大坪斜井正洞变形分析(DK178+480-+530).doc

大坪斜井正洞变形情况一、变形段支护参数木寨岭隧道左线DK178+480+530段原设计为级衬砌断面。后经变更为V级围岩，变更设计支护参数为：采用V级加强衬砌断面，预留变形量为30cm；拱部120范围设42超前注浆小导管，长3.5m，环向间距0.5m，搭接长度不小于1m，注水泥浆；全环喷射砼采用C25混凝土，厚30cm，拱墙设置8钢筋网，网格间距20*20cm；全环设I20b工字钢钢架，间距1榀/0.5m；每榀钢架设24根锁脚锚管，采用42小导管，长4.5m；拱部120度范围采用22组合式中空锚杆、边墙采用22砂浆锚杆，锚杆长3m，环纵向间距为1.2*1.0m。二、变形段地质情况DK178+480+530段地质情况为二叠系炭质板岩与板岩互层，深灰色，灰黑色，强风化，薄层状，层厚36cm，岩层走向与洞轴线斜交，岩体受地质构造影响严重，岩体完整性破坏较大，极破碎，整体强度很低，块体手可捏碎，结构面发育，并多充填粘性土，呈角砾碎石状，松散结构，基岩裂隙呈点滴水。木寨岭隧道左线DK178+480+530段围岩照片三、变形段变形情况DK178+480+530段自施工以来，隧道净空收敛一直存在较大变形量，大部分量测点变形值超过400mm以上，最大净空收敛累计变形值为 mm，平均净空收敛累计变形值为 mm；最大拱顶下沉累计变形值为 mm ，平均拱顶下沉累计变形值为 mm；最大变形速率为（拱顶下沉） mm/d、（净空收敛） mm/d。附表1：DK178+480+530段量测数据统计表其变形特征为：隧道断面缩小、局部钢架扭曲变形、拱脚下沉、拱腰开裂、喷砼面出现开裂起壳和掉块等。变形初期不仅变形的绝对值很大，而且位移速度也很大，如不加控制或控制不及时，就会造成严重后果。该段施作的200钢管横向支撑多数因变形已弯曲，其中DK178+480+520段拱墙部位已出现不同程度的侵入衬砌净空现象。木寨岭隧道左线DK178+480+530段变形照片木寨岭隧道左线DK178+480+530段变形照片木寨岭隧道左线DK178+480+530段变形照片四、变形原因分析DK178+480+530段围岩发生大变形经分析存在以下几点原因1、高地应力的影响：隧道含有大量的炭质板岩，风化程度严重，单轴抗压强度低，隧道通过易变形的炭质板岩，易发生严重的流塑性变形而导致岩体破坏。2、地质条件差：岩体极破碎，整体强度很低，结构面发育，并多充填粘性土，呈角砾碎石状，松散结构，属于软弱围岩。根据岩体变形破坏理论，当围岩压力超过岩体的抗压强度时，岩体将发生变形破坏，因炭质板岩的抗压强度低，属于软弱围岩，开挖后围岩易发生流塑性变形。3、基岩裂隙水的影响：施工中裂隙水的大面积渗滴，降低了岩体的强度，加剧了岩体的变形。五、变形后采取的处理措施DK178+480+530段经兰渝公司、设计、监理、施工单位会商后，决定采取如下处理措施：1、重新施作200钢管横向支撑，钢管纵向间距1米；2、对DK178+480+530段拱、墙部位进行径向注浆，小导管长3.5m，间距1.2*1.2m，梅花形布置，注水泥浆；3、将DK178+480+520段侵限的钢拱架进行由内向外逐榀拆除，重新架设I20b拱架，间距1榀/0.5m，喷射砼采用C25混凝土，厚30cm。六、下一步采取的加强支护措施左线施工至 DK178+536时，揭示围岩为炭质板岩夹板岩, 黑色，强风化，属软岩，含碳量较高，呈碎末状，层理间含石英成份，岩层杂乱，受构造影响严重，岩体极破碎。拱部及边墙易发生掉块及坍塌。木寨岭隧道左线DK178+536掌子面围岩照片经兰渝公司、设计、监理、施工单位会商，决定对木寨岭隧道左线DK178+536+556段采取如下支护措施：1、断面曲率参考V级软岩断面曲率，同时预留变形量30cm。2、全环设HW175型钢，间距1榀/0.5m；拱部设42超前注浆小导管，小导管长3.5m，环向间距0.4m，纵向搭接长度不少于1m，注水泥单液浆；锁脚锚杆采用42锁脚锚管，长4.5m，每个接头位置设2组，共计24根，全环喷射C30砼厚30cm；拱墙设8双层钢筋网，网格间距20*20cm；拱部采用22组合式中空锚杆，边墙采用22全螺纹砂浆锚杆，锚杆长度3.0m，环纵向间距1.2*1.0m。七、加强支护后变形控制情况对DK178+536+556段采取加强支护措施后，经过量测组的跟踪监测，该段变形量比DK178+480+530段有所减小，最大净空收敛累计变形值为 mm，平均净