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

来源：中国公路学报, 2021, 34(06): 147-157.

DOI：10.19721/j.cnki.1001-7372.2021.06.015

• 隧道工程
• 绿泥石片岩
• 预留变形
• 变形规律
• 深埋隧道
• 大跨度

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。

• 单位
  长安大学; 公路学院