不良地質隧道初期支護變形特征及處理對策*

王文芳

(蘭州石化職業技術學院 730060)

引言

隨著我國交通基礎設施的不斷完善, 在復雜地質條件下修建隧道已經非常普遍, 然而在復雜地質環境中修建隧道常遇到突水突泥、 巖爆、 高溫熱害、 軟巖大變形等災害[1]。 這給隧道的正常施工帶來極大的困難, 如蘭渝鐵路木寨嶺、 胡麻嶺和桃樹坪隧道、 宜萬鐵路的野三關隧道、 大瑞鐵路大柱山隧道等工程的地質災害, 嚴重影響了隧道的正常建設[2-5]。 國內學者對不良地質隧道的建設有不同的觀點, 部分學者認為加強勘察設計精度, 避開不良地質； 也有部分學者認為圍巖災害機理沒搞清楚, 支護手段不夠科學[6-8]。 但是目前的物探手段不能完全搞清楚復雜的地質狀況, 工程建設過程中遇到不良地質隧道不可避免。 本文結合某隧道施工中出現的軟巖變形問題, 簡要介紹圍巖的變形特征、 分析變形原因,制定了針對性的處理措施, 控制了初期支護變形, 順利完成了施工。

1 工程及地質概況

某鐵路隧道全長9585m, 為單管雙線隧道,直線段線間距4.4m, 曲線段線間距4.6m, 最大毛洞開挖跨度14.5m, 開挖高度12.5m, 開挖面積142m2。 隧道所處的地質構造極其復雜, 經歷了三期較明顯的構造運動, 分別為前震旦紀、 中生代及新生代構造運動, 受多期構造運動疊加的影響, 隧道穿越3 條斷層、 2 個褶皺帶, 其中F1斷層750m,X3向斜270m。 隧道巖體節理裂隙發育, 風化嚴重, 存在高地應力、 承壓水、 斷層破碎帶地層, 施工難度較大。 隧道穿越X3向斜核部時, 發生初期支護變形、 混凝土掉塊, 鋼架扭曲和斷裂, 初支侵限等施工災害。……