隧洞穿越高应力压密散体施工对策及其适应性分析

作     者：郝俊锁 尹黔 李勇 刘俊峰 HAO Jun-suo;YIN Qian;LI Yong;LIU Jun-feng

作者机构：中铁十八局集团第二工程有限公司河北唐山064000 

出 版 物：《长江科学院院报》 (Journal of Changjiang River Scientific Research Institute)

年 卷 期：2022年第39卷第12期

页      面：141-146,153页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中铁十八局集团第二工程有限公司、西南交通大学联合科研课题(2-JF-2021-滇中引水-2-001)。 

主　　题：引水隧洞 高地应力 散体压密结构 卸压失稳 挤压变形 滇中引水工程 

摘      要：滇中引水工程狮子山隧洞处于F_(Ⅲ-102)和F_(16)断裂构造夹持带,地应力高,其D_(1)^(1)钙质页岩、炭质页岩呈散体压密结构。地质分析表明,区域地质挤压构造残余高地应力是隧洞大变形的主要动力源,低抗载性劣化破碎结构是隧洞产生失稳变形主要内因。现场揭示隧洞破坏形式主要表现为开挖卸荷失稳坍塌、掌子面挤出、支护严重挤压变形。针对高地应力条件下散体压密结构的围岩特性和典型破坏特征,提出施工应遵循“预支护、快掘进、快支护、快闭合的原则,并总结了适用于该地质条件的针对性施工对策:选用ST-20管棚钻机进行长15 m的Φ108 mm大管棚超前预支护施作与周边和掌子面围岩注浆加固;采取“及时强支护并设置让压锚杆和长锁脚锚管抑制变形措施;施工期间加强围岩监控量测和围岩内部变形监测,实施动态控制,信息化施工。实践证明,隧洞穿越高地应力挤压破碎带时,采取对浅部围岩进行加固、主动支护与被动支护相结合的施工措施,能有效抑制围岩松动圈向深部发展与变形,有力保障隧洞安全顺利施工。