软岩浅埋偏压隧道大变形分析及塌方处治措施

摘要

软弱围岩大变形一直是威胁地下工程施工安全的重大问题,隧道的浅埋偏压特征也对衬砌结构的设计施工提出了很大挑战.以云南武易高速公路丰收隧道工程为背景,介绍了隧道施工过程中发生的大变形以及采取的应对措施,利用FLAC3D软件对软岩浅埋偏压隧道三台阶法施工过程进行了三维数值仿真模拟,并与现场实测结果进行对比,验证了该数值模型的合理性,分析了开挖过程中隧道围岩的变形及应力分布规律.研究结果表明:软岩隧道开挖对掌子面前后的影响范围很大;每个工作循环中,上台阶开挖对隧道拱项沉降影响最大,约占该循环总变形量的80％;受偏压效应影响,隧道变形及衬砌荷载成非对称分布,主要集中在隧道埋深较大的一侧;由于隧道埋深较浅,隧道掘进会产生较大的地表沉降,存在塌方贯顶风险.针对丰收隧道右线塌方段,对塌方体进行超前注浆加固,并采用双侧壁导坑法进行开挖支护,最终成功贯通隧道并取得了不错的变形控制效果,可供类似工程参考.