铁路挤压性隧道技术规范

Q/CR中国铁路总公司企业标准Q/CRXX-XX铁路挤压性围岩隧道技术规范（征求意见稿）XX-XX-XX发布XX-XX-XX实施中国铁路总公司发布——1总则1.0.1为统一铁路挤压性围岩隧道勘察、设计及施工技术标准，使铁路挤压性围岩隧道建设符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。1.0.2本规范适用于铁路挤压性围岩隧道的勘察、设计、施工及运营。1.0.3铁路挤压性围岩隧道的勘察、设计及施工应结合挤压性围岩的特点，因地制宜，并做到结构可靠，保障施工和运营安全。1.0.4铁路挤压性围岩隧道勘察、设计及施工应积极采用新技术、新材料、新方法和新设备。1.0.5铁路挤压性围岩隧道勘察、设计及施工应遵守国家、地方有关环境保护、水土保持及安全生产等方面的法律法规，并重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。1.0.6铁路挤压性围岩隧道的勘察、设计及施工除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关规范及标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1初始地应力自然条件下，受岩体自重和构造运动作用，在岩体中形成的应力，也称天然应力。2.1.2初始地应力场自然条件下，岩体中的每一点都处于受力状态，在洞室开挖前，岩体中就已经存在的地应力场。岩体的初始应力场主要由构造应力场和自重应力场组成。2.1.3高地应力按岩石饱和抗压强度Rc与垂直洞轴线方向的最大初始应力比值进行判定，当Rc/σmax=4～7为高地应力，Rc/σmax＜4为极高地应力。2.1.4挤压性围岩squeezingrock：在高地应力条件下能产生显著塑性变形或流变的岩体，一般指岩石饱和单轴抗压强度Rc≤30MPa的软质岩及构造岩。2.1.6岩体强度应力比岩体强度（Rcm）与岩体最大地应力值（σmax）的比值。即：Gn＝Rcm/σmax（式2.1.6）式中σmax：岩体内最大的初始地应力；Rcm：岩体的抗压强度。2.1.7挤压大变形高地应力条件下，围岩位移超出常规变形量时称之为挤压大变形。2.1.8变形潜势高地应力条件下，隧道开挖后以变形强弱反映挤压性围岩应变能释放程度。2.1.9变形等级根据地应力大小、岩体完整程度和岩石强度、变形量、变形速率等指标，将挤压性围岩隧道变形划分为不同变形程度的分级。2.1.10预留变形量reserveddeformation在隧道开挖过程中，容许围岩产生一定变形，将设计开挖轮廓适当扩大而预留的变形空间。2.1.13硐探采用斜井、平导及竖井等辅助坑道查明围岩地质特征、物理力学参数及变形特征等的勘察、勘探方法。2.2缩略语2.3符号Rc——岩石饱和单轴抗压强度Rcm——岩体的抗压强度Q——围岩压力λ——围岩侧压力系数Kv——岩体完整性指数σmax——最大地应力值P0——原始地应力B——隧道宽度H——隧道覆土埋深S——挤压性围岩隧道变形等级3基本规定3.1一般规定3.1.1挤压性围岩隧道宜进行动态设计和动态施工管理,设计阶段进行预设计，施工阶段由建设单位组织设计、施工、监理等单位根据开挖揭示地质情况及变形特征对预设计进行评估和动态调整，并建立预警、预报等完整的监控量测数据体系。3.1.2挤压性围岩地区线位选择时应尽量绕避构造挤压作用强烈的区域，难以完全绕避时，应选择隧道长度短、与最大主应力作用方向平行或小角度相交的线位方案。3.1.3挤压性围岩隧道应加强地质勘察工作，注重勘察手段和方法的选择，并积极采用新技术、新方法。3.1.4挤压性围岩变形潜势及变形等级的判定按施工前后划分为勘察设计阶段预测和施工阶段详判：1勘察阶段按《工程岩体分级标准》（GB/T50218-2014）以岩石单轴抗压强度和最大初始地应力值之比，对本线或本隧道的初始地应力场宏观预判。2设计阶段可采用岩体的强度应力比Rcm/P0指标进行变形潜势及变形等级预测，进行预设计。3施工阶段根据掌子面围岩特征、变形速率及实测总变形量综合评价本段围岩的变形潜势，确认变形等级，对支护体系与围岩的适应性进一步评判，动态调整设计。3.1.5铁路挤压性围岩隧道按开挖跨度分为：小跨度5.0m至8.5m；中等跨度8.5m以上至12m；大跨度12m以上至14m；特大跨度14m以上。3.1.6采用常规技术标准，挤压性围岩隧道相对变形值超过正常变形量（一般为2%）时，可判定隧道发生了大变形。3.1.7铁路挤压性围岩隧道结构设计应综合考虑安全、工期、造价等因素，贯彻可控与适度原则，使支护措施的强弱与变形等级合理匹配。3.1.8铁路挤压性围岩隧道变形控制应以“适度释放、主动加固、大刚度支护”为基本原则，合理确定围岩加固、支护、二次衬砌施做的时机。3.1.9铁路挤压性围岩隧道施工方法以短（微）台阶为主，遵循“少扰动、快开挖、早封闭”的原则。3.1.10铁路挤压性围岩隧道应加强监控量测，对变形严重段落应进行长期监测。3.1.11挤压性围岩隧道工程应加强现场施工管理，强化施工工艺、工序质量的过程控制。3.2工程实施要点3.2.1建设单位应做好下列工作：1编制项目指导性施工组织设计，明确工程质量、工序、工艺目标；2组织编制施工机械化配置方案，并纳入隧道实施性施工组织设计；3组织编制挤压性围岩隧道专项施工方案。4组建注浆、长锚杆、长锚索、监控量测等关键工序的专业化队伍，并纳入建设专项管理。3.2.2设计单位应做好下列工作：1对变形潜势严重地段应进行专项勘察或专题研究；2提出变形控制的关键技术措施；3对锚索、锚杆、注浆、监控量测等关键工序进行专项设计；4编制关键工序机械化施工配套专题报告；3.2.3施工单位应做好下列工作：1编制《挤压性围岩隧道变形控制作业指导书》，强化施工工艺、工序质量的过程控制，明确变形控制基准及各措施的施做时机。2配备喷射混凝土、锚杆、锚索、注浆等关键工序等专用施工机械设备；3加强注浆、长锚杆、长锚索、监控量测等关键工序的控制，确保施工质量。4编制监测量测实施细则，做好预警预报和预案实施工作。3.2.4监理单位应做好下列工作：1在监理实施细则中明确工程质量、工艺、工序控制措施；2加强过程检查、对关键工序实施旁站制度，做好隐蔽工程质量检查及影像资料留存工作。3.3四化要求3.3.1铁路挤压性围岩隧道工程应推行机械化作业，配置隧道挖掘机（悬臂掘进机）、湿喷机械手、钢拱架拼装机、锚杆（索）钻机等施工机具，提高工艺质量水平。3.3.2铁路挤压性围岩隧道工程应推行工厂化施工，对钢架、锚杆等关键构件应工厂化生产。3.3.3铁路挤压性围岩隧道工程应推行专业化施工，对注浆、长锚杆、长锚索、监控量测等关键工序组织专业化队伍施工，并应单独纳入建设管理。3.3.4铁路挤压性围岩隧道工程应采用信息化手段进行项目管理，使用视频、自动化监测等技术，实现安全保障、数据采集与处理、质量追溯、隐蔽工程可视化等目标。

4勘察4.1一般规定4.1.1铁路隧道遇高地应力和极高地应力环境条件下薄层状、片状和千枚状呈较破碎—极破碎的软质岩或压性断层破碎带，应按挤压性围岩进行工程地质勘察。蚀变带或呈压碎状的硬质岩，可比照挤压性围岩进行勘察。4.1.2铁路挤压性围岩隧道勘察应按踏勘、初测、定测和补充定测开展工作，并与预可行性研究、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段相适应。施工阶段应配合动态设计开展相应的地质勘察工作。4.1.3铁路挤压性围岩隧道勘察应充分研究地区性挤压性围岩的地质特征，了解既有铁路、公路、水利、矿山及其他建筑工程的勘察、工程措施、病害预防和整治经验。4.1.4铁路挤压性围岩隧道勘察应按地质调绘、勘探测试、资料综合分析、文件编制的工作流程，查明挤压性围岩的工程地质特征，为设计、施工及运营管理提供依据。4.1.5铁路挤压性围岩隧道勘察前应充分收集区域地质、构造地质、矿产地质、工程地质、水文地质、遥感影像、地应力、地震、气象信息和既有工程挤压性围岩勘察设计及防治等资料，在勘察大纲中明确工作重点，提出针对性的勘察原则、方法和技术质量要求。4.1.6铁路挤压性围岩隧道勘察应在地质调绘的基础上，采用遥感、物探、挖（槽）探、钻探、硐探、测试、监测等方法，结合室内试验进行综合勘探和综合分析。4.1.7控制线路方案、分布范围大的复杂挤压性围岩地段，应开展加深地质工作或专题地质研究。4.1.8改建铁路挤压性围岩隧道勘察，应搜集本地区既有工程勘察、设计、施工和运营维护资料，分析研究既有工程挤压性围岩地质特征，结合挤压性围岩隧道病害防治的地区经验，按照勘察设计的阶段要求进行勘察工作。4.1.9踏勘阶段应初步了解隧道通过地区的地形地貌、地层岩性、地质构造和地应力条件，以及控制线路方案的挤压性围岩的分布范围和基本特征。控制线路方案或特别复杂的地段，应提出专题地质研究或初测前加深地质工作的建议。4.1.10初测阶段应收集和研究前一阶段的地质资料，结合现场地质调绘、勘探和测试，初步查明挤压性围岩的工程地质特征。4.1.11定测阶段应详细查明挤压性围岩的岩性特征、分布、变形潜势等地质特性，分析评价其工程地质条件，提出工程措施建议。4.1.12补充定测阶段应根据工程防治措施，完善初步设计定测勘察资料，满足施工图设计要求。4.1.13施工阶段应结合动态设计，开展现场地质核查、监测和测试工作，必要时对影响施工的大变形地段进行补充勘察，满足动态设计要求。4.1.14运营阶段应结合隧道结构和运营安全长期监测，必要时开展挤压性围岩力学特性的监测。出现病害的地段应进行补充勘察工作。4.2选线4.2.1隧道宜避开高地应力区，不能避开时，洞轴线宜平行最大主应力方向或小角度相交。4.2.2隧道宜避开挤压性围岩区段，必须穿过时，应选择在挤压性围岩分布范围小、地质构造相对简单、岩性条件较好的地段，洞轴线宜垂直岩层走向或大角度相交。4.2.3隧道宜以较浅埋深的短隧道、中长隧道穿过挤压性围岩地段。4.2.4隧道应避开断层破碎带，必须穿过时，宜垂直或大角度穿过。4.2.5隧道顺褶皱构造轴线布置时，宜绕避褶皱轴部，选择在地质条件较好的一侧翼部通过。4.2.6通过挤压性围岩地段的两并行隧道，应增大线间距，避免变形的相互影响。4.3工程地质调绘4.3.1挤压性围岩地区的地质调绘前，应搜集下列资料：1地形地貌、区域地质、构造地质、矿产地质、工程地质、水文地质及地区性挤压性围岩研究等资料；2遥感影像、数据及解译资料；3地应力、地震、气象等资料；4既有铁路、公路、水利、矿山隧道及其他建筑工程挤压性围岩勘察、设计、施工、使用现状、病害预防及整治等资料。4.3.2挤压性围岩的遥感图像解译，应包括下列内容：1地形地貌特征，水系形态及发育特征；2地层、岩组、岩性的界线和估测岩层产状；3断层、褶皱的位置和性质，规模较大的断层破碎带范围，隐伏断层、节理密集带的位置和延伸方向；4地表水体的分布范围和形态分类，地下水露头及湿地范围，地下水富水地段，地貌、岩性、地质构造等与地下水的关系；5滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、地震裂缝等不良地质的分布和范围；6必要时，经现场核对后可编制遥感解译图件。4.3.3挤压性围岩隧道工程地质调绘应采用远观近察、由面到点、点面结合的工作方法，在地质调绘的基础上，合理、有效地布置工程勘探及测试工作，包括下列内容：1地貌类型、成因和发育特征，及其与岩性、构造等因素的关系，划分地貌单元；2地层时代、成因、层序、名称和分布范围，岩层层厚、岩石结构及坚硬程度等岩性特征，以及岩石风化程度和深度等；3岩层层理、片理、节理、软弱结构面的产状及组合形式，节理、裂隙发育程度，岩体完整程度，断层和褶皱的性质、产状、宽度、破碎程度及含水情况，新构造活动的痕迹及特点，以及与隧道的关系；4地表水的集聚、水深和排泄条件，地下水的类型、富水或储水构造及裂隙、补给径流排泄条件、埋藏深度及变化规律、水质、侵蚀性，井泉露头和分布，预测隧道最大及正常分段涌水量，濒临水库的隧道评价其与水库水位的关系；5不良地质的性质、范围及危害程度，及其发生、发展和分布规律，特殊岩土的类型、性质和分布范围等，洞口边、仰坡稳定性；6有害气体、矿体及具有放射性危害地层的成分、分布范围和含量；7初始地应力状态，岩石成分及其物理力学性质，划分岩土施工工程分级；8根据地质调绘、物探、钻探、硐探、测试成果，综合分析岩性、构造、初始地应力和地下水状态等围岩地质条件，结合岩石坚硬程度、岩层厚度、岩体完整程度等，分段确定隧道围岩分级和挤压性围岩大变形潜势分级。9隧道弃渣场地工程地质条件，弃渣对环境的影响及可能导致的次生地质灾害；10既有隧道工程的使用情况，隧道病害、防治措施及效果。4.3.4挤压性围岩地区地质调绘的范围应满足线路方案选择、隧道设计的需要；控制线路方案或特别复杂的地段，应扩大地质调绘范围。4.3.5挤压性围岩地层单元应根据区域地质、勘察阶段、成图比例、岩性与隧道工程的关系划分到统；控制线路方案或特别复杂的地段，地层单元应划分到组，必要时可细划至段。4.3.6工程地质图件填绘应充分利用区域地质图、卫星图像、航空图像等既有资料；主要地质构造、岩性界线及对控制线路方案和对工程设计有影响的地质界线，应有地质点作依据；重要挤压性围岩岩带、岩组，应实测地质剖面图。4.3.7主要挤压性围岩岩带、岩组、控制线路方案或影响工程设置的地质构造，宜采用追索和穿越相结合的方法，进行工程地质调查；主要岩石应采集标本和样品。4.3.8工程地质调查的记录应采用文字记录与示意图或地质照片相结合，记录资料应准确可靠、条理清晰、文图相符；重要的、代表性强的观测点，应用素描图或照片补充文字说明。4.4勘探与测试4.4.1挤压性围岩地段的勘察应根据场地地质条件的复杂程度，结合隧道规模及拟采用的施工方法，在地质调绘基础上，采用钻探、物探、挖（槽）探、硐探、孔（硐）内测试、现场测试及室内试验相结合的综合勘察方法。4.4.2钻孔的位置和数量应视地质复杂程度和勘察阶段，根据地质调绘和物探成果而定。并符合下列规定：1洞门附近覆土较厚时，应布置勘探孔；2洞身应按不同地貌单元、主要的挤压性围岩岩带、岩组、地质构造界线布置勘探孔，查明地层结构、岩性、地下水、初始地应力状态等地质条件；3断层和物探异常段应有勘探点控制；4勘探点间距一般宜控制在500～1000m，地质条件特别复杂地段勘探点的布置应专门研究确定，钻孔位置宜布置在隧道轴线外8～10m，钻探深度应至路肩以下5～8m，钻探完毕应回填封孔；5钻探中应做好水位观测和记录，并取样进行水质分析，选取代表性钻孔做水文地质试验，计算涌水量，必要时应进行地下水动态观测；6应取代表性岩石样品进行物理力学试验；7对有害矿体和气体应取样作定性、定量分析；8深钻孔应综合利用，选取代表性深孔开展物探测井、水文地质试验、初始地应力等综合测试工作。4.4.3挤压性围岩隧道应采用综合物探方法贯通勘探，必要时开展横断面勘探。4.4.4对物探异常明显、被覆盖的重要挤压性围岩岩带、岩组、地质构造，宜采用挖（槽）探，详细记录岩层分层位置、分层岩性等地质现象，现场同步绘制1/100的素描图。4.4.5挤压性围岩岩带、岩组分布复杂，隧道通过段落长、预测隧道开挖围岩发生大变形的可能性大、变形级别高，且对工程有较大影响的挤压性围岩地段，应采用硐探进行勘察，开展地质编录、岩体原位试验、地应力测试、围岩松动圈探测、变形监测及支护参数工程试验等工作。硐探应进行专项设计。4.4.6对挤压性围岩隧道，应进行地应力测试，分析评价隧道区地应力特征。1初始地应力测试前应在分析区域地质资料的基础上，采用地质调查分析方法，根据区域地质构造的展布特征及新构造活动形迹，分析构造形成期的主应力方向、古构造应力场和现今构造应力场。2在深钻孔、探硐、隧道洞室采用水压致裂法、应力解除法或应力恢复法等进行地应力测试，查明地应力场的特征。4.4.7挤压性围岩地段应采取代表性岩石样品进行磨片鉴定并定名，测试岩石密度、吸水率、抗压强度、抗剪强度、弹性波速等常规物理力学性质指标。必要时测试矿物成分、变形模量、弹性模量、泊松比、黏土矿物、黏粒含量、化学成分、崩解性、膨胀性等。4.4.8在复杂挤压性围岩地段，结合隧道设计需求，必要时应开展岩体剪切、三轴抗压、载荷、旁压、地应力等现场试验及岩体弹性波速测试。4.5场地评价4.5.1挤压性围岩的场地评价应包括地质构造、地层岩性、岩石坚硬程度、岩层厚度、岩体完整程度、岩层产状、水文地质条件、初始地应力状态、不良地质、特殊岩土、围岩分级、大变形潜势、环境影响评价、隧道设计施工建议等内容。4.5.2挤压性围岩符合表4.5.2的规定时，应初判可能产生大变形。表4.5.2可能大变形的初判标准初始地应力状态高地应力、极高地应力岩石坚硬程度饱和单轴抗压强度小于等于30MPa的软质岩岩层厚度岩层厚度小于等于10cm岩体完整程度较破碎—极破碎注：1.同时满足上述条件时可初步判定为挤压性围岩；2.代表岩性:板岩、炭质板岩、片岩、云母片岩、炭质片岩、千枚岩、炭质千枚岩、蚀变岩带、压性断层破碎带等。4.5.3挤压性围岩变形潜势分级，应符合下列规定，并符合表4.5.3和附录Ａ的规定：1岩体初始地应力状态为高地应力、极高地应力；2岩石饱和抗压强度小于等于30MPa的软质岩或压性断层破碎带。表4.5.3挤压性围岩变形潜势分级岩层厚度（cm）岩体完整程度10～33～1＜1较破碎轻微轻微中等破碎轻微中等严重极破碎中等严重严重4.5.4挤压性围岩的变形等级按表3.5.4进行划分，施工阶段应根据掌子面围岩特性及变形特征确认。表4.5.4挤压性围岩变形等级划分标准变形潜势轻微中等严重围岩强度应力比Rcm/σmax0.25～0.150.15～0.1＜0.1挤压大变形等级ⅠⅡⅢ4.5.5隧道围岩级别的确定应符合《铁路隧道设计规范》（TB1003）的规定。

5荷载5.1一般规定5.1.1挤压性围岩隧道均按深埋隧道确定结构荷载，一般情况下隧道埋深大于150m。5.1.2挤压性围岩隧道结构上的荷载分类应符合现行《铁路隧道设计规范》（TB10003）的规定。5.1.3挤压性围岩隧道结构荷载中除围岩压力外的其他永久荷载、可变荷载及偶然荷载均应符合现行《铁路隧道设计规范》（TB10003）的规定。5.2围岩压力5.2.1作用在挤压性围岩隧道结构上的围岩压力可考虑挤压性围岩荷载持续性的特性，参考类似工程实测结果取值。5.2.2当无类似工程实测结果时，可按式（5.2.2）及表5.2.2计算，施工中应结合实测数据进行调整。1垂直均布压力可按式（5.2.2-1）计算确定。（5.2.2-1）式中，q——垂直均布压力（MPa）；B——隧道宽度（m）；H——隧道埋深（m）；S——大变形等级，S=1，2，3，在勘察设计阶段按变形潜势初步判定大变形等级取值，在施工阶段根据实测变形量确认的大变形等级进行修正。2水平均布压力可按式（5.2.2-2）及表5.2.2计算确定。（5.2.2-2）式中，e——水平均布压力（MPa）；λ——侧压力系数，取值见表5.2.2；表5.2.2侧压力系数取值变形等级ⅠⅡⅢλ0.50~0.750.75~1.00>1

6支护和衬砌6.1一般规定6.1.1挤压性围岩隧道支护与衬砌结构应综合考虑挤压变形等级、围岩特性、断面跨度、埋深、施工方法等因素合理确定，通过释放围岩应力、控制围岩变形，确保隧道结构使用年限内安全与稳定。6.1.2挤压性围岩隧道应采用曲墙带仰拱的复合式衬砌结构形式。6.1.3挤压性围岩隧道初期支护应按主要承载结构设计；二次衬砌应考虑围岩流变特性，满足强度、刚度和耐久性要求。6.1.4挤压性围岩隧道宜采用大刚度初期支护结构形式，宜加强二次衬砌。6.1.5挤压性围岩隧道仰拱及隧底结构宜加强，变形潜势强烈地段可加大仰拱曲率。6.1.6挤压性围岩隧道结构应由变形潜势强烈地段向一般地段延伸，延伸长度不宜小于20m。6.1.7辅助坑道与正洞的交叉位置、附属洞室等应避开挤压性围岩地段；若无条件时，宜避开变形潜势极强烈的Ⅲ级变形地段。6.1.8隧道小净距并行时，应通过加强工程措施、调整施工工序、减小开挖扰动等方法，降低相互影响，保证结构稳定。6.2支护6.2.1挤压性围岩隧道支护设计应根据挤压变形等级确定，通过适时、有效的围岩加固及联合支护措施，进行合理的围岩应力释放及变形控制，达到施工安全、结构稳定的目的。6.2.2初期支护宜采用喷混凝土、锚杆（索）、钢筋网和钢架、掌子面前方围岩补强等组合使用，其组合形式应根据围岩特征、变形等级、地下水、断面尺寸、埋深等综合确定。6.2.3变形等级I、Ⅱ级的隧道支护设计应符合下列规定：1采用大刚度钢架配合锚、喷、网体系加强初期支护，及时、有效地控制围岩变形；2采用系统锚杆及小导管注浆加固围岩，必要时增设长锚杆；3初期支护及时封闭，加强钢架锁脚，尽快形成支护结构整体受力体系；4变形等级为Ⅱ级时可采用封闭掌子面、预留核心土、掌子面局部补强等措施。6.2.4变形等级Ⅲ级的隧道支护宜通过现场试验确定，可采用双（多）层支护、长短锚杆（索）结合、注浆加固及掌子面围岩补强等综合措施，必要时可增加超前小导洞、钻孔等应力释放措施。6.2.5挤压性围岩隧道初期支护宜采用早高强喷射混凝土，设计强度等级不应低于C25；变形潜势严重的Ⅲ级变形地段喷射混凝土的设计强度等级不宜低于C30。为提高喷射混凝土的抗裂性能，喷混凝土可添加钢纤维或合成纤维，根据试验资料确定纤维数量。6.2.6挤压性围岩隧道的预留变形量的设置应综合考虑变形等级、围岩特征、开挖跨度、埋置深度、支护条件及施工方法等因素，采用工程类比法确定；当无类比资料时可参照6.2.6表采用，并应根据现场监控量测结果进行调整。表6.2.6初始预留变形量建议值（mm）变形等级ⅠⅡⅢ小、中跨（B≤12m）100~200200~300300~400大跨及以上（B>12m）150~250250~350350~450注：根据围岩变形的不均匀性，预留变形量可分台阶、分部差异化设置。6.2.7施工阶段，根据掌子面围岩特征、变形加速阶段的变形速率对变形潜势、设计支护参数与围岩的适应性进行评价，可按表6.2.7并结合掌子面围岩完整程度等地质参数动态调整支护体系。表6.2.7按变形速率评价围岩变形潜势及支护体系适应性变形速率vp（mm/d）≤1010~3030~50＞50变形速率等级常规变形低速中速高速变形潜势一般轻微中等严重支护体系评价强合理基本合理弱或不适应对策措施优化正常施工局部加强加强、套衬或释放注：表中为高地应力大变形条件设计的支护参数及其变形速率。6.3衬砌6.3.1挤压性围岩隧道衬砌应考虑围岩流变特性，满足强度、刚度和耐久性要求。6.3.2挤压性围岩隧道衬砌结构的型式，应根据围岩特性、变形潜势、结构特点及施工方法等因素，宜采用连接圆顺的断面形式。6.3.3挤压性围岩隧道二次衬砌应采用钢筋混凝土结构或纤维混凝土衬砌，仰拱厚度不应小于拱墙厚度。6.3.4正洞与辅助坑道、联络通道交叉处及设置附属洞室部位，二次衬砌应加强。6.3.5衬砌参数可按工程类比法设计，通过理论分析进行验算，并根据监控量测及现场试验数据进行调整。6.3.6二次衬砌施作在变形基本稳定后进行，应符合下列要求：1变形速率明显下降并趋于缓和；2变形速率（7d平均值）中、小跨小于1mm/d，大跨及以上小于2mm/d；

7变形控制7.1一般规定7.1.1挤压性围岩隧道变形控制是确保结构稳定的关键环节，变形控制措施应根据勘察阶段变形预判进行设计，施工阶段结合掌子面地质特征及监控量测数据进行动态调整。7.1.2挤压性围岩隧道变形控制宜通过超前或开挖后的应力释放、主动加固围岩、单层或多层支护、适时锚固约束等措施，达到隧道围岩变形稳定、结构安全可靠的目标。7.1.3挤压性围岩隧道变形控制的空间效应及时间效应明显，应强化挤压性围岩隧道施工的过程控制，确保各工序衔接紧凑、各措施及时有效。7.1.4挤压性围岩隧道应加强监控量测工作，及时掌握支护结构变形及受力状况，适时施作或调整变形控制措施。7.2围岩加固7.2.1加固围岩是挤压性围岩隧道变形控制的主要措施之一，可分为超前预加固和开挖后的加固。1超前预加固结合施工工法，可采取超前导管、掌子面加固等方式；2开挖后的加固主要采取锚杆、锚索、径向注浆等措施加固洞周围岩。7.2.2变形等级为Ⅰ、Ⅱ级时，加固措施如下：1超前预加固以拱部超前小导管为主，掌子面加固采取喷射混凝土封闭、预留核心土等措施；2开挖后加固以拱墙中短锚杆为主，并辅以径向注浆加固；7.2.3变形等级为Ⅲ级时，加固措施如下：1超前预加固以拱部超前小导管为主，亦可选用管棚进行加固；掌子面加固采取喷射混凝土封闭、预留核心土等措施，必要时采取掌子面超前注浆、超前锚杆等措施确保掌子面的稳定；2开挖后加固以拱墙长、中、短锚杆（索）锚固体系，并辅以径向注浆加固，必要时可在仰拱设置锚杆进行加固。7.2.4锚杆（索）加固是挤压性围岩隧道变形控制的重要措施，可单独或组合采用中短锚杆、长锚杆（索）等方式。1短锚杆以全长黏结型锚杆为宜；2中锚杆以自进式注浆锚杆、让压锚杆、预应力锚杆为宜；3长锚杆可选用自进式注浆锚杆或预应力锚杆（索）。7.2.5锚杆（索）合理的施做时机是其有效发挥作用的关键，高速变形中宜先通过中短锚杆加固及支护措施降低围岩变形速率，再根据变形控制需要实施长锚杆（索）措施，以有效控制最终的围岩变形。7.2.6初期支护完成后，拱墙应及时进行回填注浆，以填充初期支护背后的空隙。7.3应力释放7.3.1应力释放是挤压性围岩隧道变形控制的主要措施之一，应按照“适度释放”的原则选择合理的释放方式。可分为开挖后的变形释放和超前释放。1变形释放可结合隧道开挖预留变形量和施工工法，通过适度的变形释放围岩应力；2超前释放可采用掌子面超前导洞、超前密集大钻孔及超前平行导坑或迂回导坑的方式。7.3.2变形等级为Ⅰ、Ⅱ级时以变形释放方式为主，即通过适当加大预留变形量，在围岩与支护变形的过程中释放围岩应力。7.3.3变形等级为Ⅲ级时，变形释放可结合双层或多层支护措施，对预留变形量进行合理分配，分步分层进行释放。在变形潜势极强烈时可选用超前释放的方式。7.3.4超前导洞或密集大钻孔释放均应有足够的释放截面比及释放时间，导洞超前距离一般不小于50m，释放时间一般不少于30天。7.3.5超前导洞实施前应查明前方地质情况，实施中结合监控量测动态调整设计参数，保证施工安全及释放效果；释放后进行测试验证，以完善和优化应力释放方案。7.4辅助措施7.4.1挤压性围岩隧道变形控制过程中，可采用以下辅助措施提高支护结构整体性和刚度：1钢架的纵向连接应采用“M”型连接，钢架接头处应加强锁脚锚杆。2Ⅰ、Ⅱ级变形段可在钢架环向接头处加设短型钢纵向连接，Ⅲ级变形段可在拱墙设置短型钢纵向连接。3钢架节段中部可利用系统锚杆、注浆锚杆或长锚杆进行锁固连接。4Ⅲ级变形易发生隧底底鼓开裂的地段，可设置仰拱型钢拱形桁架提高隧底刚度。7.4.2高速变形阶段难以及时施做加固措施时，可采用增设临时支撑、加强掌子面超前加固、锁脚钢管桩或纵向钢托梁等措施，以控制围岩变形。7.4.3挤压性围岩隧道初期支护宜采用早高强喷射混凝土，应采用湿喷工艺，湿喷混凝土3h强度应达到2Mpa，8h强度应达到10Mpa。7.4.4变形潜势严重地段喷层可预设纵向伸缩缝，缝宽10~15cm，变形稳定后采取高强喷混凝土封闭。7.4.5挤压性围岩隧道变形控制对施工工艺、工序质量、措施细节、施做时机有十分严格的要求，应重点做到：1编制《挤压性围岩隧道变形控制作业指导书》，强化施工工艺、工序质量的过程控制，明确变形控制基准及各措施的施做时机，并结合现场试验验证不断完善指导书。2变形控制应做好施工细节把控，各措施的施做时机和顺序必须严格按变形控制的要求实施。3通过对量测资料的反馈分析，掌握围岩变化趋势和支护结构的工作状态，并结合变形控制管理基准及时优化调整工序及措施。

8施工8.1一般规定8.1.1挤压性围岩隧道施工，应根据变形等级、地质条件、断面尺寸、结构受力性质、地下水活动状态确定施工方法。8.1.2挤压性围岩隧道施工应遵循“少扰动、快开挖、强支护、早封闭”的原则。8.1.3挤压性围岩隧道施工应根据地质条件、设计阶段预测的变形等级，编制专项施工方案并组织审查。8.1.4挤压性围岩隧道施工中除变形量测之外，还须对主要支护结构受力状况进行量测。8.1.5挤压性围岩隧道应采用动态施工管理。施工中根据开挖揭示的地质条件、监控量测成果及支护结构状态，分段确认变形等级及支护参数、施工方法的适应性。8.2施工方法8.2.1挤压性围岩隧道变形等级为Ⅰ、Ⅱ级的段落应采用控制爆破、弱爆破开挖施工，变形等级为Ⅲ级段落宜采用非爆破开挖施工。8.2.2挤压性围岩隧道施工方法应根据围岩变形等级进行确定，Ⅰ、Ⅱ级变形段宜采用台阶法或全断面施工，Ⅲ级段落宜采用台阶法施工。8.2.3挤压性围岩隧道施工时尚应符合下列规定：1挤压性围岩隧道应重视措施的时效性，围岩加固及支护措施应及时施做，初期支护宜尽早封闭成环，确保工序衔接紧凑。2当围岩条件发生变化时，可适当延长或缩短开挖进尺，确保开挖、支护质量及施工安全。3隧道开挖施工中应依据变形特点合理预留变形量，并根据监控量测信息及时修正。4施工中应及时进行量测数据的整理分析，发现异常时应分析原因并采取技术措施保证施工安全。5挤压性围岩隧道应避免围岩暴露时间过长加剧变形，因故停工时，应及时封闭掌子面。6施工应做好施工用水管理，完善洞内施工排水系统，并应避免积水浸泡软化围岩。8.3支护和衬砌8.3.1挤压性围岩隧道的初期支护宜采用喷射混凝土、锚杆（索）、钢筋网、钢架等，必要时可采用钢纤维喷射混凝土。施工应符合下列规定：1应采用封闭形钢架，确保支护整体受力与承载。2仰拱紧跟，尽可能早及时施做仰拱，使支护尽早形成封闭结构，3喷射混凝土宜采用逐层加喷作业，并在隧道纵向预留间隙。4施工中应采用长锚杆和临时仰拱（横撑）等措施，确保开挖的稳定。8.3.2多层支护施工，应满足下列要求：1多层支护应分层施做，须根据预留变形量、监控量测数据分析确定每层允许变形量。2第一层支护拱墙结构完成后方可施做后续支护，后续支护应在前一层支护累积变形达到该阶段允许变形量时及时施做。8.3.3二次衬砌拆模时混凝土内部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃,结构内外层表面温差不得大于15℃；混凝土内部开始降温前不得拆模。8.3.4采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，覆盖厚度不应小于3cm。8.3.5临时仰拱（横撑）视围岩情况及量测数据确定设置区段，可采用型钢或型钢喷射混凝土等。8.4施工组织管理及设备配套8.4.1挤压性围岩隧道应加强机械化配置，并应根据地质条件和变形等级进行机械设备配套，机械配套宜符合表8.4.1的规定。配置要求也应不低于《铁路隧道工程施工机械配置技术规程》（Q/CR9226-2015）。表8.4.1挤压性围岩隧道施工机械配套作业工序机械配套规格数量超前预报工程钻机开挖作业线凿岩台车或铣挖机、悬臂掘进机1台支护作业线湿喷机械手1台锚杆钻机（（与超前支护共用，自动接杆））1台钻孔、注浆多功能一体机（深孔钻注）1台钢拱架拼装机1台注浆泵（高压力且流量与压力可调）1台8.4.2对注浆、长锚杆、长锚索等专业性强的关键工序应采用专用设备，由专业化队伍组织施工。8.4.3挤压性围岩隧道施工应加强现场管理，加大专用设备与人力资源投入，提高施工效率。

9监控量测9.1一般规定9.1.1监控量测工作必须紧接开挖、支护作业，应按设计要求进行布点和监测，并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。量测数据应及时分析处理，并将结果反馈到施工过程中。9.1.2监控量测设计应根据隧道的规模、变形等级、地形地质条件、支护类型和参数、施工方法及周围环境等进行。监控量测作业应根据图9.1.2监控量测流程进行。否否隧道设计分析、研究地质勘测资料监控量测实施细则现场调查与资料调研隧道施工监控量测开挖工作面状态评价监测数据分析核实变形等级动态调整开始经验类比理论分析特殊要求评价基准是是否施工是否完成结束隧道安全是否满足要求变形效果评价确定施做时机变形速率判释管理基准隧道稳定性评价图9.1.2监控量测流程图9.1.3监控量测应达到以下目的：1掌握地质特征，判识围岩稳定性，核实变形等级；2掌握围岩及支护变形特征，验证支护结构效果，进行稳定性评价及监测管理；3确定锚固、支护及二次衬砌施作时机；4确认支护参数和施工方法的合理性，为调整支护参数和施工方法提供依据。5积累量测数据，为信息化设计与施工提供依据。9.1.4考虑挤压性围岩流变特性，结合施工监测布置，宜开展二次衬砌受力长期监测。9.1.5挤压性围岩隧道的监测方法、项目及控制基准应与围岩变形等级、支护方式及施工方法相适应。9.2监控量测项目和技术要求9.2.1监控量测项目可分为必测项目和选测项目两大类（表9.2.1）。选测项目可根据围岩性质、变形等级、设计与施工特殊要求等条件确定。表9.2.1监控量测项目变形等级监控量测项目ⅠⅡⅢ掌子面围岩状态评价支护表面变形及开裂观察水平收敛拱顶下沉拱脚位移○○隧底隆起开挖及支护断面扫描二次衬砌位移变化O○围岩压力○○钢架内力○○喷混凝土内力○○二次衬砌内力初期支护与二次衬砌间接触压力锚杆轴力○○锚索轴力○○围岩内部位移○○○掌子面挤出位移○○○注：-必测项目；○-选测项目9.2.2隧道施工过程中应进行开挖面观察和已施工地段观察。内容如下：1隧道开挖工作面爆破后应立即进行工程地质状况的观察和记录，进行地质素描及数码成像；2填写工作面观察表和施工阶段围岩级别判定卡，与勘察资料对比，必要时进行物理力学试验；3观察喷混凝土、锚杆和钢架等变形情况，记录其发展情况。9.2.3变形量测基点应在距掌子面不超过2m及时埋设，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得超过24h和下一次开挖前。9.2.4净空变形监测断面的间距应根据隧道断面尺寸、变形等级、围岩级别、埋深及工程重要性确定。测试项目应尽量布置在同一断面。表9.2.4监控量测断面间距变形等级断面间距（m）Ⅰ级10～30Ⅱ级5～10Ⅲ级59.2.5正常施工段初期支护及二次衬砌受力监控量测断面间距按表9.2.6要求布置。初期支护与二次衬砌受力监测应同一断面布置。表9.2.5受力监控量测断面间距变形等级断面间距（m）Ⅰ级根据需要在变形段设置，不少于2个断面Ⅱ级300～500，不少于2个断面Ⅲ级50～150，不少于2个断面9.2.6应按表9.2.6检查净空净空变化的监测频率，施工状况发生变化时（开挖中、下台阶、仰拱或拆除临时支护等）应增加监测频率。监测频率应不低于《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）中的要求。表9.2.6按位移速度确定的监控量测频率位移速度（mm/d）监测频率≥504次/d30～503～4次/d10～302～3次/d5～102次/d1～51次/d<11次/2～3d9.2.7受力监测项目应在各变形等级初始位置布设不少于2组断面，其频率结合量测值的变化情况进行调整。9.2.8选测项目应在施工过程中根据需要加测；其量测频率应根据设计和施工要求以及必测项目反馈信息结果确定。9.3资料整理和信息反馈9.3.1监控量测数据宜实现自动采集与传输、实时处理及标准化输出；并应建立施工过程的信息化数据库。9.3.2监控量测数据的分析处理应包括资料的整理、计算和分析。9.3.3应及时根据量测数据绘制净空变化时态曲线及净空变化与距开挖工作面距离、多层支护施做、与施工状态（开挖中下台阶、仰拱或拆除临时支护等）的关系图等。9.3.4对初期的时态曲线应进行回归分析，选择与实测数据拟合好的函数进行回归，预测可能出现的最大拱顶下沉及水平收敛值。9.3.5施工过程中应进行监控量测数据的适时分析和阶段分析，并应符合下列要求：1适时分析：每天根据监控量测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原因并提交异常报告。2阶段分析：按周、月进行阶段分析、总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。3工序分析：按工序、分层支护分析、总结监控量测数据的变化规律，确定合理的施工顺序和支护施作时机。9.3.6监测数据达到或超过预警值时（或时态曲线出现异常），应立即采取相应措施。9.4变形控制基准和管理等级9.4.1变形控制基准包括净空位移、变形速率等，应根据地质条件、变形等级、隧道施工安全性、隧道结构的长期稳定性等因素制定。9.4.2变形控制基准应采用工程类比法确定，当无类比资料时控制基准可参照表9.4.2选用，并应根据现场监控量测结果进行调整。表9.4.2变形控制基准值U0（mm）变形等级ⅠⅡⅢ小、中跨（B≤12m）300500700大跨及以上（B>12m）400600800注：表中大小值可根据埋深和跨度综合确定，并在施工中通过实测资料的积累作适当调整。9.4.3根据量测结果，隧道结构稳定性评判标准应符合下列规定：1实测最大值或回归预测最大值不得超过控制值。2基于流变性的研究成果，将变形时态曲线安全状态分为以下三类进行评判隧道稳定性，如下图所示：dddda.变形基本稳定b.变形发展c.变形加剧图9.4.3变形时态曲线稳定性判定3初期支护净空位移变化速度大于50mm/d时，表明围岩处于高速变形状态；当变化速度小于2mm/d时，且满足条件2（a）图，可认为变形达到基本稳定。9.4.4挤压性围岩隧道施工变形管理采用变形速率和位移双控指标，按表可9.4.4进行变形管理等级划分，并结合地质条件及变形特征进行调整。表9.4.4铁路挤压性围岩隧道施工变形管理等级划分变形速率管理等级变形总量一般（2~10）低速（10~30）中速（30~50）高速（＞50）U＜50%U0绿色绿色蓝色黄色50%U0≤U＜70%U0绿色蓝色黄色红色70%U0≤U＜100%U0蓝色黄色红色红色9.4.5挤压性围岩隧道根据监测管理等级可按表9.4.5指导施工。当混凝土表面已出现明显裂缝时，应采取立即补强措施，并改变施工方法或设计参数。表9.4.5铁路挤压性围岩隧道变形管理对策表管理等级施工对策绿色正常施工蓝色警戒，加强监测，准备预案黄色预警，分析原因，实施补强预案红色报警，检查预案实施情况，分析失败原因、完善并加强补救措施，进行安全性评估，必要时考虑停止施工

附录Ａ铁路隧道挤压性围岩变形潜势分级A.0.1挤压性围岩变形潜势分级因素及其确定应符合下列规定：1变形潜势分级主要应由初始地应力状态、岩石坚硬程度、岩层厚度和岩体完整程度等因素确定；2评判因素应采用定量指标和定性划分综合确定；3大变形潜势分级应考虑主要结构面产状（岩层倾角、岩层走向与隧道洞轴的关系）、地下水状态、隧道埋深、相邻隧道间距、隧道断面尺寸等因素，必要时进行修正。A.0.2岩体初始应力状态，有实测的应力成果时，应采用实测值；无实测资料时，可根据隧道工程埋深、地形地貌、地质特征、构造运动史、主要构造线和开挖过程中出现的岩爆、岩芯饼化、岩体变形等特殊地质现象，按表A.0.2评估。表A.0.2初始地应力状态评估标准初始地应力状态主要现象评估基准（Rc/σmax）一般地应力硬质岩：开挖过程中不会出现岩爆，新生裂缝较少，成洞性一般较好>7软质岩：岩芯无或少有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有一定的位移，成洞性一般较好高地应力硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性一般较差4～7软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间较长，成洞性差极高地应力硬质岩：开挖过程中有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差＜4软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞注：表中Rc为岩石饱和单轴抗压强度（MPa），σmax为最大初始应力值（MPa）A.0.3软质岩坚硬程度的划分应按表A.0.3确定。表A.0.3软质岩坚硬程度的划分坚硬程度岩石饱和单轴抗压强度（MPa）定性鉴定代表性岩性软质岩较软岩30≥RC＞15锤击声不清脆，无回弹，较易击碎；浸水后，指甲可刻出印痕粉砂质板岩、泥质板岩、石英片岩、角闪石片岩、石英千枚岩、钙质千枚岩、黑云母化蚀变岩软岩15≥RC＞5锤击声哑，无回弹，易击碎；浸水后，手可掰开泥质板岩、云母片岩、绢云千枚岩、绢云母化蚀变岩极软岩≤5锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；浸水后，可捏成团炭质板岩、绢云母片岩、绿泥石片岩、蛇纹石片岩、绢云千枚岩、绿泥千枚岩、炭质千枚岩、绿泥石化蚀变岩注：无条件取得岩石饱和单轴抗压强度Rc实测值时，也可采用实测的点荷载强度指数IS（50）的换算值，换算方法按《工程岩体分级标准》（GB/T50218）的规定。A.0.4岩层厚度的划分应按表A.0.4确定。表A.0.4岩层厚度的划分岩层厚度薄层较薄层薄层极薄层层厚（cm）10≥h＞33≥h＞1≤1A.0.5岩体完整程度的划分应按表A.0.5-1确定；岩体节理发育程度的划分可按照A.0.5-2确定；岩体结构面结合程度的划分可按表A.0.5-3确定；岩体结构类型分类应符合表A.0.5-4的规定；岩体受地质构造影响程度的划分可按照A.0.5-5确定。表A.0.5-1岩体完整程度划分岩体完整程度定性划分岩体定量指标节理发育程度主要结构面结合程度主要结构面类型岩体结构类型岩体完整性指数岩体体积节理数（条/m3）定性描述组数平均间距（m）较破碎较发育2～31.0～0.4结合差节理、裂隙、劈理、层面、小断层薄层状或层状碎裂结构0.55≥Kv＞0.3510≤Jv＜20发育≥30.4～0.2结合好镶嵌结构结合一般薄层状结构破碎发育≥30.4～0.2结合差各种类型结构面层状碎裂结构0.35≥Kv＞0.1520≤Jv＜35很发育≤0.2结合一般或结合差碎裂结构极破碎无序——结合很差—散体结构Kv≤0.15Jv≥35注：1.平均间距指主要结构面间距的平均值；2.Kv=（Vpm/Vpr）2，Vpm-岩体弹性纵波速度（km/s），Vpr-岩石弹性纵波速度（km/s）。表A.0.5-2岩体节理发育程度划分节理发育程度基本特征节理较发育节理2～3组，呈X形，较规则，以构造型为主，多数间距大于0.4m，多为密闭节理，部分为微张节理，少有充填物。岩体被切割成大块状节理发育节理3组以上，不规则，呈X形或米字形，以构造型风化型为主，多数间距小于0.4m．大部分为张开节理，部分有充填物。岩体被切割成块状节理很发育节理3组以上，杂乱，以风化型和构造型为主，多数间距小于0.2m，以张开节理为主，有个别宽张节理，一般均有充填物。岩体被切割成碎裂状表A.0.5-3岩体结构面结合程度划分结合程度结构面特征结合好张开度小于1mm，为硅质、铁质、钙质胶结，结构面粗糙，无充填物；张开度1mm～3mm，为硅质、铁质胶结；张开度大于3mm，结构面粗糙，为硅质胶结结合一般张开度小于1mm，结构面平直，钙泥质胶结或无充填物；张开度1mm～3mm，为钙质胶结；张开度大于3mm，结构面粗糙，为铁质、钙质胶结结合差张开度小于1mm，结构面平直，泥质充填张开度1mm～3mm，结构面平直，为泥质胶结或钙泥质胶结；张开度大于3mm，多为泥质或岩屑充填结合很差泥质充填或泥夹岩屑充填，充填物厚度大于起伏差表A.0.5-4岩体结构类型分类岩体结构类型地质背景结构体特征结构面特征岩体工程特征可能发生的工程问题薄层状结构构造影响较重-严重，多韵律的薄层或薄层夹中厚层，岩层厚度一般小于等于10cm，在构造作用下，发生强烈褶曲和层间错动碎石状、薄层状、板状、薄板状、片状层理、片理、节理发育，原生软弱夹层、层间错动和小断层时有出现，结构面间距一般为0.2～0.4m结构面多为泥膜、碎屑和泥质充填接近均一的各向异性性，其变形和强度特征受层面及岩层组合控制，可视为弹塑性体，稳定性差不稳定结构体可产生滑塌，特别是岩层的弯曲破坏及软弱岩层的塑性变形碎裂结构镶嵌结构构造影响严重，一般发育于脆硬岩层中，结构面组数较多，密度较大以规模不大的结构面为主，但组数多，密度大，延续性差，闭合无填充或充填少量碎屑形状不规则，菱角显著完整性破坏大，整体强度低，受构造结构面控制，稳定性差不稳定结构体可产生滑塌，易引起岩体失稳或变形层状碎裂结构构造影响较重-严重，受构造裂隙切割的层状岩体以层面、软弱夹层和层间错动面等为主，构造裂隙发育以碎石（角砾）状、板状、短柱状为主完整性破坏较大，整体强度低，稳定性差易引起岩体大变形碎裂结构构造影响严重，岩性复杂，构造破碎较强烈延续差的结构面，密度大，相互交切碎屑和大小不等的岩块，形状多种，不规则完整性破坏大，整体强度很低，受构造结构面控制，多呈弹塑性介质，稳定性很差易引起岩体失稳，地下水加剧岩体失稳散体结构构造影响很严重，构造破碎带裂隙和节理很发育，无规则岩屑、角砾、碎片、碎块、岩粉完整性遭到很大破坏，稳定性极差，岩体属性接近松散体介质易引起规模较大的岩体失稳，地下水加剧岩体失稳表A.0.5-5岩体受地质构造影响程度划分构造影响程度基本特征较重地质构造变动较大，位于断层或褶曲轴的邻近地段，可有小断层，节理较发育严重地质构造变动剧烈，位于褶曲轴部或断层影响带内，软质岩多见扭曲及拖拉现象，节理发育很严重位于断层破碎带内，岩体呈块石、碎石、角砾状，有的甚至呈粉末、泥土状，节理很发育A.0.6地下水的出水状态分级宜按表A.0.6确定。表A.0.6地下水的出水状态分级地下水出水状态潮湿或点滴状出水淋雨状或线流状出水涌流状出水水量Q[L/（min.10m洞长）]裂隙水压力p（MPa）Q≤25或p≤0.125＜Q≤125或0.1＜p≤0.5Q＞125p＞0.5A.0.7挤压性围岩大变形潜势分级与围岩特征的关系宜按表A.0.7确定。表A.0.7挤压性围岩大变形潜势分级与围岩特征的关系大变形潜势分级轻微中等严重围岩基本分级ⅣⅣ、ⅤⅤ、Ⅵ围岩特征Ⅳ级围岩：较软岩、软岩或软岩夹硬岩，较薄层或薄层状为主，层理、板理清晰，层间结合一般或结合差，石质较硬，受构造影响较重，节理较发育—发育，岩体较破碎，呈层状或层状碎裂结构，围岩稳定性差，有少量基岩裂隙水Ⅳ级围岩：软岩或软岩夹硬岩，薄层状为主，层理、板理清晰，层间结合一般或结合差，受构造影响较重，节理较发育—发育，岩体较破碎，有揉皱现象，含泥化夹层及层间挤压破碎带，呈薄层状或层状碎裂结构，围岩稳定性差，有少量基岩裂隙水Ⅴ级围岩：软岩、极软岩，极薄层为主，层间结合一般或结合差，受构造影响较重—严重，节理发育，岩体破碎，有揉皱现象，呈层状压碎结构或压碎结构，围岩稳定性很差，有少量渗水Ⅳ级围岩：硬质岩，受构造影响严重或有一定的蚀变作用，岩体破碎，呈压性碎石（角砾）状镶嵌结构或碎裂结构，围岩稳定性差，有少量基岩裂隙水Ⅴ级围岩：软岩、极软岩，薄层状为主，层间结合差，受地质构造影响严重，节理发育—很发育，小褶皱（曲）发育，含泥化夹层或泥团，软硬不一，岩体破碎，呈层状压碎结构或压碎结构；较软岩、压碎岩、蚀变带，层间结合很差或软硬不一，受地质构造影响严重，节理很发育，岩体破碎—极破碎，呈压碎结构；围岩稳定性差，有少量基岩裂隙水，且发育不均Ⅵ级围岩：断层泥砾带，受构造影响很严重，岩体极破碎，呈散体结构，围岩稳定性很差，有少量渗水

附录B岩体强度计算方法B.0.1完整性系数法节理、裂隙等结构面影响岩体的主要因素，其分布情况可通过弹性波传播来查明，通过弹性波在岩石试块和岩体中的传播速度比，可判断岩体中裂隙发育程度，由此推算岩体强度：（B.0.1-1）（B.0.1-2）式中为岩体中的弹性波纵波传播速度，为岩块中的弹性波纵波传播速度。表B.0.1Kv与岩体完整程度的对应关系B.0.2Mohr-Coulomb准则估算（B.0.2）B.0.3GSI法(Hoek)（B.0.3）式中—岩块强度，可用点荷载测定；mi——Hoek-Brown常数，反映岩石各组分之间摩擦特性；GSI一地质强度指数，反映岩石和岩体之间的性质差异。表B.0.3GSI取值表B.0.4m和s值法（B.0.4）表B.0.4M和s值5、Singh法（B.0.5）式中—巴顿岩体质量(Q)分类。

附录C变形控制对策及主要措施参考表C.0.1铁路挤压性围岩隧道变形可按表C.0.1进行控制。表C.0.1变形控制对策及措施表对策措施变形等级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级应力释放预留变形量释放预留变形量释放预留变形量释放，必要时超前导洞+预留变形量释放断面形式单线

（小、中跨度）马蹄形马蹄形，适当加大边墙曲率大曲率马蹄形，必要时圆形双线

（大跨度及以上）拱墙圆形拱墙圆形，仰拱曲率可适当加大拱墙圆形，仰拱曲率加大，必要时可全环圆形超前支护拱墙周边拱部120°范围，Φ42超前小导管，长3～4m，环距40cm，管内注浆拱部150°范围，Φ42超前小导管，长4～5m，环距40cm，管内注浆拱部180°范围，Φ76自进式中管棚，长8～10m，环距30cm，拱腰以下斜向下，管内注浆掌子面不采用不采用一般不采用，局部严重变形段可采用玻璃纤维锚杆+注浆加固掌子面锚固体系系统锚杆拱墙Φ22组合中空锚杆，长4m，系统布置拱墙Φ22组合中空锚杆，长5m，系统布置拱墙Φ22组合中空锚杆，长5m，系统布置锁脚锚杆每处1组两根Φ42，长4m每处2组4根Φ42，长4m每处2组4根R32N，长8m径向注浆拱墙径向注浆，Φ42小导管，长3m拱墙径向注浆，Φ42小导管，长3m全环径向注浆，Φ42小导管，长3m自进式长锚杆不采用必要时采用，拱腰以下至边墙范围，每节钢架1～2根，R32N，长8m第一层支护拱墙系统设置，环向间距1.5～2m，R32N，长8～10m长锚索不采用不采用严重变形段于第二层支护设置，单侧3～5根，长15～18m初期支护支护结构单层支护单层支护双层支护钢架全环Ⅰ20a全环H175全环H175+H175（双层）喷混凝土湿喷C25,27cm湿喷C25,30cm湿喷C30早高强，加钢纤维，30+30cm施工方法开挖台阶法，钻爆开挖三台阶（短台阶）法，钻爆开挖三台阶（微台阶）法、钻爆或非爆开挖支护施工各工序均采用机械化配套，实现高效、快速施工各工序均采用机械化配套，实现高效、快速施工各工序均采用机械化配套，实现高效、快速施工工序及步距各支护工序均紧跟开挖面及时施做，仰拱封闭距最前方掌子面不大于30m自进式长锚杆适当滞后至中下台阶施做，其余各支护工序均紧跟开挖面及时施做，仰拱封闭距最前方掌子面不大于25m导洞超前释放后开挖，第二层钢架支护拱墙一次整体施做，自进式长锚杆适当滞后至中下台阶施做，长锚索（如设置）于仰拱闭合后至二衬前择机施做，其余各支护工序均紧跟开挖面及时施做，仰拱封闭距最前方掌子面不大于20m监控量测变形监测监测断面间距10m，每断面测点5个监测断面间距5m，每断面测点7个监测断面间距5m，每断面测点8～10个受力监测按不大于500m等间距布置受力监测断面，主要测试接触压力、二衬混凝土应力等，监测周期截止开通运营前按不大于200m等间距布置受力监测断面，主要测试接触压力、二衬混凝土应力等，监测周期截止开通运营前一般按不大于50m等间距布置受力监测断面，必要时可加密，全面测试围岩压力、各层接触压力、钢架应力、喷混凝土应力、钢筋应力、二衬混凝土应力等，自动化数据采集，监测周期至开通运营后1～3年辅助措施钢架纵向连接常规锚杆连接必要时于钢架接头范围采用短型钢“M”形连接拱墙均采用短型钢“M”形连接锁固锚杆不采用结合自进式长锚杆统一布置结合自进式长锚杆统一布置仰拱钢桁架不采用不采用变形严重且存在底鼓可能时采用临时支撑不采用一般不采用必要时于变形最大处设置，主要以大直径钢管、型钢临时横撑或临时仰拱为主掌子面封闭不采用不采用掌子面有外鼓、溜坍现象时采用二次衬砌厚度及强度50～60cm，C35钢筋混凝土60～70cm，C35钢筋混凝土70～80cm，C40钢筋混凝土施做时机初支变形趋于稳定，且累积位移量已达极限位移量的80%及以上初支变形趋于稳定，且累积位移量已达极限位移量的80%及以上初支变形趋于稳定，且累积位移量已达极限位移量的80%及以上缓冲结构不采用不采用部分严重变形段，衬砌前初支变形难以完全趋稳时考虑采用。一般为橡塑海绵、聚氨酯等柔性材料，厚度5cm左右建设管理挤压性围岩隧道实行信息化设计和管理，由建设单位牵头成立有设计、施工、监理、科研等单位参加的对策小组，对挤压性围岩隧道实行现场动态管理，实时分析变形、受力监测数据，及时调整设计施工方案，监督工艺质量，控制施工安全，完善变更及动态设计文件，保障各种资源的落实等。附录D开挖工作面地质状况记录表D.0.1开挖工作面地质状况可按表D.0.1填写。表D.0.1开挖工作面地质状况记录表编号：XXXX隧道开挖工作面里程埋深（m）地层岩性围岩类别设计饱和极限抗压强度Rc（Mpa）极硬岩硬岩较软岩软岩极软岩取样编号试验编号实际施工＞6030~6015~305~15＜5开挖工作面上围岩岩体结构特征层理产状单层厚度（m）层面特征与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距（m）长度（m）缝宽（mm）充填物与隧轴夹角围岩照片结构面与隧道轴线关系图1234断层产状破碎带宽度（m）破碎带特征纵波速度（m/s）续表附录D侧壁围岩岩体结构特征左侧壁右侧壁层理产状单层厚度（m）层面特征与隧轴夹角层理产状单层厚度（m）层面特征与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距（m）长度（m）缝宽（mm）充填物与隧轴夹角节理裂隙组次产状间距（m）长度（m）缝宽（mm）充填物与隧轴夹角11223344断层产状破碎带宽度（m）破碎带特征与隧轴夹角断层产状破碎带宽度（m）破碎带特征与隧轴夹角地下水涌水位置涌水量[L/（min·10m）]无水滴水线状股状含泥沙情况侵蚀类型取水样编号试验编号＜1010~2525~125＞125稳定性洞周稳定拱部掉块边墙掉块拱部坍塌边墙坍塌坍方＞10m3坍方＜10m3掌子面稳定拱部坍塌开挖工作面挤出开挖后至掉块或坍塌的时间侧壁素描开挖工作面素描工程措施及有关参数线路左侧壁素描线路右侧壁素描掌子面素描施工方签字年月日监理签字年月日附录E支护效果记录表E.0.1支护效果可按表E.0.1填写。表E.0.1支护效果记录表掌子面里程埋深（m）变形等级台阶里程上：中：下：仰拱里程二衬里程变形量（mm）变形速率（mm/d）时间1234567（mm/d）施做时机第二（多）层支护仰拱二次衬砌喷层厚度（cm）裂隙剥离剪切破坏鼓包锚杆（索）长度（m）施做时间拉脱（断）垫板陷入钢架型号有无屈服接头是否完好底鼓裂隙隆起渗水情况记录者：复核者：

附录F隧道净空变化量测记录表F.0.1隧道净空变化量测可按表F.0.1填写。表F.0.1隧道净空变化量测记录表桩号施工方法施工部位埋设日期测线编号量测时间第一次第二次第三次平均值温度修正修正后观测值相对初次变化值相对上次变化值时间间隔变化速率备注年月日时mmmmmmmmmmmmdmm/d测读者：计算者：复核者：

引用标准名录1《铁路隧道设计规范》TB10003-20162《铁路隧道施工机械配置的指导意见》铁建设函[2008]777号3《铁路工程特殊岩土勘察规程》TB10038-20124《铁路工程地质遥感技术规程》GB/T57835《铁路隧道监控量测技术规程》Q/CR9218-20156《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-20097《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005

本标准用词说明在执行本规程条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。（1）表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。（2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。（4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的词采用“可”。

《铁路挤压性围岩隧道技术规范》条文说明本条文说明系对重点条文的编制依据，存在的问题以及在执行过程中应注意的事项等予以说明，不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。1.0.2本规范是依据挤压性围岩变形特征、治理案例进行研究而编制，对其它软弱围岩如富水软黄土、膨胀性围岩等地层的变形治理可参考使用。1.0.6挤压性围岩受地质构造和围岩岩性的影响，其完整程度在不同隧道或同一隧道不同的段落差异大，围岩变形程度差异也大，具随机性特点，例如同为三叠系板岩地层，兰渝线新城子隧道出口挤压变形极为严重，而一沟之隔的毛羽山隧道进口段挤压变形程度较轻。设计阶段，应根据宏观地应力场、构造影响程度及围岩岩性等因素，沿隧道纵向分段初步预判变形程度和分级。施工阶段，根据揭示地质、变形情况等进一步动态调整设计参数，动态管理。2.1.1初始地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称\o"岩体初始应力"岩体初始应力、残余应力或原岩应力。广义上也指地球体内的应力。它包括由地热﹑重力﹑地球自转速度变化及其他因素产生的应力。2.1.3对高地应力的判定，目前主要有以下划分标准：（1）根据初始地应力测试值大小，国内一些学者以及水电工程规范规定最大主应力20MPa为高地应力，最大主应力>30MPa或40MPa为极高地应力，这类划分标准以应力的绝对大小来划分。（2根据岩石的强度应力比，主要采用岩石饱和单轴抗压强度与最大初始地应力之比来划分，表2-1、表2-2给出部分国家及国内采用这一类划分方法的标准。这里高地应力是一个相对概念，是相对于岩石强度而言，不是应力绝对大小的概念。表2-1部分国家采用岩石（饱和）强度应力比划分地应力的标准分级划分标准低地应力中地应力强地应力法国隧协>42~4<2日本应用地质协会>42~4<2前苏联顿巴斯矿区>42.2~4<2.2日本国铁隧规>44~62~4表2-2国内采用岩石（饱和）强度应力比划分地应力的标准分级划分标准低地应力中等地应力高地应力极高地应力铁路工程行业标准——47<4公路工程行业标准——47<4水电工程行业标准（<10MPa）>7（1020MPa）47（2040MPa）24（40MPa）<2水电工程国家标准（<10MPa）>7（1020MPa）47（2040MPa）24（40MPa）<2岩土工程国家标准——47<4注：表中水电工程标准采用实测最大主应力和强度应力比双控指标，括号内为实测最大主应力值。可以看出，即使采用相同的岩石强度应力比方法进行划分，各国之间以及行业之间的标准也并不统一。在依据高地应力条件来判断岩体是否产生挤压性时，采用上述标准可能出现偏差。如具有碎裂化结构特征的岩体，其原岩的岩石强度应力比即使不满足上述高地应力条件，也有可能产生挤压变形。实际上，与岩体稳定性相关的因素不仅仅是岩石强度，更直接的是岩体强度，尤其是岩块较硬但整体结构破碎、完整性很低的岩体，其岩块的强度并不能真实反映这类岩体的力学特性，岩体强度需要进行现场原位试验获取。2.1.4软岩分为地质软岩和工程软岩，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的膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱层；工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。前者指依据强度大小划分为低强度的一类岩石（softrock），后者则指在工程荷载作用下能产生显著塑性变形的一类岩石，是含义更为广泛的软弱岩石（weakrock）。因为在不同的工程荷载条件下，低强度岩石对于小的荷载作用可能表现并不软弱（不发生显著塑性变形），有些较高强度岩石在大的荷载作用下可能会表现为软弱（发生显著塑性变形）。依据岩石强度划分，1990年代ISRM定义软岩为单轴抗压强度在0.5～25MPa之间的岩石，国内相关规范及手册则定义单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石为软岩。以上为传统意义的软岩概念，强调了软弱松散的低强度特点。更为广泛的软岩概念则包括低强度软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩等类型。低强度软岩指较低应力水平条件下即发生显著变形的低强度岩体，属低应力软岩范畴。主要有泥质岩体，以含大量粘土矿物为显著特征，具有遇水膨胀的特性。高应力软岩指在较高应力水平条件下才发生显著变形的中高强度的岩体，这类软岩主要为含泥质矿岩。节理化软岩指节理发育、岩块强度颇高表现为硬岩特性、但整个岩体强度较低易发生显著变形的岩体，岩体破碎、碎裂结构为其显著特征。复合型软岩为上述类型的组合，如高应力-强膨涨、高应力-节理化等复合型软岩。由于挤压性围岩是处于高地应力环境中的有流变性的岩体，因此挤压性围岩除涵盖传统意义的低强度软岩外，还涵盖高应力软岩、高应力-强膨胀复合软岩和高应力-节理化复合软岩等工程软岩的范畴。但软岩不等同于挤压性围岩，离开高地应力，软岩只是软岩不是挤压性围岩。显然，岩石的挤压性是一种伴随高地应力而存在的变形特性，而膨胀岩的膨胀性与此不同，后者不随地应力高低都存在。由于高地应力是产生挤压性的环境条件，因此在工程地质特征上，挤压性围岩具有典型高地应力地层的标志，如岩体结构致密、开挖无渗水、围岩收敛变形大等。正是由于高地应力作用下的岩石流变性，相对结构松散的低应力岩体变形容易坍塌，挤压变形除了变形量级大还有“大而不坍”的特点。2.1.5国际岩石力学学会（ISRM）成立专业委员会研究岩石挤压性问题，ISRM对岩石的挤压性定义为：一种由于超过极限剪切应力而发生在隧道周边的与时间相关的大变形，其本质是蠕变行为，这种变形可能会在施工期间停止，也可能会持续很长一段时间。2.1.6围岩强度应力比Gn的定义是：岩体内部的最大地应力值（σmax）与围岩强度（Rcm）的比值。即：Gn＝Rcm/σmax（式3.6.6）式中σmax：岩体内最大的初始地应力值Rcm：岩体的抗压强度值构造应力会改变自重应力的初始状态，围岩中的最大初始地应力σmax可能不是垂直方向的，而是水平方向的。应根据实际量测的数据而定。在没有量测数据的条件下，可采用垂直应力为最大地应力值或采用经验公式的计算值。围岩强度通常采用围岩的抗压强度的实测值，对岩质围岩来说，例如Ⅰ、Ⅱ级可采用岩石的抗压强度，而其它级别的岩质围岩，则应考虑对岩石强度进行折减确定，对土质围岩则应根据实测的c、φ值通过计算决定。目前，确定围岩强度的最有效的方法是通过对围岩和构成围岩的岩石试件的弹性波速度的测试，用其速度平方的比值来确定。即：Rcm=Rc（Vp/vp）2式中Rc：岩石试件的抗压强度Vp：围岩的弹性波速度vp：岩石试件的弹性波速度围岩强度应力比应该沿隧道纵向逐段确定。2.1.7围岩大变形，目前国内外还没有形成统一的定义，其定量判据主要依据相对变形值。其中，日本把相对变形超过2%的变形定义为大变形。HoekE、MarinosP在描述挤压性时，把相对变形达到