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高原软岩隧道初支变形侵限原因分析与对策

李清油蔡东程鹏吴雪松周智明

蜀道集团·四川路桥，四川成都610095

摘要：久马高速场区地处高原，地质多为断层、煤层、岩体破碎、地下水丰富，施工环境和地质条件极差、地质

构造非常复杂，围岩变化快。岩性应力极大，在隧道施工中，极易发生初支变形、侵限、掉块和坍塌等不良现象。

文章从高原应力及成因、工程地质、地勘、设计、施工与管理（含监督）等五个方面阐述了高原软岩隧道施工过

程中初支变形、掉块、侵限原因，同时列出了施工过程所采取的对策措施和措施达到的效果，从源头上防范与化

解了施工出现的各类风险，以供同行建设者、管理者借鉴。

关键词：侵限原因分析；对策措施；化解施工风险

中图分类号：TU2

0引言性弱、亲水性强、遇水软化、塑变、抗风化能力弱、

极易崩解，岩性应力大，场区施工环境和地质条件极

高原、软岩、侵限、高地应力释义：高原：是指

差。

海拔高度在1000米以上,相对高度500米以上的地区，

1.2项目隧道控制重、难点

地势可能是相对平坦或者有一定起伏的广阔地区。软

项目场区地处高原，隧区在上述地质情况下：施

岩：是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩

工过程中，开挖极易发生坍塌、初期支护极易掉块、

石力学介质。根据软岩特性的差异及产生显著塑性变

开裂、变形、侵限；二衬极易发生开裂、渗水、变形、

形的机理，软岩可分为4大类，即膨胀性软岩、高应

侵限等不良施工病害现象（图1）。

力软岩、节理化软岩和复合型软岩。据性质软岩分为

地质软岩和工程软岩。①地质软岩是指强度低、孔隙

度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或

含有大量的膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱层。②

工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的

混凝土掉块钢架变形初支侵限

工程岩体。侵限：就是结构物几何尺寸侵入到建筑轮

图1钢架变形掉块侵限

廓界限内，使建筑不能满足社会使用功能。高地应力：

因此弄清隧道初支钢架变形、掉块、侵限的原因，

高地应力是地质学概念，意思是指岩石抗压强度与地

并采取相应的对策措施，保证初支的强度、刚度和稳

应力的比值。当围岩内部的围岩强度与最大地应力的

定性，确保开挖后地表不沉降；初支钢架不扭曲变形、

比值达到某一水平时，才能称为高地应力或极高地应

不沉降、不侵限，混凝土不掉块、断裂二衬混凝土不

力。高地应力是相对围岩强度而言的。即应以围岩内

开裂渗水是项目控制的重点和难点，从源头上防范与

部的最大地应力与围岩强度（Rb）的比值（围岩强度

化化化解决项目施工内险，确保工程施工安全、质量、

比=Rb/σmax）来判别是否是高地应力

进度，有序推进工程项目建设。

1工程概况