小三岔口隧道混合岩岩质塌方处理研究（论文）.pdf

l工程建设与设计 IConstruction&Des ForProject 小 三 岔 口 隧 道 混 合 岩 岩 质 塌 方 处 理 研 究 Collapse Treatment in M igmatite Rock Tunnel 范永 慧 (中交远洲交通科技集团有限公司，石家庄 050051) FAN Yong-hui (ChinaRoadsCommunicationsScience&TechnologyGroupCo．Ltd．，Shijiazhuang 050051，China) 【摘 要】混合岩岩质特殊，混合岩岩质隧道开挖时常发生规模不等的塌方现象。论文介绍了小三岔口隧道的地质概况和 围岩特征，着重阐述了隧道塌方情况和特点，并分析原因，给出处理方案。 [Abstract]Becausemigmatiterockis special，unequal scale collapsesoccurredfrequentlywhenmigmatite rocktunnel excavating． This article introduces the geological condition and wall rock characteristics of Xiaosanchakou tunnel，mainly elaborates on the situationandcharacteristicsofturmelcollapse，andanalyzesthereasons，givesthetreatmentscheme． 【关键 词】塌方：混合岩：处理方案 [Keywords]tunnelcollapse；migmatite；treatmentscheme 【中图分类号]U457~．2 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2018)08．0116-03 【DOil 1 0．1 36 1 6／j．cnki．gcjsysj．20 1 8．08．032 1 引 言 随着我国交通基础建设规模的扩大 ，隧道工程施工往往 要穿越一些复杂地质地段，但由于地质条件 、施工方法等多种 因素影响，隧道塌方掉块时有发生。对待塌方，主要以预防为 主 ；对于已经发生塌方地段，要因地制宜 ，具体情况具体解决。 混合岩具有形态多样，成分、结构和构造变化较大的特 点 ，国内外对混合岩进行了一些研究口-4]，但对混合岩岩质隧道 的设计和施工的研究却相对很少 ，本文针对小二岔口隧道塌 方情况，阐述了混合岩岩质隧道塌方特点，并提出了处理方 案。 2 工 程 概 况 张承高速公路小三岔口特长隧道，采用双向四车道高速 公路 标准 、分 离式隧道 方案 ，设计速 度 100km／h，左 线长 【作者简介】范永慧(1983～)，男，河北张家口人，工程师，从事隧道 支护技术研究。 116 度 4 455m；右线长度 4 501m。隧道施工难度大，合同工期短 ， 属张承高速控制性工程。 小三岔口隧道地质主要为太古界单塔子群自庙组(Arb) 混合岩。“混合岩”这一术语是由 SederHolm(1 907)所创立的， 用来描述一种由非花岗质的变质岩部分和花岗质岩、或偏离 花岗质和接近花岗质组分的两部分混合而成的非均质岩石【5]。 混合岩是介于变质岩和岩浆岩之间的过渡性岩类[6】，根据混合 岩作用的方式 、强度以及构造特征等，混合岩可分眼球状、条 带状、混合片麻岩 、混合花岗岩等不同类型。混合岩形态多种 多样，成分、结构和构造变化也很大。在隧道开挖过程中，混合 岩岩体节理多存在裂隙发育、凌乱、切割严重 ，局部有扭曲变 形现象，岩块间结合力较差，整体稳定性一般，时有局部掉块、 塌落现象。 3 施 工 情 况 3．1 开挖 后 围岩 情 况 小三岔口隧道m级、Ⅳ级、V级围岩施工开挖后围岩均显 示为多种岩性混合岩，岩体整体较破碎，节理裂隙较发育，呈 块状 一破碎镶嵌结构。节理面张开且大 多平直、光滑，表面黏 附层状变质 化矿物．岩块结构面结合性差。掌子面经常出现 软弱夹层，走向大多与隧道中线方向夹角较小。对罔芊}稳定性 起控制作 。爆破排险后显示：基本不能形成光面爆破效果，经 常，皮生掉块 、小型坍塌现象。 3．2 施工 控 制情 况 施工方从爆破开挖支护方案人于，合理安排工序，优化爆 破技术。为达剑光面爆破效果．、采取 j 减小周边眼间距(间距 控制在 40cm以内)、周边眼采用小直 炸药，导爆索间隔空气 梓装药、缩短开挖进尺等措施，但控制掉块、塌落现象效果仍 不明显(见罔 1)。 a K7+329-K7+436段实况 ～ “蛔， t嘲 口哪 l口 ● ●。‘_ 0荫 nO砑 tI n蜘 b K7+385断面测绘图 C ZK7+573一ZK7+71 1段实况 市政·交通·水利工程设计l M ‘n咖‘ r Reso~ces- “ 肿 Mg l 一 l 曩lI _ 一 一 一 i — 銎 l 图 1钻爆开挖照片及断面图 4 处 理 方 案 4．1 混合 岩塌 方现 象特 点及 原 因 根据现场实际情况，总结小三岔口隧道部分段落出现塌 落现象有如下特点： 1)隧道穿越地层岩性以 昆合岩为主 ，部分段落爆破扦挖 后出现塌落现象 ，塌落规模不等，有 40cm以上的掉块 ，也有 l~2m的塌搭情况； 2)隧道固岩岩性变化快 ，时好时坏，发生塌落位置不确 定，时而拱顶 ，时而拱腰侧壁 ； 3)爆破开挖后掉块、塌落现象属局部现象．非全断面塌落 现象。 经多次研究，认为混合岩岩体节理裂隙发育、切割严重， 多有泥状物 允填，且多呈碎块和碎屑状，局部严重扭曲变形， 岩块间结合力较差 ，随围岩等级不同，发生塌落