公路隧道软弱围岩开挖方法研究.pdf

《公路隧道软弱围岩开挖方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、交通建设建材与装饰2016年7月公路隧道软弱围岩开挖方法研究王济锋（福建都城建设发展有限公司福建福州350001）摘要：公路隧道在穿越软弱围岩时，由于地质条件自稳性差，安全风险因素多，因此需要针对实际情况选择最佳施工方案。基于此，本文从软弱围岩的分析出发，总结了一些开挖方法，以供参考。关键词：隧道；软弱围岩；开挖中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）30-0238-02随着我国交通事业的发展，公路隧道建设规模越来越大，施1.4断层破碎带工条件也变得越来越复杂，选择最优方案确保隧道施工安全，显断层上下两盘的相对运动会使断层面周边岩石破碎，一般呈得十分重要。特别

2、是软弱围岩段隧道开挖，由于安全风险因素粉末状或碎石状，构成断层破碎带，自稳定性差，且伴有地下水。多，一旦开挖方法与支护不当极可能酿成不可估量的严重后果，隧道穿越断层破碎带时，容易发生掌子面突泥、突涌水、塌方等。下面就软弱围岩开挖方法进行研究。1.5结构面发育的块状岩体1软弱围岩这种形式的岩体，单个强度、承载力较高，但在结构面发育一般岩质软弱、承载力低、结构破碎节理裂隙发育的围岩被中，会受到切割制约。尤其是在地下水的共同作用下，整体稳定称为软弱围岩。这种性质的围岩有以下特点：①岩体破碎且松性差，会出现个别岩体失稳，然后出现大范围岩块坍塌。散，粘结力差。通常为岩体或土层的全风化层、挤压破碎带等构1

3、.6不同岩层接触带造而成的围岩。这种性质的围岩，因为结构松散、破碎，岩体间粘接触带两边的不同岩层在岩体性质上差异大，且伴有地下结力差，在隧道开挖时，成拱能够依靠的只能是颗粒间的摩擦效水，接触带周边会发育风化剥蚀层，岩体松软、破碎，隧道在穿越应和微弱胶结作用，极不稳定，特别是在浅埋地段发生塌方冒顶接触带时，掌子面前方或上方容易发生坍塌，涌水、涌泥等。事故的概率很高。②强度低，遇水容易软化。这种性质的软弱围2开挖方法岩以页岩、泥岩、炭质岩、片岩等为代表，强度低、稳定性差，隧道从隧道施工的角度来看，根据隧道长度、断面形状、地质条开挖后岩层容易风化，遇水还会出现软化，在深埋地段会受到高件、隧道长度、周

4、边环境等因素确定施工方法。以大跨隧道为例，应力影响容易发生塑性变形，形成洞室内挤。③结构面软弱，容根据现有的施工技术，在软弱围岩当中主要适用的开挖方法包易滑塌，这种类型的软弱围岩在结构面切割影响大的块状岩体括三台阶分步平行开挖法、双侧导坑、中壁法等。下文针对比较中比较常见，在开挖隧道时，结构面粘结强度低，周边岩体极其常用的三台阶分步平行开挖法、双侧导坑、中壁法进行分析并就容易沿结构面产生滑塌等破坏现象。辅助措施进行探讨。这些软弱围岩的特征决定了在隧道开挖时自稳性能差，容易2.1中壁法坍塌。隧道开挖后洞壁临空，围岩应力产生变化，围岩与洞壁均在软弱围岩当中，隧道穿越浅埋段，中壁法比较常用。采用该向

5、净空方向变形。存在较多安全风险源。方法纵向分割断面，且断面较小，掌子面具有较好的稳定性，通1.1浅埋、偏压过及时的支护，可有效阻止周边松散围岩扩大松弛范围。如果有在浅埋地段的隧道，一般很难成拱，如果没有采取足够措施，较大的地质变化，中壁法当中的CD法、CRD法也能够和其他方隧道浅埋段的软弱围岩极可能发生局部坍塌；隧道偏压段，支护法进行比较容易的转换。结构将受到显著的偏压荷载，容易造成初期支护错台或纵向开CD法比较适合大断面分割，难度较低，工序简单，进度较快，裂，严重时会出现塌方。造价也比较低广泛用于城市地下工程与大型电站工程，不过由1.2土质于存在中壁，工作空间较小，无法适应大型施工机械。自稳

6、定性差，强度低，同岩石隧道相比承受的荷载更大，在初CRD法适合浅埋、大跨度地下工程，其显著的特点就是将大期如果支护强度不够，会出现较大变形，严重时会局部塌方。断面转化成小断面如图1，每个环节都能作为一个完整的受力体1.3大埋深软岩系，有着明确的结构受力，变形小，安全性高，配合超前支护，控大埋深软弱围岩地段，地应力高，在软弱围岩抗压强度低的制进尺，及时测量，并依据测量结果对进尺进行调整。根据实测情况下，隧道开挖过程当中洞壁的岩体会出现剥离，有十分明显资料，相比CD法，CRD法能减少近50%的地表沉降，同时若施的位移，变形的时间长，且在隧道底部会出现隆起现象。如果支工措施严格、施工细节处理细致，C

7、RD法即使在超浅埋大跨度条护不足，会变形过度或侵限，严重时会塌方。件下，也能将地表下沉控制在35mm以内，并且将水平位移控制·238·2016年7月建材与装饰交通建设在10mm以内。临时的横撑与中壁墙是开挖时的关键，但初期支表2不同开挖方法比较护后，横撑与中壁墙就可以拆除，影响小，可重复使用。方法位移（cm）与上下台阶法的对比上下台阶法5.301.000全断面法9.801.849单侧导坑5.000