摘要 文章針對(duì)查針梁子隧道大變形災(zāi)害展開研究，分析了查針梁子隧道大變形災(zāi)害的主要影響因素，包括工程設(shè)計(jì)和施工工藝；在此基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了查針梁子隧道大變形的處治措施與施工方法，包括加強(qiáng)襯砌和更換開挖方案；最后，為確保查針梁子隧道大變形災(zāi)害的處治效果，提出了相應(yīng)的建議，旨在為類似隧道工程的安全施工和可靠運(yùn)營(yíng)提供科學(xué)支持。

關(guān)鍵詞 隧道；大變形；處治措施；施工方法

中圖分類號(hào) U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）17-0068-03

0 引言

隧道工程在現(xiàn)代交通建設(shè)中具有重要地位，然而，隧道大變形災(zāi)害是其施工和運(yùn)營(yíng)中面臨的一項(xiàng)嚴(yán)重挑戰(zhàn)。隧道大變形災(zāi)害可能導(dǎo)致工程安全隱患，影響交通運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行，甚至危及人員和財(cái)產(chǎn)安全[1-3]。因此，針對(duì)隧道大變形災(zāi)害的處治措施與施工方法的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義[4-5]，其處治措施和施工方案應(yīng)依據(jù)致災(zāi)機(jī)理和發(fā)生模式進(jìn)行確定[6-8]。

該文旨在研究隧道大變形災(zāi)害的處治措施與施工方法，并提出可行的解決方案，以提升隧道工程的安全性和可靠性，為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 查針梁子隧道概況

查針梁子隧道左線3 100 m、右線3 110 m，進(jìn)口海拔3 704 m、出口海拔3 644 m，最大埋深247 m。原設(shè)計(jì)左線Ⅴ級(jí)圍巖2 040 m（占65.81%），Ⅳ級(jí)圍巖1 060 m（占34.19%）；右線Ⅴ級(jí)圍巖2 140 m（占68.81%），Ⅳ級(jí)圍巖970 m（占31.19%）。

受構(gòu)造作用，查針梁子隧道通過段小褶皺發(fā)育，巖層產(chǎn)狀變化較大，巖體極破碎，巖層傾向15°～120°，傾角為45°～75°。圖1是查針梁子隧道典型掌子面，掌子面上的巖層呈現(xiàn)揉皺現(xiàn)象。

2 大變形處治措施

2.1 加強(qiáng)襯砌

針對(duì)查針梁子隧道變形特點(diǎn)，采取了強(qiáng)支護(hù)、快封閉的思路，有針對(duì)性地加強(qiáng)了參數(shù)設(shè)計(jì)，目前基本能夠控制變形，有效開挖，主要措施如下：

（1）針對(duì)沉降收斂變形大的情況，設(shè)計(jì)增大了預(yù)留變形量（50～70 cm），減小侵限概率和風(fēng)險(xiǎn)。

（2）針對(duì)上臺(tái)階沉降速度快、變形大的情況，適時(shí)增加了兩側(cè)6 m長(zhǎng)的φ108注漿鋼管鎖腳，減沉效果較明顯。圖2是現(xiàn)場(chǎng)φ108注漿鋼管鎖腳：

（3）根據(jù)地質(zhì)圍巖情況，對(duì)查針梁子隧道出口端大變形段初期支護(hù)的工字鋼進(jìn)行逐步加強(qiáng)，從原設(shè)計(jì)的I18工字鋼、I20工字鋼到后來采用的I22工字鋼和HW200型鋼，直至目前采用的I22b+I18工字鋼雙層鋼架（如圖3所示），很好地控制了初支變形，同時(shí)減少了鋼架單元數(shù)，提高了施工效率及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（4）針對(duì)鋼架變形扭曲等情況，設(shè)計(jì)加強(qiáng)了鋼架的縱向連接，提高了初期支護(hù)的整體承載能力。其中，鋼筋由φ22增大至φ25，環(huán)距由1 m縮小至0.8 m。表1是已施工段落的設(shè)計(jì)參數(shù)詳情。

2.2 防治參數(shù)設(shè)計(jì)

結(jié)合查針梁子隧道開展軟巖隧道攻關(guān)后，采取的設(shè)計(jì)參數(shù)及施工應(yīng)取得的效果，建議大變形參數(shù)設(shè)計(jì)如表2所示，主要思路是根據(jù)調(diào)節(jié)預(yù)留變形量、工字鋼間距以及鎖腳類型應(yīng)對(duì)大變形等級(jí)的變化，可以使目前施工組織更加方便、快捷，有利于加快施工進(jìn)度。

3 施工工法的改變

針對(duì)初期支護(hù)封閉時(shí)間長(zhǎng)的情況，主動(dòng)改變了隧道的開挖方法，隧道均采用三臺(tái)階預(yù)留核心土法施工，臺(tái)階均采用微臺(tái)階（如圖4所示）。并適時(shí)引進(jìn)部分機(jī)械設(shè)備，采用立架臺(tái)車，有效減少立架時(shí)間，加快初期支護(hù)的成環(huán)時(shí)間。

上臺(tái)階高度為3.8 m，長(zhǎng)度為5～6 m，其中核心土高度為2 m。寬度為隧道開挖寬度的1/3～1/2。中臺(tái)階高度為2.7 m，長(zhǎng)度為6～8 m，便于施工機(jī)械操作。下臺(tái)階高度為2.7 m，長(zhǎng)度為10～15 m，確保臨時(shí)通道坡度滿足施工機(jī)械行走要求，坡腳緊跟仰拱施工。

4 建議

在地質(zhì)條件復(fù)雜的高原地區(qū)，以變質(zhì)軟巖或極軟巖為主的隧道，其隧道通用圖應(yīng)與紅層地區(qū)隧道有所區(qū)別。Ⅴ級(jí)圍巖正常段建議將I18工字鋼全部調(diào)整為I20b或I22b工字鋼，以增強(qiáng)初期支護(hù)剛度。

根據(jù)查針梁子隧道軟巖大變形設(shè)計(jì)施工情況的總結(jié)，建議維持目前大變形的設(shè)計(jì)參數(shù)，主要思路是根據(jù)調(diào)節(jié)預(yù)留變形量、工字鋼間距以及鎖腳類型應(yīng)對(duì)大變形等級(jí)的變化，可以使目前施工組織更加方便、快捷，有利于加快施工進(jìn)度。

5 結(jié)論

（1）大變形處治措施主要采用增大預(yù)留變形量（50～70 cm），減小侵限風(fēng)險(xiǎn)；增加兩側(cè)6 m長(zhǎng)的φ108注漿鋼管鎖腳，減沉效果；采用I22b+I18工字鋼雙層鋼架，加強(qiáng)鋼架的縱向連接。

（2）主動(dòng)改變了隧道的開挖方法，隧道均采用三臺(tái)階預(yù)留核心土法施工，臺(tái)階均采用微臺(tái)階。

（3）根據(jù)防治結(jié)果建議：Ⅴ級(jí)圍巖正常段建議將I18工字鋼全部調(diào)整為I20b或I22b工字鋼，查針梁子隧道應(yīng)根據(jù)調(diào)節(jié)預(yù)留變形量、工字鋼間距以及鎖腳類型應(yīng)對(duì)大變形等級(jí)的變化。

參考文獻(xiàn)

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