隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究
浅谈公路隧道软弱围岩变形的控制技术
浅谈公路隧道软弱围岩变形的控制技术摘要：随着我国公路网络的逐步完善，隧道的修建数量、规模日益增加，遭遇软弱围岩的情况也越来越多，如何安全、高效地落实相关开挖支护工作十分关键。
文章针对公路隧道施工中的软弱围岩施工段塌方情况进行研究，明确了软弱围岩段地质特点及塌方的主要成因，由此设计公路隧道软弱围岩段施工塌方的处治方案，主要从衬砌、回填以及排水等方面开展了详细的论述，旨在为类似塌方处治工程提供参考。
关键词：公路隧道；软弱围岩变形；控制技术引言近些年来我国公路隧道规模持续扩大，相应出现的遭遇软弱围岩等问题也越来越多。
根据实践情况分析可知，软弱围岩下开挖作业极易出现失稳、坍塌等问题，引发严重的安全事故，因此应用新奥法在保证山岭隧道安全、高效作业方面具有显著意义。
在隧道工程项目实施中，新奥法施工应落实信息化动态设计与施工，严格根据项目围岩等级、周边环境与施工条件等合理选择开挖、支护方法，同时需落实超前地质预报、监控量测等工作，为实际作业开展提供可靠的依据，同时可根据相关监测结果合理调整工法，保证项目高质量、安全落实，获得应有的社会、经济效益。
1公路隧道软弱围岩变形控制的重要性随着我国交通基础设施的不断建设，桥梁、隧道等工程逐渐增多，根据我国隧道修建情况分析可知，其属于资金技术双密集型项目，即投资大、施工技术要求高，这主要是由于隧道属于地下工程，具有隐蔽性、复杂性等特征，因此合理开挖支护十分关键，这直接关系到工程质量、安全问题。
软弱围岩隧道施工中一些坍塌事故的产生，与水的存在具有直接关系，因此开挖支护施工中，应处理好地表水、衬砌背后的水、地下水等，二次衬砌施工风险。
除了施工操作不当所致的安全事故，水害是最大的威胁，在隧道实践中必须合理运用好排、堵、截、引等处理措施，切实保证隧道施工安全。
近年来，新奥法已经成了我国山岭隧道的主流工法，尤其是在遭遇软弱围岩时，通过超前支护方法的应用可最大限度地利用围岩自稳能力，保证后期开挖作业的顺利实施。
煤系地层软弱围岩隧道大变形施工控制技术
煤系地层软弱围岩隧道大变形施工控制技术煤系地层是道路施工中常见的一种地质类型，在施工中会出现瓦斯燃烧或爆炸、煤燃烧等危险性比较高的情况，而且在施工中还会出现软弱地层隧道大变形的问题，影响施工安全的同时也威胁着施工质量和后期的运营安全。
1.煤系地层软弱围岩大变形的特征分析煤系地层软弱围岩大变形是指围岩在高地应力作用下发生的沉降破坏，隧道围岩稳定性发生改变，围岩应变能被释放，最终导致岩爆现象。
当软弱围岩发生破坏性变化时，就会导致隧道的变形。
煤系地层软弱围岩隧道变形一般分为三个时期，分别是缓慢期、加速期、稳定期。
隧道变形的初期的主要特点是拱顶的沉降量变大，周边收敛变形的现象小，这种情况从开挖时开始，大约在10天的时候趋于稳定。
下台阶开挖后会紧接着出现第二次变形，这次变形会较为明显，变形速度不断加快。
当仰拱封闭后变形进入稳定期，变形的速度变小但仍会整体下沉，初期支护容易在变形状况下混凝土出现裂隙，局部出现脱落现象，在支护结构连接处容易出现外鼓变形现象。
总结隧道变形的主要特征是变形量大、变形速度快、拱脚变形明显、变形时初期支护受到破坏。
2.导致煤系地层软弱围岩隧道变形的原因分析煤系地层软弱围岩隧道变形的原因主要分为内因和外因，内因是地应力及围岩岩性因素，外因是断面尺寸及支护措施因素，下面对其导致变形原因进行具体分析。
2.1地下水软化作用造成软弱围岩隧道变形的原因很多，其中包括地下水对围岩的软化作用。
不同岩性的围岩对水的吸收率不同，其中泥岩的吸水率最大，砂岩次之，砂质泥岩吸水率最差。
围岩吸水性强弱主要与岩石内的主要成分和结构特点有关，岩石的强度受水的软化作用影响，地下水导致围岩体吸水，影响其强度系数和变形参数。
地下水的软化作用降低了煤系地层隧道围岩变形模量和强度，加速了隧道的破坏和变形。
地下水对不同性质的围岩造成的影响不同，吸水率越大的围岩其影响越强，所以地下水对泥岩的影响是最强的。
受到水软化的围岩其强度下降，承载能力不足，很难作为隧道的拱脚材料，初期支护结构也会因其影响而发生变形。
隧道软弱围岩变形施工控制探讨
隧道软弱围岩变形施工控制探讨1 工程概况该研究选择某隧道工程作为研究对象，其长度为8845m。
隧道施工过程中，选择带有仰拱的曲墙复合式衬砌，配合实施喷锚支护;隧道进出口位置选择碎石铺道，其余隧道选择铺设整体道床。
地质勘察发现，隧道地层以石英云母片岩夹炭质片岩，分析发现，地质底层岩层的节理裂隙发育较好，而且岩层比较柔软，容易出现剥落情况，局部还存在一定的破碎夹层;分析还发现，隧道内围岩破碎，大多数都是炭质片岩，比较松散和破碎，容易出现塌方情况。
2 围岩大变形破坏特征与原因对隧道内部围岩情况进行全面观察和监测，结果显示，隧道内围岩存在较大变形，具体分析其变形特征及其内在原因。
（1）围岩变形严重。
监测结果显示，炭质片岩在隧道施工过程中一个月以内出现严重变化，其中水平收敛达到300～400mm，而拱顶下沉则达到150～200mm。
此外，还要部分炭质片岩部分地段含有丰富炭质，以及丰富的地下水，这种特殊的环境导致炭质片岩的变形非常严重，超出常规。
（2）围岩变形速度较快，而且变形速率很大。
在隧道施工过程中，监测结果显示，围岩每天的收敛达到30～50mm。
不仅如此，监测还发现，随着隧道施工的深入，围岩的变形也进一步加快。
部分地区围岩变形速度更快。
（3）围岩变形时间。
监测结果显示，隧道内部围岩的变形一般会持续很长时间，尤其是实施隧道开挖以后，形成了一个临空面，这种情况下围岩的变形往往持续达到几个月，部分地区实施二衬以后依然存在变形情况。
（4）围岩变形分布存在不均匀不对称的情况。
监测结果显示，隧道内围岩的变化普遍存在左右不对称和不均匀的情况，施工过程中，完成相关的支护措施以后，不同地区围岩的左右变形存在较大差异，分析结果显示，早期围岩的水平收敛速度和变形值明显大于拱顶下沉速度。
（5）蠕变加突变。
监测结果显示，针对隧道的初期支护完成以后，围岩变形虽然趋向平稳缓慢，但是后续各项施工的持续进行进一步加剧了围岩的变形，尤其是各种爆破施工带来的振动，以及其他施工内容，导致支护出现失衡并发生垮塌。
软弱破碎围岩铁路隧道变形控制关键技术
软弱破碎围岩铁路隧道变形控制关键技术摘要：隧道围岩的变形特征主要表现为隧道拱顶的下沉，掌子面上方围岩是整个隧道变形下沉最剧烈区，只要控制住变形的初期发展，就可以控制隧道围岩的松弛,初期支护全断面闭合越早,闭合距离越短，对控制软弱破碎岩体的变形效果越好，在工程实践中较多采用分部台阶法预留核心土开挖工艺，采用掌子面超前预注浆、超前小导管、洞身管棚、加强锁脚等加固技术，对软弱破碎围岩变形控制有明显效果。
本文结合了国内有关研究成果，以福建南龙铁路端西隧道工程为依托，阐述了软弱破碎围岩隧道的岩体变形特征、控制技术措施、施作工艺三方面内容，通过理论与实践相结合方式，更利于技术人员对围岩变形关键控制技术的理解。
关键词：软弱破碎地质变形支护控制1、引言近些年我国铁路建设快速发展，铁路隧道的建设任务逐年攀升，隧道成为了控制全线工期的关键节点。
尤其在南方多山地区，各种复杂地质如高压富水、软岩破碎、裂隙断层等较为常见，由于技术储备的不足会导致塌方、突水、甚至关门等各种安全事故的发生。
本文作者长期任铁路隧道工程技术总工，拥有较为丰富的复杂地质隧道现场处置经验，本文从基本理论切入、以工程实践为依托，阐述了软弱破碎围岩铁路隧道变形控制关键技术，希望值得广大技术人员参考借鉴。
2、软弱破碎围岩的含义软岩定义归属于地质学描述的范畴，按地质学的岩性划分，地质软岩是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量泥质、炭质、膨胀性黏土矿物的松、散、软、弱岩层,该类岩石多为泥岩、页岩、千枚岩等单轴抗压强度小于25MPa的岩石。
软弱破碎围岩除具备软岩特征外，其显著特征为岩体完整程度差、结构面结合程度弱，这类岩体强度较低，主要包含未成岩的岩石、已风化的岩石以及含有软弱矿物的岩石。
该类围岩多受强烈构造运动影响或赋存环境差，如赋存于断层、高地应力、富水等不良地质环境中，导致其节理、裂隙、断层等结构面发育，从而致使岩体强度降低，岩体稳定性变差。
公路隧道穿越软弱围岩的变形与控制方法
没 有 及 时 封 闭成 环 是 指 隧 道 开 挖 后 ， 没有进 行分步开挖的成环 ， 或 者 隧道 的仰拱没有及时与拱墙初期支护形成成环 的封 闭结构， 不能充分发挥 初期支护的承载能力。 ４软 弱 围岩 变 形 的 控 制 施 工 技 术
软弱围岩强度低 、 自稳能力差 ， 隧道开挖后地应力重 新分 布， 使隧道周 边产生较大的松动圈。 一旦工程措施ｆ 包括设 计措施） 和施工方法不当， 将极 易 发 生 初 期 支 护变 形 和 隧 道 坍 方 等 工 程 事 故 。 因此 ， 软弱 围岩 隧道 施 工 安 全的核心是“ 控 制变形 、 防止坍方 ” 。 在确 定合理 的开挖方法的前提下， 软弱 围岩隧道的工艺措施选 择围 ‘ 控制变形 ” 来进行 ， 控 制好变形 ， 隧 道才 能 顺利掘进。 ４ ． １超前支护： 常用的超前支护方式有超 前小导管和超前管棚。 超前支 护起到 支护 前方围岩 的作 用， 主要是通过 注浆加 固周 边地层； 对松散地 段 采用双层小导管， 扩大加 固圈范 围。 ４ ． ２ 强锁 脚 ： 在 软 弱 地 层隧 道 中 ， 加 强锁 脚 能够 有 效减 少 基 底 弱 化 而 引 起的上台阶支护下沉和 下台阶开挖初期支护的悬空引起的下沉 。 每级台阶 采用 ８ 根３ ． ５ ｍ长注浆小导管锁脚 。 ４ ． ３增加垫块及槽钢 ： 其作用类似 于扩大基础 ， 并使 工字钢不悬空 ， 提 高 了 拱 脚 的 竖 向承 载 力 ， 同时 一 槽 钢 与工 字 钢 焊 接 形 成 整 体 受 力 ， 达 到控 制 围 岩 变 形 的 目的 。 ４ ． ４临时一仰拱ｆ 横撑） ： 对十变形非常大地段， 及时闭合极其重要 ， 闭合 成环后， 提高了结构 的承载能力 ， 从而有效地控制变形、 避免坍 方。 ４ － ５上下台阶均衡推进： 科学管理， 提高土效， 做到上下 台阶均衡推进 ， 使 初 期 支 护 封 闭成 环 ， 并及时施做仰拱 ， 从而有效地控 制了支护结构过度
隧道软弱围岩变形施工控制探讨
隧道软弱围岩变形施工控制探讨隧道软弱围岩变形是隧道工程施工中比较常见的问题之一，如果不进行有效的控制，将会给工程带来严重的影响。
本文将就隧道软弱围岩变形施工控制进行探讨，并提出几点建议。
一、引起软弱围岩变形的原因1.地质条件：如褶皱山地的地层、断层、滑坡、地震等均可引起土层变形。
2.气象条件：气象条件对软弱地基稳定性的影响非常大。
在大雨、暴风、冰雪等极端气候下，软土会因受到水的浸润和侵蚀而坍塌。
3.地下水位：地下水可以提高土体的孔隙压力，使土体处于所谓的“过饱和”状态，这种情况下地下水对土体稳定性的破坏作用就非常显著。
4.人为原因：如飞机机场、铁路隧道、电缆隧道等工程的施工也会导致地下岩土变形。
1. 建筑物受损：软弱围岩变形会导致地震发生时地基变形，从而对建筑物产生影响，严重甚至导致建筑物崩塌。
2. 道路交通损失：软弱围岩变形会使路基下沉、路面龟裂、变形等问题出现，严重影响道路交通安全。
3. 运输路线受限：因为软弱围岩变形容易导致路面坍塌，所以对运输车辆的限制很大。
1. 采用高级数学模型进行模拟分析，通过模拟分析得出围岩变形的可能程度，以便在实施控制前制定合适的措施。
2. 加强隧道头部的支护，采用更高强度的锚杆或锚索进行锚固，同时加强隧道头部的地下水防渗处理，有效地减小了不良围岩对隧道头部的影响，同时保证了洞口的稳定性。
3. 隧道中部支护应采用宽度适当、高度宜中的支撑方法，采用预制钢格桥、钢及木结构体系和隧道内壁安装支架等技术和措施，增加对隧道封闭繁忙期、火灾灾害及地震灾害等的适应能力。
4. 加强施工监理，严格按照设计文件及施工规范进行施工，防止因质量问题导致隧道软弱围岩失控。
总之，软弱围岩变形是影响隧道工程建设的重要因素之一，需要车站工程师深入研究分析，及时采取措施进行施工控制。
隧道软弱围岩变形施工控制探讨
隧道软弱围岩变形施工控制探讨隧道施工是一项复杂且有挑战性的工程，涉及各种地质条件和地形地貌。
隧道软弱围岩变形是隧道施工中常见的问题，会导致隧道的失稳和塌陷。
因此，对于隧道软弱围岩的变形进行有效的控制是非常重要的。
本文将讨论隧道软弱围岩变形施工控制的几个方面。
首先，介绍隧道软弱围岩变形的原因和类型。
然后，探讨如何选择合适的控制方法，包括地质预测和地质处理等。
最后，阐述应该如何建立有效的监测和控制体系，来持续地跟踪和管理隧道施工过程中的变形情况。
隧道软弱围岩变形的原因和类型隧道软弱围岩变形有几种原因，比如地质构造、水文地质、岩性等。
地质构造可能是引起软弱围岩变形的主要原因之一。
如断层、褶皱、岩片等都会造成软弱围岩的变形。
水文条件也是造成软弱围岩变形的一个重要因素。
地下水的压力和沉积物含水层的渗透都可能影响围岩的质量和稳定性。
岩性也会影响围岩的变形，一些类似泥岩和软岩结构比较松散，容易发生压缩、膨胀或采空塌陷等问题。
隧道软弱围岩变形的类型有: 挤压、膨胀、产生裂缝等。
挤压是软弱围岩在隧道施工过程中被挤压变形;膨胀是围岩在水分施工过程中产生的隆起变形。
产生裂缝会使软弱围岩失去强度，进而导致塌陷。
如何选择合适的控制方法为了控制隧道软弱围岩的变形，需要选用合适的控制方法。
在选择控制方法时，需要考虑一系列因素，如地质条件、施工方式和控制效果等方面。
地质预测是确保隧道施工安全的重要步骤。
预测地质条件的变化可以让工程团队准备好相应的措施。
例如，可以使用地震波传播、地球物理勘探等技术法来预测隧道遇到的地质情况。
预测后，可以灵活调整施工方案，以保证施工的正常进行。
地质处理是控制隧道软弱围岩变形的重要措施。
有许多种方法可以处理隧道围岩，如钻孔注浆、集料注浆、冻结法、加固墙等。
不同的地质条件和施工方式需要采用不同的方法。
例如，钻孔注浆和集料注浆适用于软土和黏土地层，冻结法和加固墙适用于较为坚固的地层。
应该如何建立有效的监测和控制体系建立有效的监测和控制体系是持续跟踪和管理隧道施工过程中的变形情况的重要手段。
软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术
软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术导语：软岩偏压隧道是一种常见的地下工程形式，其开挖过程中会面临一系列的力学行为和变形控制问题。
本文将对软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术进行全面深入的评估和探讨，旨在帮助读者更好地理解这一主题。
第一部分：引言软岩偏压隧道是指当地质条件较差，周围岩石不坚固时，采用偏向开挖方法进行施工的隧道工程。
由于软岩地层的力学性质与硬岩截然不同，开挖过程中容易发生各种力学行为和变形现象，因此需要采取相应的措施进行控制。
本文将以软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术为主题，深入探究这一问题，并提供深度和广度兼具的观点。
第二部分：软岩力学行为分析1. 软岩力学性质特点软岩地层具有较低的抗压强度和较高的变形性，易于发生失稳和塌方。
其力学性质与常规硬岩不同，因此需要专门的方法进行分析和处理。
2. 应力分布特点软岩中存在较大的应力集中现象，主要体现在周围围岩应力明显大于洞体内部应力。
这种应力分布特点是软岩隧道开挖引起变形的重要因素。
3. 变形特征分析软岩偏压隧道开挖过程中，主要变形形式包括挠曲、压拱和前后侧壁的变形。
这些变形会严重影响隧道的稳定性和使用寿命。
第三部分：软岩偏压隧道开挖的变形控制技术1. 结构支护技术通过合理的结构支护设计，可以有效地控制软岩偏压隧道的变形。
常见的支护结构包括锚喷支护、仰拱和加固爆破等。
这些技术可以减少岩体位移，增加围岩的承载能力，从而达到控制隧道变形的目的。
2. 施工参数控制技术适当的施工参数控制对软岩隧道的稳定性和变形控制至关重要。
施工参数包括开挖速度、爆破参数、支护材料和施工顺序等。
通过调整这些参数，可以减少软岩偏压隧道开挖引起的变形和不稳定现象。
3. 地下水控制技术软岩偏压隧道的开挖过程中，地下水的控制也是非常重要的一环。
合理地控制地下水的流动和压力，可以减少软岩的溶解和冲刷作用，减轻隧道的变形和病害。
第四部分：个人观点和理解作为一名写手，通过对软岩偏压隧道开挖力学行为及变形控制技术的深入研究，我认为这是一门非常复杂且重要的学科。
隧道施工软弱围岩变形控制技术应用
天平山隧道软弱围岩变形控制技术应用1.工程概况新建贵广铁路是链接我国西北和西南地区与珠三角地区的交通“大动脉”，速度目标值为250km/h（预留提速条件），是以客为主、兼顾货运的共线运行线路，其工程技术和运输组织目前在国内尚未有成熟经验，是我国一次建成的标准高、线路长的岩溶山区客货共线的快速区际铁路。
该线线路长，桥隧比重大，工程结构类型多。
控制工程天平山隧道（DK366+865~DK380+875）为高地应力软岩大变形、富含地下水，存在涌水突泥危险性的复杂地质隧道。
该隧道全长14010m，最大埋深约775m，设斜井五座，0#斜井、1#斜井、2#斜井、3#斜井、4#斜井长度分别为：85m、730m、2010m、1827m、443m。
隧道区地形陡峻，穿越的地层岩性为奥陶系、寒武系地层，围岩主要为砂岩夹页岩、页岩夹炭质页岩，岩质软，遇水易软化，围岩以Ⅳ~Ⅴ级为主，穿越三条区域性断层带（另有10条断层与隧道相关），工程地质条件较差，存在涌水涌泥、高地温、软岩大变形、不良气体等施工风险。
沿线地表水系发达，大气降水丰富，补给充足。
地下水类型有岩溶水、裂隙水和孔隙水。
隧道施工过程难度大，危险性高，极易发生围岩大变形、突水和洞室失稳现象。
2.软弱围岩变形控制技术试验概况2.1 变形控制技术试验的目的炭质页岩属软弱围岩，尤其是厚层炭质页岩、构造发育、岩体破碎、富含地下水时，因围岩强度低、开挖后风化快、透水性弱、亲水性强，受水浸泡后容易产生较大的塑性变形甚至流变，在施工中可能引起较大的挤压变形。
在隧道开挖前处在高围压状态时尚且具有较高的强度和稳定性，当围压降低、围岩应力差增大时，结构面张开或滑移，围压的整体强度和模量就会大大降低，表现出显著的结构流变特-1-点。
对炭质页岩的变形控制是面临的一大技术难题，如何确定经济、合理的支护参数，确保在软弱围岩条件下快速、安全施工提供保障。
2.2 变形控制技术研究的必要性天平山隧道不仅地应力高，应力场分布复杂，且断裂带中含水丰富，这使得隧道施工不仅要考虑高地应力的影响，又要顾及开挖过程中岩体中渗流场的变化影响。
浅谈公路隧道穿越软弱围岩的变形与控制方法
浅谈公路隧道穿越软弱围岩的变形与控制方法摘要：公路隧道施工是一个非常复杂而困难的过程，在施工过程中，经常会出现一些严重的问题，比如软弱围岩变形和支护不平衡。
所以，如何控制围岩的变形程度，使其不超出标准范围是隧道施工过程面临的一大问题，如果不能科学合理地解决这个问题，可能会导致一系列连锁反应，例如：支护变形、开裂、甚至坍塌等，这些问题将导致车辆无法在隧道中正常行驶，严重时可能给人们生命财产带来威胁。
因此，在公路隧道施工中要彻底消除安全隐患，从我国地理环境的实际情况出发，找出围岩变形的原因，针对性地进行研究，找出解决办法，保证公路隧道建设质量，保障人们的生命财产安全。
关键词：隧道施工；软弱围岩；变形控制一、软弱围岩概述近年来，随着社会经济的发展，我国公路建设也在迅速发展，公路隧道数量不断增加。
然而，在施工过程中不断出现各种复杂的技术问题，如公路隧道的围岩的变形、变形控制和各种原因导致的塌陷等。
以及跨越不同的地质灾害所面临的困难。
工程技术人员解决了喀斯特地貌、天然气地层和众多不良地质带来的难题，解决了公路隧道设计和施工的技术难点，施工技术大大提高。
其中一个较为普遍的问题是，当公路隧道穿越软弱岩层时，如果没有正确地实施措施，在初始阶段可能会发生大变形，甚至造成坍塌。
软弱围岩指的是指不稳定的岩石，其稳定性不符合标准，具有较强的风化作用，岩石质量较低。
其中，断裂区、围岩粘性土、黄土、膨胀土等较为常见。
软弱围岩的的不稳定还体现在，它的硬度和完整性较差，水文特征和气候条件日益影响到软弱围岩的稳定性。
此外，软土密度较低，裂缝也比较大，容易出现变形问题。
如果隧道穿过这片围岩，它将不可避免地导致岩层断裂和崩塌。
从岩层本身的角度来看，其砾石直径大于2mm，总质量小于50%。
土壤类型主要包括石土、砂砾土和砂砾土。
针对围岩的变形和控制方法，只需要研究粘土围岩及围岩周围的碎石，以解决其他围岩的变形问题。
为了解决隧道穿越软弱围岩时发生的变形问题，技术人员一直在实践中寻找解决办法，经过多年的实践研究终于找到一些有效措施，比如CD法和CRD法，这些方法有效地帮助解决了公路隧道施工中出现的围岩变形问题。