西双版纳隧道1#斜井小里程初支大变形分析报告.docx

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1、西双版纳隧道1#斜井小里程DK349+945-980段变形分析报告DK349+945-DK349+980段线路左侧初支大变形，初支开裂掉块, 最大已侵入二衬累计23cm。7月23日景洪段落指组织参建四方对溜 塌原因进行了分析，制定了下步处理措施，形成以下报告。一、事件概况事件发生时间：2019年5月29日至2019年7月18日事件发生地点：玉磨铁路YMZQ-16标西双版纳隧道1#斜井正洞小 里程施工单位：中铁三局集团有限公司监理单位：北京中铁诚业工程建设监理有限公司设计单位：中铁二院工程集团有限责任公司建设单位：滇南铁路建设指挥部二、事件经过2019 年 5 月 29 日至 2019 年 7

2、月 18 日 DK349+945-DK349+980 段 线路左侧初支大变形，初支开裂随时间掉块，最大侵入二衬累计23c m,左侧钢架连接接头处凸出，钢架扭曲，初支纵、环向开裂。三、事件应急处理情况1、发现初支大变形开裂后，施工现场立即启动应急预案，人员 机械及时撤出掌子面，掌子面暂停施工。2、施工现场项目部安排专人负责定时观察监控量测，以及时反 映现场情况。3、现场暂停掌子面施工，并且封闭掌子面加快仰拱施工，及时 封闭成环。4、对DK349+945-DK349+980段进行锁脚加强，每拱脚增设两根。5、加强监控量测频率，对开裂的初支面进行补喷混凝土。三、事件造成的损失情况此次初支大变形因现场

3、及时处理，洞内无人员伤亡，无设备损坏。 五、事件调查情况1、原设计情况：西双版纳隧道1#斜井大里程DK349+945-DK349+980段原设计地 2层岩性为侏罗系中统花开左组上段(J2h )泥岩夹砂岩、泥灰岩，弱 风化(),埋深约为200米，原设计围岩级别为IV级；采用Wb复合 式衬砌，按“玉磨隧附02T2图”施作；台阶法施工。2、动态设计情况：1) 2019 年 5 月 8 日核对纪要 “YM16BSD(2019)DTH082 号”: DK349+970DK349+945段围岩级别由IV级变更为V级；掌子面里程 为DK349+970,下台阶里程为DK350+011,仰拱里程为DK350+0

4、25, 二衬里程为DK350+037o三台阶加临时横撑法施工。掌子面开挖揭示地质情况：泥岩、砂岩夹泥灰岩呈互层状，紫红、 深灰、青灰夹浅灰条带，各占约30%；砂岩、泥灰岩为弱风化，中 薄层状；泥岩强风化弱风化，呈薄层状，层面间光滑，遇水易软化， 局部呈硬塑土状；层理产状走向与中线夹角约60。，偏向掌子面右 侧，倾向左侧，倾角约20 ,层厚220cm；发育4组节理，间距520cm；结构面间结合差；围岩较破碎破碎，岩体完整性较差，围岩 呈角砾、碎石状松散结构、夹块、碎石状镶嵌结构。地下水发育，掌 子面左侧潮湿拱顶有帘状水滴落，流量约0.2L/S,初支、边墙局部 有小股流水。掌子面围岩级别为V级，围

5、岩易坍塌，泥岩遇水易软化， 处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍塌。掌子面里程为DK349+920,下台阶里程为DK349+953,仰拱里程 为DK349+965,二衬里程为DK350+025。三台阶法施工。掌子面开挖揭示地质情况：泥岩、砂岩夹泥灰岩，紫红、深灰、 青灰夹浅灰色，各占约30%；砂岩、泥岩为弱风化，中厚薄层状； 泥灰岩强风化弱风化，呈中薄层状，层面间光滑，遇水易软化; 泥岩局部泥化呈硬塑土状；掌子面左侧层理产状近于水平状，右侧近 边墙处发育一层间断层，断层左侧上盘相对上升，右侧下盘相对下降, 破碎带宽约ln),破碎带为断层角砾夹断层泥；发育4组节理裂隙， 结构面间距520cm；

6、左侧结构面间结合一般、右侧差；围岩较破碎 破碎，岩体开挖，围岩呈角砾、碎石状松散结构、夹块、碎石状镶嵌 结构。地下水发育，掌子面潮湿、拱顶有帘状水滴落，流量合计0.5 L/s,初支、边墙局部有小股流水。掌子面围岩级别为V级，围岩易 坍塌，泥岩遇水易软化，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍 塌。超前地质预报（TSP）显示：DK349+992DK349+945段围岩纵横 波反射较强，纵横波速起伏较大，推测该段围岩岩性较前段变差，节 理裂隙较发育，围岩较破碎，围岩完整性及稳定性较差，局部发育少 量裂隙水;DK349+945DK349+914段该段岩体做液反射较强，反射波 都较强，推测该段岩体较前

7、段变差，岩体较破碎破碎，节理裂隙、 层理较发育，局部地下水较发育，地下水含量较前段略增，稳定性和 完整性变差，建议该段围岩为V级。超前水平钻探：DK349+924DK349+894段探孔整体钻进速度较 慢，平均钻进速度为0.21m/min,冲洗液呈红褐色，其中DK349+924- DK349+916. 5段停钻后钻孔内有少量清澈水流出，其余探测段停钻后 有红褐色股状水流出，钻进过程中无空洞震动、无涌砂、无突泥、无 突水，DK349+916. 5-DK349+893. 5钻进过程中有卡钻现象。根据钻探 结果，DK349+924DK349+894段范围无溶洞、无断层，岩体破碎， 层间结合差，完整性

8、、稳定性差，地下水较发育，发育软弱夹层。钻 孔段开挖后围岩受岩体破碎影响存在易掉块甚至坍塌风险；建议开挖 过程按照设计合理组织施工，及时支护并加强支护，必要时应采取超 前支护措施；控制开挖进尺，缩短掌子面和仰拱间安全距离；防止因 开挖暴露过久情况导致掌子面岩体软化失稳掉块甚至坍塌等施工险 情。地质雷达：DK349+924DK349+894段，雷达图像整体同相轴连 续性差，信号规律性较差、衰减较快，能量团分部不均，可见零星反 射信号，未见明显反射面，推测前方主要为弱-强风化砂岩夹泥岩地 层，受构造影响较严重，岩体较破碎，完整性、稳定性较差，节理裂 隙较发育，发育裂隙水，其中5T0ni、15-20

9、m范围内可能发育软弱夹 层。建议围岩级别为V级；次预报段围岩整体情况差，局部受构造影 响较严重，岩体破碎-较破碎，层间结合差，地下水弱发育，构造裂 隙发育，完整性、稳定性差，局部发育软弱夹层，开挖易松弛掉块, 建议施工时及时支护并加强支护措施，短进尺，弱爆破，减少对周边 围岩的扰动，保证围岩的自承能力，防止岩体因支护不及时或渗水情 况导致掌子面拱部失稳坍塌事故的发生。监控量测情况：DK349+960单日最大沉降值为4. 3mm,累计沉降 值为74. 6mm； DK349+945单日最大收敛值为4. 6mm,累计收敛值为7 3. 8mmo现场核对处理方案意见：经建议单位、设计单位、监理单位及施

10、工单位现场核对形成YM16BSD (2019) DTH103号现场核对纪要，DK349 +945DK349+920段采用Vb型复合式衬砌，按“玉磨隧附02-20” 图施作，加强支护全环采用120b型钢钢架，间距0.8m/根；拱部超 前支护采用力42超前小导管，纵向间距1.6%环向间距0.4m,每环 47根，每根长3m；三台阶法加临时横撑施工。3、现场施工情况：掌子面里程为DK349+920,下台阶里程为DK349+953,仰拱里程 为DK349+965,二衬里程为DK350+025；三台阶法施工。动态设计超 前水平钻孔1孔，现场施作1孔。超前水平钻孔：掌子面DK349+924DK349+894

11、段探孔整体钻进 速度较慢，平均钻进速度为0.21m/min,冲洗液呈红褐色，其中 DK349+924-DK349+916. 5段停钻后钻孔内有少量清澈水流出，其余探 测段停钻后有红褐色股状水流出，钻进过程中无空洞震动、无涌砂、 无突泥、无突水,DK349+916. 5-DK349+893. 5钻进过程中有卡钻现象。 根据钻探结果，DK349+924DK349+894段范围无溶洞、无断层，岩 体破碎，层间结合差，完整性、稳定性差，地下水较发育，发育软弱 夹层。掌子面地质情况：掌子面岩性为泥岩、砂岩夹泥灰岩，紫红、深 灰、青灰夹浅灰色，各占约30%；砂岩、泥岩为弱风化，中厚薄 层状；泥灰岩强风化弱

12、风化，呈中薄层状，层面间光滑，遇水易 软化；泥岩局部泥化呈硬塑土状；掌子面左侧层理产状近于水平状, 右侧近边墙处发育一层间断层，断层左侧上盘相对上升，右侧下盘相 对下降，破碎带宽约1m,破碎带为断层角砾夹断层泥；发育4组节 理裂隙，结构面间距520cm；左侧结构面间结合一般、右侧差；围 岩较破碎破碎，岩体开挖，围岩呈角砾、碎石状松散结构、夹块、 碎石状镶嵌结构。地下水发育，掌子面潮湿、拱顶有帘状水滴落，流 量合计0.5L/S,初支、边墙局部有小股流水。掌子面围岩级别为V 级，围岩易坍塌。监控量测情况已完成初期支护施工段落监控量测数据详见下表:序号监测点位里程沉降开累值 (mm)收敛开累值 (m

13、m)备注1DK349+93578852DK349+940128.669.23DK349+945122.4110. 14DK349+95069164.95DK349+9551201656DK349+96091. 2126.47DK349+965131.5172.28DK349+97033. 61569DK349+97545.331.410DK349+98052.977.4其他情况：DK349+945-DK349+980段线路左侧初支掉块，钢架连接接头处出现纵向裂缝。六、事件原因分析1、地质原因：掌子面出现不均匀富水、软弱破碎围岩，导致围岩完整性差，地下水发育，受地下水作用，围岩自稳能力降低。2、

14、施工原因：上台阶及中台阶钢架接头处受围岩压力变形， 钢架连接板出现张口，使钢架连接性降低。现场施工质量差，锁脚 锚杆未注浆。发现初支变形后，未及时进行相应的应急措施及相关 工作，预防及采取措施不及时。七、事件的性质经调查及分析认定，在地质条件不良情况、施工质量欠缺下，造 成的工程事件。八、事件责任划分根据调查分析，本次初支大变形由于现场施工围岩过于破碎且地 下水较发育，导致发生大变形，大变形引起的侵限由施工单位进行处 理，所发生费用由建设单位承担。九、整改措施1、采用洞磴反压回填，及时施作排水系统。2、DK340+805DK340+806. 6 段封闭掌子面。3、根据YM16BSD(2019)

15、DTH099号动态设计现场核对纪要， DK340+805DK340+815段采用Vb复合式衬砌，按“玉磨隧附02-27 图”施作，加强支护全环采用120型钢钢架，间距0.6m/根；超前支 护采用6 76中管棚，纵向间距3. 6m,环向间距为0. 4m,每环47根， 每根长6m；三台阶临时横撑法施工。4、塌腔泵送C25混凝土回填，回填高度4. 3m,长度5. 2m,待掌 子面稳定后进行注浆处理。5、后续施工中，加强掌子面前方超前地质预报及监控量测工作， 并及时对资料进行分析，若出现异常，立即停止施工并上报。同时加 强对开挖揭示围岩、地下水等地质清况的观察和辨识，若地质情况较 原设计变差，立即提出变更建议，通知参见四方现场核对，及时调整 支护参数等以确保施工及运营安全。6、后续施工中严格按照设计要求规范施作超前支护、系统支护 及加强支护措施，并注意开挖进尺和安全步距的控制。7、施工过程中，应做好地下水引排工作，严禁台阶底部及仰拱 积水，软化拱脚基础。