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地质构造情况
名称 主要特征 对工程影响评价 大脑包正断层 断层与线位相交,交角约65°。为一倾NE正断层,倾角为65°,断层带宽约100 m,断层NE盘出露地层C2-3灰岩夹页岩；NW盘岩层为∈1c砂岩夹页岩。断层带岩体较破碎,灰岩多呈角砾状及砂土状,页岩层间褶曲较发育,层理变化较大。 断层带岩体较破碎,完整性较差,对隧道影响大。 小箐断层 断层与线位相交,交角约76°。断层走向N6°E,倾向、倾角不明,断层带宽约50~80 m,断层两盘岩层均为∈1c砂岩夹页岩。断层带岩体较破碎,页岩层间褶曲较发育,层理变化较大。 断层带岩体较破碎,完整性较差,对隧道影响大。 脚步哨逆断层 断层与线位相交,交角84°。为一倾NE逆断层,倾角60°。倾向南东,断层NE为∈1c灰岩夹页岩；NW盘岩层为T2白云岩及P2β玄武岩,岩体完整性差,地表多呈碎屑状。 断层带岩性较杂,风化差异大,富水性好,对隧道影响大。 -
支护受力监测结果
断面里程 钢支撑内力/MPa 喷混凝土应力/MPa 围岩压力/MPa 设计值 实测值 最值位置 设计值 实测值 最值位置 实测值 最值位置 PDK723+330 188/-260 98.2/-392.6 仰拱内侧/右拱脚内侧 2.0/-24.2 2.0/-24.2 右拱脚内侧/右边墙外侧 0.839 右边墙 PDK723+340 188/-260 410.7/-419.3 右拱腰内外两侧 2.0/-24.2 -/-46.4 右拱腰外测 0.837 左边墙 PDK723+350 188/-260 219.6/-415.0 左拱脚内侧/左拱脚外侧 2.0/-24.2 27.0/-27.0 左拱脚内侧/右边墙外侧 1.087 左边墙 PDK723+360 188/-260 -/-312.4 右拱腰内侧 2.0/-24.2 9.2/-36.0 右拱脚外侧/右边墙内侧 0.827 右边墙 PDK723+370 188/-260 -/-301.6 左拱脚外侧 2.0/-24.2 -/-19.4 左边墙外侧 0.819 左边墙 PDK723+380 188/-260 -/-259.3 拱顶外侧 2.0/-24.2 8.4/-26.3 右拱腰内侧/右拱腰内侧 0.982 右拱腰 -
试验工况
工况 试验方案 试验段落 1 原单层设计支护方案：预留30 cm变形量、全环I20b钢拱架、纵向Φ25钢筋连接。 DK724+010—DK724+040 2 让抗结合的双层支护方案：下台阶与仰拱一次性开挖或分阶段开挖（预留30 cm+15 cm变形量,格栅柔性支护与型钢拱架刚性支护并用）。 DK724+040—DK724+120 3 刚性强支方案：单层支护+拱架加强+扩大拱脚及靴套+优化锁脚锚杆套管（预留60 cm变形量、全环H175钢拱架、纵向I14型钢连接、Φ76锁脚锚杆套管）。 DK724+120—DK724+180 4 超前导洞+扩挖方案：超前导洞同平导设计、正洞预留30 cm变形量,全环I25b钢拱架、拱墙C30喷射纤维混凝土、纵向I14型钢连接。 DK724+180—DK724+230 -
刚性强支支护参数
项目 支护参数 初期支护 预留变形量 60 cm 喷混凝土 全环喷33 cm厚的C30混凝土、拱墙采用纤维混凝土 超前支护 Φ42小导管预注浆、长4.5 m、环向间距40 cm、每环38根 系统锚杆 拱部ΦG32自进式锚杆、长6 m；边墙Φ22砂浆锚杆、长6 m、间距0.8×0.8 m 锁脚锚杆 ΦG32自进式锚杆、长6 m、8根 钢架 全环H175型钢、间距0.5 m 钢筋网 Φ8双层钢筋网、间距10 cm×10 cm 纵向连接 I14型钢钢架、间距1.0 m 其他措施 拱腰及边墙钢架接头处设置4排Φ60深孔注浆钢花管、纵向间距0.6 m、每根长8 m；浅孔注浆管、注浆孔间距1.2 m(环)×0.6 m(纵) 二次衬砌 C35钢筋混凝土、钢筋环向采用Φ25@20 cm,纵向采用Φ14@20 cm,箍筋采用Φ10@20 cm,拱墙厚60 cm,仰拱厚70 cm -
正洞扩挖支护参数
项目 支护参数 初期支护 预留变形量 30 cm 喷混凝土 全环喷33cm厚C30混凝土,拱墙采用纤维混凝土 超前支护 Φ42小导管预注浆、长4.5 m、环向间距40 cm、每环38根 系统锚杆 拱部ΦG32自进式锚杆、长6 m；边墙Φ22砂浆锚杆、长6 m、间距0.8×0.8 m 锁脚锚杆 ΦG32自进式锚杆、长6 m、8根 钢架 全环I25b型钢、间距0.5 m 钢筋网 Φ8双层钢筋网、间距10 cm×10 cm 纵向连接 I14型钢钢架、间距1.0 m 其他措施 拱腰及边墙钢架接头处设置4排Φ60深孔注浆钢花管、纵向间距0.6 m、每根长8 m；浅孔注浆管、注浆孔间距1.2 m(环)×0.6 m(纵) 二次衬砌 C35钢筋混凝土、钢筋环向采用Φ25@20 cm,纵向采用Φ14@20 cm,箍筋采用Φ10@20 cm,拱墙厚60 cm,仰拱厚70 cm -
试验方案对比分析
试验方案 工况 里程 预留变形量/cm 长度/m 换拱率/% 日变形速率最值/(cm·d-1) 最大累计变形量/cm 最大拱顶沉降/cm 月开挖进尺/m 1 原单层设计支护方案 DK724+010—DK724+040 30 30 100 4.2 69.5 34.6 15 2 双层支护方案(下台阶与仰拱同步施作) DK724+040—DK724+080 30+15 40 84 3.8 49.5 18.9 20 双层支护方案(下台阶与仰拱分阶段施作) DK724+080—DK724+120 30+15 40 0 3.4 44.5 17.8 40 3 刚性强支方案 DK724+120—DK724+180 60 60 0 3.2 54.3 26.2 90 4 超前导洞+扩挖 DK724+180—DK724+230 40+30 50 0 2.8 28.4 14.3 60 注： 试验方案4变形数值为扩挖主洞的围岩变形值。
