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公路桥梁工程与隧道施工

1. 围岩地质结构特征
在麻栗场隧道三个断层带内，围岩受构造影响严重，裂隙发育，岩体破碎，夹层
较多，股状地下水较为丰富，隧道围岩结构面发育和集中原因，围岩发生混合类型的
变形破坏，主要表现为局部围岩的松弛、侧墙的内挤。从我们现场监测的资料来看，
其围岩变形值明显较其他洞段大，是隧道塌方失稳多方地段，为控制围岩过渡变形，

此地段在施工时必须进行超前支护。
2. 岩体力学性质
麻栗场隧道最主要的岩性为灰岩、泥质页岩、角砾岩。泥质页岩属于弹塑性软质岩，

岩体中含有大量的黏土矿物。隧道硐室开挖后，改变了岩体的应力条件，在应力释放
过程中产生卸荷膨胀，使围岩发生应力一强度型的变形破坏，主要表现为软质围岩的
膨胀。此外，洞壁应力降低区的形成促使很少量水分从高应力区向洞壁转移，洞壁岩
体中的黏土等亲水矿物吸水也是围岩膨胀的主要原因，造成洞室顶部软质围岩的软化

以及夹层的泥化，在重力作用下发生小规模的塌方现象。据此，应重点对泥质页岩拱
顶下沉进行监测。从实际施工情况来看：麻栗场隧道 ZK32+200~ZK32+210 正是这种
围岩膨胀产生塌方的结果。

3. 施工方法
麻栗场隧道采用的开挖方法主要为上下台阶分部开挖法，在围岩开挖不能自稳地
段采用了分步开挖留核心土法开挖。根据监测断面的数据进行统计分析得到：在相同
围岩级别地段，分步开挖留核心土法开挖洞段的围岩变形量较上下台阶开挖洞段的围
岩变形量少 4~8mm。虽然其中可能受其他的因素影响，但是总的来说：分步开挖留

核心土法开挖方法较上下台阶开挖方法使围岩变形更小、更为合理。另外，虽然同为
上下台阶开挖或同为分步开挖留核心土法开挖，但是台阶高度和台阶距离的不同也会
影响围岩的变形。例如，同为分步开挖留核心土法开挖时，ZK32+350~ZK32+370 隧

道围岩变形位移 13~25mm；ZK32+300~ZK32+320 围岩变形位移为 11~36mm。
4. 尺寸效应
麻栗场隧道断面设计为三心圆曲边墙形状，根据工程地质分析知麻栗场隧道硐室
的拱顶以及曲率变化交界处往往产生最大压（拉）应力集中，在岩体结构面和薄夹层

很发育且为泥质充填的条件下，处于这些部位强度低的弹塑性岩体在结构面的切割、
岩体自重以及机械、爆破等动荷载共同作用下发生强度一应力控制型的变形破坏，主
要表现为顶拱的张裂塌落和围岩表部的劈裂剥落，是麻栗场隧道围岩最主要的变形破
坏失稳方式，不过变形破坏的规模和范围相对较小，在风化作用强和地下水的作用的

局部地段破坏范围更广，破坏程度更为严重。实际监测布点时考虑了这些因素，同时
为防止此类变形破坏，施工单位应及时进行锚喷支护。另外，根据监测数据，我们把

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