高 地 应 力 软 岩 大 变 形 隧 道 施 工 技 术 措 施 软岩大变形是指在高地应力环境下,隧道开挖后围岩发生侧鼓、底鼓等严重挤压变形,挤压变形量超出常规围岩变形量的现象,是围岩柔性破坏时应变能很快释放造成的一种动力失稳现象
工 程 概 况 某隧道为铁路单线隧道,隧址区内新构造运动强烈,活动断裂发育,存在构造应力相对集中的地质环境条件,局部埋深较大的隧道可能遭遇高地应力工程环境,特别是隧道埋深过大时,板岩、千枚岩等软质围岩可能发生软岩大变形;局部构造应力强烈的区域,破碎的硬质岩也可能出现大变形现象
沿线易发生软岩大变形的地层主要为三叠系、泥盆系及志留系千枚岩、板岩地层
该隧道埋深大、软质岩发育地段,以Ⅰ级及Ⅱ级软岩大变形为主
隧道在DK28+888~DK36+415 段主要为绿泥片岩及片岩,层厚普遍小于3cm,属极薄层~中薄层,灰绿色为主,矿物成分以绿泥石、云母、石英为主,变晶结构,薄片状构造为主,岩质软弱,节理裂隙发育,岩体破碎,部分段落呈中厚层状构造,岩体较破碎,该段落富水程度中等,绿泥片岩浸水后强度急剧降低
其中DK29+765~DK36+415 段具轻微~中等的变形潜势
软 岩 大 变 形 段 的 基 本 特 性 (1)变形量大:变形量远超常规预留变形量
(2)初期支护变形速度快:隧道变形量测开始阶段,变形速率快,最大变形速率时间一般发生在边墙下台阶落底至仰拱闭合成环前
(3)变形持续时间长:大变形区段变形时间从开挖至衬砌浇筑前,一般30d或更长
(4)施工难度大,安全风险高:开裂变形持续不断,易发生大面积失稳坍塌,处置塌方难度大
软 岩 大 变 形 段 的 施 工 情 况 软岩大变形表现形式多样,主要表现在边墙挤压纵向变形开裂,拱顶下沉环向变形开裂,钢架凸起变形、扭曲,边墙变形侵限拆换拱,初支喷射混凝土鼓包掉块,隧底初支受力鼓起