围岩变形）
2020/8/4
4、高地应力软岩隧道围岩位移估算
4.1、塑性变形区半径
r0a[P 0(1Sir)n a c cC C o tcgsC ]1 t2 S S giin n
a——隧洞半径（m) P0——初始地应力（mPa） Ra ——围岩抗压强度（mPa） C——围岩粘聚力（mPa）ra——初期支护承受的围岩压力（mPa）
b、从二次衬砌受力的角度来说，过早施作二次衬 砌，会造成二次衬砌承受过大的压力
c、加大变形预留量 有限，变形超过40cm破坏 d、设置长系统锚杆施工速度慢，抑制变形有限 e、围岩密实，注浆加固围岩方法也不可行 f、强行快速二次衬砌，导致承受过大压力
2020/8/4
几个认识误区
• 二次衬砌越快越好（强支护措施）
塑性硬化区
弹性区
塑性软化区 塑性流动区
ξ
2020/8/4
2.3、硬岩应力场变化曲线
σ
2P
环向应力σ0
P
σ0
σr
经向应力σr
r
2020/8/4
Ra>2 P 理论上无需支护 Ra<2 P 可能发生岩爆
2.4、软岩高地应力的应力场变化曲线
σ
2P
环向应力σ0
P
σ0
σr
经向应力σr
r
如果Rb<<2P，必然导致围岩出现塑性变形， 甚至出现流变现象
• A、改善洞型，采用圆形断面可以避免出现大的弯 矩；
• B、加强二次衬砌来承受可能慢慢恢复的巨大的围 岩压力以及断层活动的影响；
• C、预留补强衬砌空间，在出现衬砌破坏时采取补 强措施；
• D、初期支护与二次衬砌之间设置可压缩性夹层， 减缓衬砌承受的压力和避免断层活动对隧道的破坏 ，并使之相对较均匀承压。
Rb——围岩抗压强度
法国隧道协会 中国分级标准 日本新奥法指南
极高地应力 <2 <4 <2
高地应力 2~4 4~7 2~6
一般地应力 >4 >7 >6
2020/8/4
2、软岩隧洞开挖后的应力场变化
2.1、高地应力软岩隧道围岩变化特征
塑性硬化区 弹性区
塑性软化区 塑性流动区
2020/8/4
2.2、软岩应力—应变曲线 σ
开挖分二步 • 第一步释放应力，待初期支护变形达到一定程度后 • 再进行第二步扩挖或拆换，施作正式支护，以降低
二次衬砌前围岩的变形速率
最佳方案 原位导坑超前，既可以起到超前释放应力的作
用，并把衬砌前围岩变形速率降到最低
2020/8/4
正式初期支护 小导坑初期支护
2020/8/4
变 形 量 (mm)
• 围岩与初期支护压力测点 • 初期支护应力测点 • 初期支护与二次衬砌之间压
力测点
• 二次衬砌应力测点
2020/8/4
初期支护下沉测点
初期支护 防水层 二次衬砌
二次衬砌下沉测点
初期支护水平收敛量测基线1 二次衬砌水平收敛量测基线
初期支护水平收敛量测基线2 隧底隆起测点
初期支护、二次衬砌变形量测点布置图
2020/8/4
4.2、围岩变形量估算
u21E(P0sinCcos)ra02
变形量与原始地应力、隧洞半径、围岩强 度、支护承受压力、弹性模量等密切相关
2020/8/4
支护压力(MPa)
乌鞘岭隧道支护压力——变形对照表
19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
（过早衬砌导致二次衬砌承受过大压力）
• 等待变形速率满足规范要求时衬砌
（长时间变形速率大，变形过大导致初期支护失效）
• 强初期支护可以抑制变形
（20cm喷射混凝土承压仅约1mPa）
• 系统锚杆必须打至弹性变形区才有效
（防止初期支护弹性失稳，并提高岩性c、φ值）
2020/8/4
基本原理
施工原则：先放后抗，先柔后刚
2020/8/4
1、对地应力的初步认识
1.1、原始地应力的二个主要因素
a、自重应力σy: 与埋深和围岩容重相关 b、构造应力σt: 主要与地壳运动有关
软岩容易重新调整，构造应力一般较小
P= σy+ σt
2020/8/4
1.2、初始地应力场评价
指标：围岩强度比
Gn Rb Pmax
（或地应力比）
Pmax——围岩最大地应力
2020/8/4
10、施工监测技术
• 目的：客观反映围岩变形 预测变形规律 及时采取措施
2020/8/4
10.1、监测项目
隧道变形量测
• 初期支护拱顶下沉测点 • 初期支护拱脚水平收敛测点 • 初期支护墙脚水平收敛测点 • 二次衬砌拱顶下沉测点 • 二次衬砌最大跨处水平收敛
测点
• 隧底隆起测点
结构压力、应力监测
，说明初期支护最大承受变形能力为400mm • 拆换后的初期支护变形速度明显减小，但约10天后
还有加速的趋势，约第45天有明显裂纹
2020/8/4
2020/8/4
典型断面量测结果
2020/8/4
8、二次支护方法探讨
施工主要矛盾：
a、由于围岩变形量大、速度快，从施工工序的角 度来说，来不及施作二次衬砌就已经发生了大变形
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
变形量(m)
2020/8/4
5、大变形隧道判断标准
产生大变形的必要条件： a、原始地应力及围岩软弱构成高应力比 b、支护刚度不足
大变形定义 ： 初期支护变形大于25cm（单线隧道） 50cm（双线隧道）
初期支护代表性断面变形对比图
600
正 洞 +420拱 顶
500
原 位 导 坑 +388拱 顶
400
迂 回 导 坑 +060拱 顶
正 洞 拆 换 +568拱 顶 300
200
100
时间 (d)
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
2020/8/4
9、其他改进加强措施
2020/8/4
6、大变形隧道主要处理办法
• 加大变形预留量 • 设置长系统锚杆 • 加强初期支护 、二次衬砌 • 注浆加固围岩 • 二次初期支护
2020/8/4
7、F7断层支护变形特点
• 初期支护一般在第6～8天变形量达到约150mm时， 型钢表面喷射混凝土开始剥落
• 在第10～13天变形量约250mm时，出现明显裂纹 • 在第20～24天时变形量约350～400mm时彻底破坏
2020/8/4