深埋大跨度绿泥石片岩隧道变形规律及合理预留变形量

作     者：陈丽俊 陈建勋 罗彦斌 刘伟伟 王传武 CHEN Li-jun;CHEN Jian-xun;LUO Yan-bin;LIU Wei-wei;WANG Chuan-wu

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2021年第34卷第6期

页      面：147-157页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41831286 51808049) 

主　　题：隧道工程 绿泥石片岩 预留变形 变形规律 深埋隧道 大跨度 

摘      要：陕西宝鸡至汉中高速公路连城山隧道(双洞六车道)在穿越绿泥石片岩地层过程中发生了初期支护变形侵限、喷射混凝土开裂、钢架扭曲等严重大变形灾害,施工难度非常大。基于连城山隧道大变形现场调研和现场监控量测数据,统计分析了不同绿泥石片岩岩体状态下的隧道变形情况,研究了深埋大跨度绿泥石片岩隧道变形规律及合理预留变形量;在此基础上建立了深埋大跨度绿泥石片岩隧道施工变形控制基准。研究结果表明:隧道变形量与绿泥石片岩的岩体状态密切相关,绿泥石片岩呈粉末状时隧道变形量最大,绿泥石片岩呈块状或厚层状时隧道变形量相对最小;隧道变形整体上表现出拱部沉降明显大于水平收敛的特征;采用三台阶留核心土法+拱墙部双层HK200b钢架+?108大管径锁脚锚管+深仰拱的施工方案时,粉末状、碎裂状(粉末加块石)、薄层状、块状或厚层状绿泥石片岩段隧道沉降量值分别为358~850,234~678,153~486,27~236 mm;其中以拱部初期支护的整体沉降为主,占总沉降的55.5%~86.1%;隧道沉降主要发生在上台阶和中台阶施工阶段,占总沉降的66.7%~82.7%;仰拱施作后产生的变形占比最小,为3.3%~4.9%。建议在以上4种绿泥石片岩岩体状态下,隧道预留变形量分别取70~95,50~70,30~50,15~30 cm;在保证隧道施工场地的前提下,应尽量缩短台阶长度,减少初期支护封闭成环的时间。