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开达古隧道出口段大变形成因及支护对策分析

刘凡  王安民  王少飞  喻佳  
【摘要】:穿过强风化~中风化片理化玄武岩地层施工开挖的开达古隧道在出口段施工过程中出现软岩大变形的工程问题,主要表现为隧道的拱顶及拱腰沉降过大。为分析大变形成因及支护对策,在没有明显构造应力的工况下,基于开达古隧道实际设计施工信息及掌子面揭示的岩层节理产状进行数值模拟分析,在当前工况下得到如下结论:①大变形的成因为深埋软岩隧道在开挖后塑性区持续发展围岩物理力学参数劣化引起支护结构发生挤压性变形破坏,其变形量级及最大沉降变形的位置与其水平或缓倾的板劈理构造的物理力学及产状特征直接相关;②不可单纯通过引导围岩变形来释放围岩压力,断面封闭过晚或超前支护结构提供的支护力不足,引起围岩塑性区的的持续发展,会导致后期仍需要较高的支护代价才能使围岩-支护体系才能达到稳定平衡的状态。因而高质量的超前支护、控制台阶长度与安全步距,及早封闭初支断面都是重要的施工控制因素;③拱顶及拱腰的注浆加固配合超前管棚或密排小导管为较高效的控制大变形的支护手段。

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