隧道圍巖變更報告(5篇)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——隧道圍巖變更報告(5篇)報告，漢語詞語，公文的一種格式，是指對上級有所陳請或匯報時所作的口頭或書面的陳述。那么，報告終究怎么寫才適合呢？下面是我給大家?guī)淼膱蟾娴姆段哪０澹Ｍ軌驇偷侥銌?

隧道圍巖變更報告篇一

隨著我國鐵路路網(wǎng)的完善，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，特別是高速鐵路和客運專線的大量修建，隧道建設(shè)規(guī)模和技術(shù)水平也踏上了一個新的臺階;然而，柔弱圍巖隧道坍方、作業(yè)人員傷亡等事故卻時有發(fā)生，隧道建設(shè)的安全現(xiàn)狀無法與當(dāng)前的形勢相適應(yīng)。從設(shè)計源頭上解決當(dāng)前柔弱圍巖隧道建設(shè)過程中存在的問題，是十分必要和及時的。

我國是世界鐵路隧道大國。據(jù)統(tǒng)計，截止目前，我國鐵路隧道通車運營長度已達(dá)到6000公里，在建隧道約6600公里，規(guī)劃設(shè)計長度約7600公里，預(yù)計到2023年，我國鐵路隧道總長將達(dá)2萬公里左右，位居世界第一。

我院承受的任務(wù)主要集中在西南山區(qū)，地形、地質(zhì)條件繁雜，一方面，隧道多；另一方面，隧道通過柔弱圍巖地段長，如：全長462km的成蘭線，隧道長度就達(dá)到322km，隧線比70%，ⅳ、ⅴ級圍巖的比重75％，且多為千枚巖、板巖等柔弱圍巖地層。

這些都從客觀上增大了隧道設(shè)計在安全方面的風(fēng)險。半個多世紀(jì)來，我院在西南山區(qū)鐵路隧道的建設(shè)中，既積累了一定的經(jīng)驗，也有不少教訓(xùn)和體會，根據(jù)會議安排，下面我就柔弱圍巖隧道工程設(shè)計方面做簡要匯報，不妥之處，敬請領(lǐng)導(dǎo)批評指正。

一、柔弱圍巖主要工程地質(zhì)特點

柔弱圍巖一般是指巖質(zhì)柔弱、承載力低、節(jié)理裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎的圍巖，工程地質(zhì)特點有：(1)巖體破碎松散、粘結(jié)力差：一般為土層、巖體全風(fēng)化層、擠壓破碎帶等構(gòu)成的圍巖，由于結(jié)構(gòu)破碎松散，巖體間的粘結(jié)力差，開挖洞室后，僅靠顆粒間的摩擦效應(yīng)和微弱膠結(jié)作用成拱，這類巖體極不穩(wěn)定，特別是在淺埋地段簡單發(fā)生坍塌冒頂。

(2)圍巖強度低、遇水易軟化：一般以頁巖、泥巖、片巖、炭質(zhì)巖、千枚巖等為代表的軟質(zhì)巖地層，由于其強度低、穩(wěn)定性差，開挖暴露后易風(fēng)化、遇水易軟化，特別是深埋地段受高應(yīng)力影響簡單發(fā)生塑性變形，造成洞室內(nèi)擠。

(3)巖體結(jié)構(gòu)面柔弱、易滑塌：主要是存在于受結(jié)構(gòu)面切割影響嚴(yán)重的塊狀巖體中，由于結(jié)構(gòu)面的粘結(jié)強度較低，開挖后周邊巖體極易沿結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生松弛、滑移和墜落等變形破壞現(xiàn)象。

（二）、柔弱圍巖的變形與破壞特征

柔弱圍巖的工程地質(zhì)性質(zhì)決定了它在隧道工程中的變形特征，即開挖后自穩(wěn)能力差，表現(xiàn)出“自穩(wěn)時間短、易坍塌〞的特征。

由于隧道的開挖，使從前支撐隧道洞身圍巖被移走，洞壁臨空；造成圍巖應(yīng)力進(jìn)行重新調(diào)整，圍巖與洞壁均向隧道凈空方向變形。

這種變形由三部分組成：一是，隧道正前方掌子面的水平位移，表現(xiàn)為掌子面的水平鼓出;二是，掌子面前方圍巖下沉，淺埋隧道表現(xiàn)為地表下沉，形成沉降槽;三是，剛開挖的隧道洞壁出現(xiàn)收斂變形，表現(xiàn)為拱頂下沉和邊墻內(nèi)移;

圖

掌子面鼓出/地表沉降槽

圖拱頂下沉和邊墻內(nèi)移

若這種變形不進(jìn)行控制，則可能發(fā)生隧道坍方。常見的隧道坍方類型可以歸納為兩類：一是掌子面水平變形過大，發(fā)生掌子面擠出坍方；另一類是支護(hù)下沉過大，出現(xiàn)整體失穩(wěn)坍方。

圖掌子面擠出坍方

圖整體失穩(wěn)坍方

當(dāng)隧道上部覆土較淺時，隧道內(nèi)的變形可能發(fā)展到地表，引起地表變形開裂，甚至出現(xiàn)坍塌冒頂?shù)臓顩r。這種坍方對隧道工程的建設(shè)和環(huán)境的危害性極大。

整體失穩(wěn)坍方工程實例

二、柔弱圍巖隧道潛在安全風(fēng)險源

針對柔弱圍巖隧道的支護(hù)變形、塌方等風(fēng)險，從地質(zhì)角度進(jìn)行分析總結(jié)，其潛在安全風(fēng)險源主要有6種狀況：（1）柔弱圍巖淺埋、偏壓

柔弱圍巖淺埋地段，隧道施工時拱部一般難于成拱，在未采取足夠措施前，柔弱圍巖淺埋隧道易發(fā)生局部塌方；柔弱圍巖偏壓地段，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)將承受顯著的不對稱荷載，施工期間易造成初期支護(hù)縱向開裂或錯臺，變形過大甚至塌方。

圖地形引起的偏壓

圖地質(zhì)引起的偏壓（2）土質(zhì)隧道

土質(zhì)隧道強度低、自穩(wěn)性差，與巖石隧道相比要承受更大的荷載，若初期支護(hù)強度不足，將導(dǎo)致變形大、嚴(yán)重時會出現(xiàn)局部坍塌等安全風(fēng)險。

土質(zhì)隧道塌方冒頂及洞內(nèi)松散坍體

3）大埋深軟巖隧道

在大埋深軟巖地段，一般存在較高的地應(yīng)力，由于軟巖抗壓強度低，開挖過程中洞壁巖體剝離，位移極為顯著，變形持續(xù)時間長，隧底常出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。

通過該段時，若支護(hù)不足，可能造成支護(hù)變形過度、侵限，甚至塌方等安全風(fēng)險。

支護(hù)大變形嚴(yán)重侵入凈空實例

（4）斷層破碎帶

由于斷層上下兩盤的相對運動，常使斷層面附近巖石破碎成碎石和粉末狀，形成斷層破碎帶，其巖體一般自穩(wěn)性極差，且常伴有地下水，隧道通過斷層破碎帶時易發(fā)生塌方、掌子面突泥、突水等安全風(fēng)險。

斷層破碎帶及塌方

（5）結(jié)構(gòu)面發(fā)育的塊狀巖體地段

塊狀圍巖的力學(xué)特性是巖石單體強度較高、承載力較高，但因結(jié)構(gòu)面發(fā)育，受其切割制約，特別是在有地下水組合作用的條件下，巖體整體穩(wěn)定性差，這類圍巖隧道坍塌的特點是個別巖塊失穩(wěn)，造成較大范圍巖塊突然坍塌。

結(jié)構(gòu)面發(fā)育

坍塌巖塊（6）不同巖層接觸帶地段

由于不同巖層，巖性差異大，加之常伴有地下水，在接觸面附近常發(fā)育有風(fēng)化剝蝕面，巖體較為柔弱、破碎，隧道通過時，在掌子面上方或前方，易發(fā)生塌方、涌泥等安全風(fēng)險。

接觸帶塌方

三、柔弱圍巖隧道設(shè)計

（一）、柔弱圍巖隧道設(shè)計理論

在隧道工程的設(shè)計與施工中，除了了解柔弱圍巖隧道“自穩(wěn)差、易坍塌〞的工程特點，還必需明白地認(rèn)識到隧道不同于地面建筑物的3個主要特點：

（1）隧道是由圍巖和多種支護(hù)結(jié)構(gòu)兩部分組成的，即：

隧道=圍巖+支護(hù)

圍巖與支護(hù)共同承受山體的壓力。隧道工程的主要特點

（1）隧道承受的壓力具有不確定性。

（2）支護(hù)體系是控制圍巖變形的關(guān)鍵。

為有效控制隧道工程安全風(fēng)險，避免或減少坍方事故發(fā)生，應(yīng)以“充分調(diào)動圍巖的承載能力，有效控制圍巖變形和松弛〞為設(shè)計理念，按新奧法原理進(jìn)行柔弱圍巖隧道設(shè)計。

（二）、隧道支護(hù)設(shè)計

根據(jù)新奧法原理，柔弱圍巖隧道支護(hù)一般采用復(fù)合襯砌。復(fù)合襯砌由初期支護(hù)、二次襯砌兩部分組成。隧道開挖后先實施噴射混凝土、錨桿、鋼拱架等與圍巖密貼的初期支護(hù)，約束圍巖變形，并根據(jù)變形監(jiān)控量測結(jié)果，適時施作二次襯砌。

圖復(fù)合襯砌圖

1、初期支護(hù)設(shè)計

初期支護(hù)是由噴射混凝土、錨桿、鋼架組成的聯(lián)合支護(hù)體系，是復(fù)合襯砌隧道的主要承載結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)設(shè)計錨桿

錨桿作為初期支護(hù)的另一主要構(gòu)件，設(shè)計施工中是必不可少的，特別是在柔弱圍巖中，其對圍巖的加固作用十明顯顯。

1）柔弱圍巖中錨桿的作用

在柔弱圍巖中單憑噴射混凝土往往難以抗?fàn)巼鷰r的巨大形變壓力，不能有效地保證支護(hù)的可靠性。在這種狀況下，需要將噴射混凝土與錨桿聯(lián)合使用，并把錨桿作為主要的支護(hù)措施。

柔弱圍巖中錨桿的主要作用是通過形成具有一定厚度的“加固圈〞來“加固圍巖〞?！凹庸倘Θ暢惺芡鈱訃鷰r傳來的荷載，使得最終傳到噴射混凝土層的荷載大為減小。

錨桿對圍巖的加固是通過錨桿周邊的水泥砂漿與圍巖的粘結(jié)力來實現(xiàn)的，因此需保證錨固可靠，且錨桿墊板必需與巖面緊貼。

2）柔弱圍巖錨桿設(shè)計與施工要點：

（1）錨桿的布置一般沿洞室周邊徑向均勻布置，必要時底部也要加錨桿；

（2）為保證加固帶有一定厚度，錨桿的長度與間距之比一般為2:1；

（3）為防止錨桿間圍巖坍落，還應(yīng)協(xié)同網(wǎng)噴混凝土，噴層主要承受錨桿間的局部坍塌荷載；

（4）為達(dá)到設(shè)計目的，柔弱圍巖錨桿施工中要求做到：錨桿錨固可靠，全長粘結(jié)；要用墊板，且墊板要求與巖面緊貼。初期支護(hù)設(shè)計-鋼架

鋼架分型鋼鋼架與格柵鋼架兩種，一般應(yīng)與錨桿、噴混凝土共同使用。

鋼架斷面圖格柵鋼架1）鋼架的作用鋼架的作用有四點：

一是噴混凝土發(fā)揮作用前支撐圍巖；

二是對噴射混凝土進(jìn)行補強；

三是作為超前支護(hù)的支點；

四是與錨桿、噴射混凝土共同發(fā)揮初期支護(hù)的作用。2）鋼架適用范圍

鋼架的最大特點是剛度大，架設(shè)后能夠馬上承載受力。因此，多用于柔弱破碎或土質(zhì)圍巖中，需要控制圍巖變形迅速發(fā)展的場合。如淺埋、偏壓及土層隧道等。

鋼架的設(shè)計與施工要點：

（1）一般采用工字鋼，或“八字結(jié)〞形聯(lián)系鋼筋的格柵鋼架；

（2）鋼架間距一般為0.6～1.0m。

（3）為增加鋼架的整體性，每榀鋼架間應(yīng)設(shè)縱向連接構(gòu)件；

（4）鋼架拱腳及墻腳應(yīng)有控制鋼架位移和下沉的措施。為達(dá)到設(shè)計目的，鋼架的施工要求做到：

（1）接頭是整個鋼架的薄弱環(huán)節(jié)，必需加強;

（2）鋼架應(yīng)直立安裝，并用混凝土預(yù)制塊與圍巖頂緊；

（3）型鋼鋼架應(yīng)預(yù)留注漿孔，及時對噴混凝土層后回填注漿，保證與圍巖密貼；

（4）分部開挖鋼架落底接長時，要注意防止失穩(wěn)。

2、二次襯砌設(shè)計

柔弱圍巖中二次襯砌也是主要承載結(jié)構(gòu)，二次襯砌與初期支護(hù)共同承受較大的后期圍巖變形壓力，應(yīng)適時施作。

（1）二次襯砌的作用

柔弱圍巖隧道中，二次襯砌的主要作用：一是承載，二是安全儲存，保障運營的安全。

（2）二次襯砌的設(shè)計與施工要點

二次襯砌原則上應(yīng)適時施做。柔弱圍巖二次襯砌應(yīng)帶仰拱，與邊墻應(yīng)圓順連接，減少應(yīng)力集中。

為達(dá)到設(shè)計目的，柔弱圍巖二次襯砌施工要求做到：二次襯砌應(yīng)先施工仰拱，分段整體澆注。二次襯砌背后空洞應(yīng)回填密實。

四、柔弱圍巖變形控制技術(shù)

1、控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)

掌子面過大的變形將導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。這種事故占隧道坍方事故的比例最高，造成的人員、機械設(shè)備的損失最大，在設(shè)計施工中都應(yīng)當(dāng)引起高度重視。

控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)掌子面錨桿

（2）掌子面錨桿設(shè)置掌子面錨桿的目的是控制圍巖開挖后的先行位移和掌子面位移，也是給大斷面開挖創(chuàng)造條件，有利于控制先行和后期圍巖、支護(hù)變形。

掌子面錨桿的長度一般都在10～20m之間，宜優(yōu)先采用易于切割的玻璃纖維錨桿。

圖掌子面錨桿

控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)-掌子面噴混凝土封閉

（3）掌子面噴混凝土封閉

掌子面噴混凝土是現(xiàn)場使用較多的另一種維持掌子面穩(wěn)定的支護(hù)措施。

圖掌子面混凝土封閉控制掌子面變形、坍塌的技術(shù)

（4）掌子面預(yù)留核心土

掌子面預(yù)留核心土防止掌子面失穩(wěn)、坍方是隧道中運用最廣、最簡單、最經(jīng)濟的技術(shù)措施之一。

核心土

2、控制落底開挖坍方技術(shù)

隧道上臺階開挖支護(hù)完成，下一道工序就是下臺階落底開挖。這道工序風(fēng)險極大。落底時上半部支護(hù)基礎(chǔ)懸空，失去支撐，很簡單引起支護(hù)和圍巖失穩(wěn)、坍方。這種事故一旦發(fā)生，簡單造成前方掌子面作業(yè)人員被困和傷亡。

落底開挖的關(guān)鍵技術(shù)是在開挖前給上半斷面支護(hù)結(jié)構(gòu)提供一個臨時或永久的基礎(chǔ)，控制支護(hù)拱腳的快速下沉。

常見的控制拱腳下沉技術(shù)有：（1）鎖腳錨管技術(shù)

鎖腳錨管當(dāng)它作為承載結(jié)構(gòu)時，主要是傳遞來自于上部初期支護(hù)的壓力，因此，應(yīng)盡量沿拱腳切線方向設(shè)置。若施作不到位，將降低錨管作用效果。

圖

鎖腳錨管

（2）臨時仰拱技術(shù)

臨時仰拱在臺階法開挖的軟巖大斷面隧道中經(jīng)常使用，能讓上臺階臨時封閉成環(huán)，有效地控制上半段面支護(hù)的沉降，保證下臺階開挖的安全。

圖臺階法臨時仰拱（3）擴大拱腳技術(shù)

擴大拱腳是通過展寬基礎(chǔ)，減小地基壓力的方法，實現(xiàn)控制支護(hù)沉降的又一種有效的技術(shù)手段。其關(guān)鍵是基礎(chǔ)要有足夠的寬度，設(shè)計寬度一般為0.8～1.0m。施作時，若拱腳寬度不夠，將造成沉降過大，達(dá)不到設(shè)計要求。

圖擴大拱腳

3、工程實例

成功實施的超大斷面柔弱圍巖隧道工程實例：六沾鐵路烏蒙山二號隧道。隧道出口為四線車站隧道，全長610m，其最大開挖寬度達(dá)28.42m，最大開挖面積為354.30m2，為單跨交通隧道的世界之最。隧道洞身主要通過泥巖、頁巖夾砂巖等地層。針對跨度超大、圍巖柔弱的特點，結(jié)構(gòu)采用核心土、超前預(yù)支護(hù)、邊墻設(shè)臺的拱跨式結(jié)構(gòu)，有效地控制了支護(hù)的變形。目前大跨開挖已基本完成，未出現(xiàn)坍塌問題。

圖六沾鐵路烏蒙山二號隧道實例

五、體會與建議

1、遵循“選線四原則〞，從設(shè)計源頭降低柔弱圍巖隧道風(fēng)險

隧道位置的選擇在重視洞口地形、地質(zhì)條件的同時，應(yīng)充分考慮隧道洞身地質(zhì)條件，隧道位置應(yīng)盡量避免或減少通過柔弱圍巖地段。

在選線設(shè)計時，要遵循以下“選線四原則〞：

（1）選擇構(gòu)造簡單，地層單一，地下水不發(fā)育，巖體完整性較好的地段；

（2）盡量減少傍山、淺埋段，避免短隧道群。

（3）隧道洞身宜平行水平最大主應(yīng)力方向，爭取垂直巖層走向；（4）避開或遠(yuǎn)離斷層破碎帶，必需穿過時，宜大角度穿過；并應(yīng)注意選擇在斷層、特別是活動斷層的被動盤內(nèi)通過。

2、充分貫徹“早進(jìn)晚出〞的原則，加強柔弱圍巖隧道進(jìn)洞設(shè)計

洞口位置的選擇充分考慮施工、運營安全和環(huán)保要求，遵循“早進(jìn)晚出〞的原則。有條件時應(yīng)盡量接長明洞，不要為了縮短隧道的長度而偏壓、拉槽進(jìn)洞，使洞口處挖深過大，破壞山體坡面的穩(wěn)定和植被，給施工和運營安全帶來隱患。

進(jìn)洞成功實例

進(jìn)洞失敗實例柔弱圍巖隧道宜采用超前管棚進(jìn)洞，并對洞口臨時開挖坡面采取錨桿（索）、壓漿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等支護(hù)措施；同時，在開挖進(jìn)洞之前，還應(yīng)做好地表防排水系統(tǒng)，以確保隧道進(jìn)洞安全。

3、高風(fēng)險柔弱圍巖雙線長隧道，宜采用雙洞單線分修方案

高風(fēng)險柔弱圍巖雙線長隧道宜采用上下行分修，修建兩座單線隧道，由于隧道開挖跨度、斷面減小，有利于施工時控制圍巖和支護(hù)變形，防止坍方事故的發(fā)生。

4、加強地質(zhì)勘察工作，細(xì)化柔弱巖層工程特性判釋

重視柔弱圍巖地段的地質(zhì)勘察工作，開展綜合勘探，查明其工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，圍巖合理定級。

對于通過柔弱圍巖地段的隧道，地質(zhì)勘察工作的主要目的是確定柔弱圍巖在隧道洞身上的分布段落、工程特性。

通過地質(zhì)測繪輔以槽探、平硐等方法，了解柔弱巖層的分布層位，綜合地面物探成果初步確定柔弱圍巖在洞身的分布段落。在此基礎(chǔ)上布置鉆探工作，通過鉆探、孔內(nèi)綜合測井、原位測試和室內(nèi)試驗，進(jìn)一步細(xì)化柔弱圍巖在隧道洞身體的分布段落和工程特性。

為彌補勘察工作的局限性，應(yīng)加強施工地質(zhì)特別是超前地質(zhì)預(yù)報工作，在開挖環(huán)境下、圍巖的受力、地下水的徑流條件均有所變化，應(yīng)高度重視局部的小構(gòu)造、不同巖性的接觸帶、層間不利的結(jié)構(gòu)面組合對隧道穩(wěn)定性的不利影響。

5、針對柔弱圍巖的工程特性，設(shè)計方案應(yīng)做到“三個有利于〞

柔弱圍巖的力學(xué)特性是強度低、承載力低，隧道開挖后變形大。因此，針對圍巖與隧道變形的控制措施是設(shè)計的要點。設(shè)計應(yīng)做到“三個有利于〞：

（1）開挖方法的設(shè)計應(yīng)有利于保護(hù)圍巖，減小塑性區(qū)范圍，最大限度地調(diào)動圍巖的承載作用，控制圍巖的變形量；例如采用弱爆破、圍巖預(yù)加固等設(shè)計；

（2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)有利于支護(hù)結(jié)構(gòu)盡快封閉，形成整體穩(wěn)定的封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以達(dá)到減小支護(hù)自身變形的目的；例如采用有利于快封閉的cd/crd等工法；

（3）支護(hù)結(jié)構(gòu)未封閉之前，輔助工程措施的設(shè)計應(yīng)有利于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體下沉；例如采用大拱腳或拱腳支撐樁等措施。

6、加強現(xiàn)場協(xié)同，積極開展信息化設(shè)計

隧道施工圖一般是通過施工前的地質(zhì)勘察，按工程類比或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)行設(shè)計的，正確與否或與實際的符合程度需要通過施工的檢驗;因此應(yīng)重視施工過程中的調(diào)查和監(jiān)測等信息的收集、分析，開展信息化設(shè)計，及時對施工圖設(shè)計進(jìn)行有針對性的設(shè)計修正。

信息化設(shè)計是從設(shè)計角度出發(fā)防止柔弱圍巖隧道坍方的最有效手段。信息化設(shè)計的基礎(chǔ)是：監(jiān)控量測、超前預(yù)報。

監(jiān)控量測是確保柔弱圍巖隧道施工安全的“哨兵〞,是隧道施工不可缺少的一道工序。通過監(jiān)測動態(tài)信息，及時評價圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性狀態(tài)，用以指導(dǎo)設(shè)計、施工，確保施工安全。

監(jiān)控量測工作各單位職責(zé)

設(shè)計：設(shè)計應(yīng)將監(jiān)控量測、超前預(yù)報方案納入設(shè)計文件，根據(jù)工程地質(zhì)條件、埋深、洞外環(huán)境、施工方案等明確監(jiān)測項目、監(jiān)測頻率、監(jiān)測及資料整理分析要求，提出變形控制基準(zhǔn)及信息反饋要求。

施工：施工單位，在編制施工組織時必需將監(jiān)控量測工作列入施工流程，并由專業(yè)隊伍來實施。

監(jiān)理：監(jiān)理單位應(yīng)做到每天檢查監(jiān)控量測記錄和報告。建設(shè)：建設(shè)管理單位應(yīng)嚴(yán)格審查監(jiān)控量測實施計劃，當(dāng)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時簽發(fā)預(yù)警通知或暫停施工。

六、終止語

我國鐵路的快速發(fā)展，為我們提供了一個高起點的技術(shù)發(fā)展平臺，同時也為廣大工程技術(shù)人員展示才華提供了大的舞臺。我們將依照部黨組的要求，穩(wěn)固樹立“不留惋惜，不當(dāng)罪人，建不朽工程〞的質(zhì)量理念，進(jìn)一步加大科技投入，開展隧道設(shè)計系統(tǒng)集成研究；不斷提高技術(shù)水平、加強技術(shù)管理、確?？辈煸O(shè)計質(zhì)量，為我國從隧道修建大國成為隧道修建強國做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

隧道圍巖變更報告篇二

軟件說明書

隧道圍巖變形分析系統(tǒng)

1.軟件界面說明

軟件總體界面如（圖一）所示：有菜單欄、工具欄、項目管理區(qū)、圖形報表操作區(qū)、圖形顯示區(qū)等區(qū)域。

（圖一）

各部分簡要說明如下：

菜單欄：該部分提供了該系統(tǒng)軟件所有功能的菜單項，通過點擊這些菜單就可以實現(xiàn)軟件提供的功能。

工具欄：為了使用便利，避免頻繁地開啟菜單，軟件將一些比較常用的功能放到了工具欄中，這樣就能快速地使用這些功能了。

項目管理區(qū)：該區(qū)域是用來管理新建或開啟的工程項目的，工程項目可以以隧道名稱來命名，其中包含著該隧道上的各個里程（也即各個斷面），而每個斷面中又包含了該斷面上布設(shè)的各條測線或測點。該區(qū)域是用樹形結(jié)構(gòu)來管理工程項目的，樹根處是工程項目（系統(tǒng)最多可以管理10個工程項目），工程項目的下一級是斷面名稱，再下一級是測線或測點名稱，總共三級結(jié)構(gòu)。

圖形報表操作區(qū)：該區(qū)域由三部分組成。首先是直觀顯示測線數(shù)據(jù)以及收斂值的列表框，見（圖一）中圖形報表操作區(qū)最左部分；

其次是生成各種回歸圖形和報表的各個按鈕和圖形參數(shù)設(shè)置部分，各個按鈕的具體功能，以及各參數(shù)的設(shè)置將在“5．圖形報表操作區(qū)功能說明〞終予以詳細(xì)說明；最終見（圖一）中最右部分的文本編輯框，該文本框用來顯示回歸方程、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)指數(shù)、置信度區(qū)間等各項回歸參數(shù)。

圖形顯示區(qū)：該區(qū)域是回歸圖形輸出部分，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，就按要求在該部分顯示需要的回歸圖形。軟件提供了各種常用的圖形操作功能，可以對圖形進(jìn)行編輯，并可以采用屏幕截取的方式保存圖形或?qū)D形以autocaddxf文件格式導(dǎo)出，還可以將圖形存為系統(tǒng)圖形文件格式(.sd)。

以上便是對軟件界面各部分的介紹。

2.菜單功能說明

主菜單共有如（圖二）所示六個

（圖二）

分別是：文件、數(shù)據(jù)管理、繪圖、圖形操作、屏幕截取、查看和幫助。

※文件菜單※的功能主要是關(guān)于工程的建立、開啟、關(guān)閉，工程和工程組的管理以及圖形文件的開啟、導(dǎo)出和打印。

其子菜單如（圖三）分別為：

（圖三）

新建工程：用來建立新的工程，點擊之后彈出如（圖四）新建工程對話框。選定工程類型后填入該工程相關(guān)的隧道信息，可以選擇工程保存路徑，單擊‘…’按鈕將彈出對話框（圖五）,選擇保存工程的路徑，按確定退出。然后單擊‘增加’，則生成了一個新工程。此時系統(tǒng)將彈出消息框提醒工程建立完成，按確定后，單擊‘退出’，則工程建立完畢，并返回到主界面，左邊項目管理區(qū)內(nèi)的樹狀圖應(yīng)出現(xiàn)方才建立的工程名稱，并且根據(jù)選擇的

（圖四）

（圖五）

之后可對該工程導(dǎo)入全站儀的數(shù)據(jù)，具體導(dǎo)法見‘?dāng)?shù)據(jù)管理’菜單中‘?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入’子菜單項的詳細(xì)介紹。

開啟工程：用來開啟已經(jīng)存在的工程文件。選擇此菜單項，會彈出如（圖六）所示的開啟工程對話框。選擇已有的工程，單擊‘開啟’，便可開啟該工程，以后便可進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入、回歸分析等操作，這與新建一個工程后的操作是一樣的。

（圖六）

工程（組）管理：這項功能用來同時管理一組工程。假使系統(tǒng)中原先不存在工程，選擇此菜單項，會彈出如（圖六）所示的開啟工程對話框，用戶可以先開啟一個存在的工程文件，這樣若系統(tǒng)中已有工程，就會彈出如（圖七）所示的工程組管理對話框。可以選擇‘導(dǎo)入’按鈕將一已存在的工程加到現(xiàn)有工程中作為工程組管理（圖八）。注意不可導(dǎo)入同一工程，否則系統(tǒng)將給予提醒（圖九），在工程（組）管理中可以更新已有工程的有關(guān)信息，修改有關(guān)信息后按‘更新’按鈕即可更新。當(dāng)幾個工程被組成工程組后，下次開啟任一工程，就會把同一工程組中的其它工程同時開啟在工程（組）管理對話框中，按‘確定’后則幾個工程就會同時出現(xiàn)在左邊的項目管理區(qū)中。要解除同一工程組中各工程的聯(lián)系，可以在工程組管理對話框中通過按‘刪除’來刪除某工程組中的工程。其中刪除工程時需要注意1.（圖十）只將該工程從該工程組中移去，保存該工程的所有信息；2.（圖十一）除了1中的操作以外，還將該工程的所有信息從硬盤中刪除，不可恢復(fù)，故應(yīng)提防操作。

（圖七）

（圖八）

（圖九）

（圖十）

（圖十一）

關(guān)閉工程：關(guān)閉系統(tǒng)中現(xiàn)有的工程。若項目管理區(qū)中沒有工程，則此菜單項為灰色，只有新建或開啟工程后才能激活。

開啟圖形：開啟保存好的該系統(tǒng)格式的圖形文件(*.sd)。如何將圖形保存為系統(tǒng)圖形文件格式，見工具欄中

功能的詳細(xì)說明。

圖形導(dǎo)出：將圖形以autocaddxf文件格式導(dǎo)出。

打印預(yù)覽：該項功能是將當(dāng)前圖形報表操作區(qū)中列表框中的數(shù)據(jù)和圖形顯示區(qū)中的圖形一起以報表的形式打印出來。選擇此菜單后進(jìn)入打印預(yù)覽窗口，可以進(jìn)行預(yù)覽，確認(rèn)無誤后即可打印。（只有打印機在該軟件所在操作系統(tǒng)上驅(qū)動后才有此功能）

打印設(shè)置：設(shè)置打印的一些參數(shù)。這些參數(shù)包括：打印機的名稱選擇、屬性設(shè)置，紙張的大小、來源，打印的方式等。

最近圖形：顯示最近開啟過的系統(tǒng)圖形文件。對于經(jīng)常調(diào)用某一圖形文件比較便利。

退出：關(guān)閉系統(tǒng)。

※數(shù)據(jù)管理菜單※的功能主要是：全站儀數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、隧道斷面信息的輸入、隧道斷面信息的查詢、極限位移規(guī)范參考以及全站儀原始數(shù)據(jù)的管理等。

其子菜單如（圖十三）所示，分別為：

（圖十三）

數(shù)據(jù)導(dǎo)入：把全站儀上傳的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到相應(yīng)工程的數(shù)據(jù)庫中。點擊后系統(tǒng)彈出如（圖十五）的數(shù)據(jù)導(dǎo)入對話框。

（圖十五）

(圖十六)

選擇隧道名稱，單擊‘選擇文件’按紐，如(圖十六)所示。選擇全站儀數(shù)據(jù)文件。單擊開啟，假使文件格式正確，系統(tǒng)將從文件中讀取信息，并根據(jù)所測數(shù)據(jù)自動畫出測點的示意圖，如（圖十七）所示，假使文件格式錯誤，將出現(xiàn)（圖十八），假使錯誤發(fā)生，則單擊‘查看該文件’，便可修改該文件為系統(tǒng)的文件格式（注意：凡手工修改了文件，需重新選擇該文件，文件的修改才是有效的）。如無錯誤發(fā)生，可按‘導(dǎo)入’便可將該文件導(dǎo)入到系統(tǒng)中。重復(fù)‘選擇文件’‘導(dǎo)入’，便可將測量數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入。注意：

1.假使想把同一次觀測的兩個測站的數(shù)據(jù)作為一個時間段的數(shù)據(jù)使用，需設(shè)定‘雙站間隔時間’，系統(tǒng)默認(rèn)為20分鐘，即前后設(shè)站間隔小于20分鐘的，系統(tǒng)將彈出如（圖十九）消息框給以提醒用戶可根據(jù)實際狀況作出相應(yīng)選擇。

2.一致里程的某時間段的數(shù)據(jù)不能導(dǎo)入兩次,否則系統(tǒng)將給予提醒。

（圖十七）

（圖十八）

（圖十九）

數(shù)據(jù)導(dǎo)入后可人工輸入該里程的斷面信息，以便將來管理時的查詢。按‘輸入斷面信息’按鈕后彈出如（圖二十）所示，點擊隧道名稱和相應(yīng)的隧道里程，可查看、修改、刪除

（圖二十）

（圖二十一）

該斷面的信息，具體操作見菜單‘隧道數(shù)據(jù)’下‘隧道斷面輸入’菜單的說明，二者的功能是一樣的。另外單擊（圖十七）中的‘平差’按鈕可直接查看各測線平差后的長度，如（圖二十一）。數(shù)據(jù)都導(dǎo)完后，可單擊‘退出’回到主界面，這時點擊項目管理區(qū)中工程名稱前的‘+’號，就可看到導(dǎo)入的斷面及測線狀況。

隧道數(shù)據(jù)：主要負(fù)責(zé)隧道斷面信息的輸入和查詢。該菜單有兩個下級子菜單，如（圖二十七）：

（圖二十七）

選擇‘隧道斷面輸入’菜單，彈出（圖二十）對話框。單擊‘添加’按鈕，彈出如（圖二十八）的對話框，選擇隧道名稱，填入?yún)⒖祭锍蹋础_定’后，該工程和斷面

（圖二十八）

（圖二十九）

就會導(dǎo)入到斷面信息維護(hù)對話框中，如（圖二十九），然后輸入各類信息，按‘保存’按鈕，就能把這些信息存入數(shù)據(jù)庫中，假使要刪除，可按‘刪除’按鈕。

選擇‘信息查詢’菜單，彈出（圖三十）對話框。當(dāng)需要查詢?nèi)我还こ讨械挠嘘P(guān)信息時，可按以下方式操作，輸入查詢信息以產(chǎn)生查詢條件，如需查詢隧道名稱為‘test1’的工程信息，則可按以下方法查詢：在查詢字段中選擇‘隧道名稱’，在運算符中選擇‘=’，在查詢值中填寫‘test1’,單擊‘語句生成’，再單擊查詢，便可將隧道名稱為‘test1’的工程查出（圖三十一），單擊‘生成報表’可將結(jié)果存為文

（圖三十）

（圖三十一）

極限位移規(guī)范：這里提供了一個單線隧道初期支護(hù)極限相對位移百分表，以供用戶對照數(shù)據(jù)、圖形作為參考。

原始數(shù)據(jù)管理：可對全站儀上傳的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。當(dāng)需要查看一工程的原始數(shù)據(jù)時。可按如下操作進(jìn)行。選擇‘?dāng)?shù)據(jù)管理’菜單中的‘原始數(shù)據(jù)管理’將彈出（圖三十二）對話框。

（圖三十二）

選擇一工程，則右邊顯示該工程的原始數(shù)據(jù)文件。選中需查看的文件，單擊‘查看’便可觀看該文件內(nèi)容。也可單擊‘刪除’刪除該文件。

※繪圖菜單※的功能主要是：直線、圓弧、文本等圖形的繪制及顏色的選擇。該項菜單如（圖三十三），具體方法均類似于autocad中的有關(guān)操作。

（圖三十三）

※圖形操作菜單※的功能主要是：對圖形顯示區(qū)中的圖形進(jìn)行放大、縮小、漫游、刪除、全圖顯示等操作，具體方法均類似于autocad中的有關(guān)操作。菜單如（圖三十三）。

（圖三十三）

※屏幕截取菜單※的功能主要是：對圖形進(jìn)行截取并保存為bmp格式的位圖文件。‘全屏截取’是獲得整個屏幕的圖形，‘用鼠標(biāo)選取范圍’則可以獲得選定范圍內(nèi)的圖形。具體菜單如（圖三十四）。

（圖三十四）

查看菜單和幫助菜單比較簡單，這里沒有詳細(xì)說明。

3.工具欄功能說明

工具欄基本是常用的菜單的快捷方式，但也有菜單不具有的功能，具體狀況如下：

新建圖形。該項功能是將圖形顯示區(qū)刷新，即清除圖形顯示區(qū)的所有圖形，恢復(fù)為空白的畫布。

新建工程。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘新建工程’一樣。

開啟圖形。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘開啟圖形’一樣。

開啟工程。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘開啟工程’一樣。

保存圖形。該項功能是將圖形顯示區(qū)中的圖形保存為本系統(tǒng)軟件的圖形文件格式（*.sd），以后可以用

或菜單欄中的‘文件’一〉‘開啟圖形’來開啟圖形。

導(dǎo)入。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入’一〉‘（測線法）無基準(zhǔn)點’一樣。

打印預(yù)覽。具體功能與菜單欄中的‘文件’一〉‘打印預(yù)覽’一樣。注意：應(yīng)當(dāng)按擬合曲線按鈕及時刷新回歸圖，以獲得與數(shù)據(jù)一致的回歸圖形。

繪圖。這三欄分別是繪制直線、圓以及圓弧的功能。

放大縮小。這兩項功能是對圖形的放大和縮小操作。

刪除物體。該項功能是從圖形顯示區(qū)刪除選中的圖形或文字，刪除完后，右擊鼠標(biāo)回彈出一菜單，選擇‘取消’即可退出刪除操作。

顯示全圖和移動圖形。假使想在圖形顯示區(qū)中看到全圖，點擊‘顯示全圖’，系統(tǒng)會自動調(diào)理圖形的大小，使圖形能完整的顯示在圖形顯示區(qū)中。如不想改變圖形的大小，則點擊‘移動圖形’進(jìn)行圖形漫游。退出操作如上所述。

全屏顯示和恢復(fù)。該功能使系統(tǒng)的框架和菜單隱去，突出顯示系統(tǒng)的視類。

斷面信息查詢。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘隧道數(shù)據(jù)’一〉‘信息查詢’一樣。

斷面信息輸入。具體功能與菜單欄中的‘?dāng)?shù)據(jù)管理’一〉‘隧道數(shù)據(jù)’一〉‘隧道斷面輸入’一樣。

關(guān)于。顯示程序信息，版本號。

退出。

4.圖形報表操作區(qū)說明

由于前面已對該區(qū)作了簡要說明，并指明白列表框和文本框的作用，所以這部分主要詳細(xì)說明如（圖三十五）所示的生成各種回歸圖形和報表的各個按鈕和圖形參數(shù)設(shè)置部分。浮現(xiàn)為（圖三十五）。

（圖三十五）

先說明各報表按鈕的功能，具體如下：

在項目管理區(qū)種選擇隧道名稱，并單擊‘測線報表’，則產(chǎn)生該隧道所有的測線報表，如選擇里程，則產(chǎn)生該隧道該里程的所有測線報表，如選擇某測線，則產(chǎn)生該隧道該里程的該測線的報表。其間，假使選擇了‘存為文件’則將結(jié)果輸出為文件，否則將打印輸出。‘坐標(biāo)報表’功能類似。

必需是在項目管理區(qū)中選擇里程，此功能才會有效。但擊‘?dāng)嗝鎴蟊怼瑫a(chǎn)生前面輸入的隧道信息（包括開挖信息、巖體信息、支撐設(shè)計、地質(zhì)描述等）的報表。假使沒有信息，用戶可以單擊‘?dāng)嗝嫘畔ⅰ粹o對此斷面進(jìn)行描述，然后保存即可。

單擊‘原始數(shù)據(jù)報表’，結(jié)果如‘測線報表’，根據(jù)在項目管理區(qū)中選擇的不同，分別產(chǎn)生三種原始數(shù)據(jù)的報表。

單擊‘工作人員報表’，產(chǎn)生工作人員（負(fù)責(zé)人和觀測者）的報表。

單擊‘?dāng)嗝嫘畔ⅰ?，圖形顯示區(qū)中出現(xiàn)如（圖三十七）界面，在這兒可以輸入所選里程的斷面信息。

（圖三十七）

回歸分析是本軟件提供的一項重要功能之一。全站儀對各斷面測線經(jīng)過一段時間的量測，得到測線隨時間變化的數(shù)據(jù)，其中測線斂值和時間之間具有非線性的相關(guān)關(guān)系?；貧w分析的功能就是對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以回歸圖的形式顯示在圖形顯示區(qū)，以供用戶參考，并對圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了預(yù)計。系統(tǒng)提供了5種曲線函數(shù)，以供用戶選擇最適合形狀的區(qū)線來擬合。

各回歸分析按鈕功能的具體說明如下（假設(shè)x對應(yīng)時間，y對應(yīng)測線收斂以及它們的速率）：

在項目管理區(qū)中選中具體測線或測點后，單擊‘對數(shù)函數(shù)’，系統(tǒng)會對測線收斂以對數(shù)函數(shù)為回歸方程進(jìn)行非線性回歸分析，并在圖形顯示區(qū)中顯示回歸圖形（包括原始數(shù)據(jù)圖、收斂值或位移值圖和收斂或位移速率圖）。

適用狀況：當(dāng)y的增量隨x增大而逐漸減少。

功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用狀況：根據(jù)具體數(shù)據(jù)而定。

功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用狀況：當(dāng)y隨著x逐漸增加而越來越急劇地增大。

功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用狀況：當(dāng)y的增量隨x增大而逐漸減少。

功能類似‘對數(shù)函數(shù)’，適用狀況：當(dāng)y隨x增大而增大的速度與x成比例。

單擊‘自動選擇’，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動選擇適合的回歸曲線。

見（圖三十五）右上角是回歸圖形的一些參數(shù)設(shè)置，x軸、y軸和y負(fù)軸分別是所需坐標(biāo)軸的長度，‘網(wǎng)格’和‘標(biāo)注’表示圖中是否需要它們，‘穩(wěn)定條件’是進(jìn)行穩(wěn)定性預(yù)計所需要的數(shù)據(jù)。

6.其它本卷須知

隧道圍巖三維變形分析系統(tǒng)與自動全站儀協(xié)同使用，并對其量測時的測線布置規(guī)定如下各圖：

測線布置圖：

3測線

4測線

6測線

7測線

圖三十八

隧道圍巖變更報告篇三

隧道圍巖大變形機理及處治技術(shù)研究

本文結(jié)合工程實例，對馬路隧道圍巖產(chǎn)生大變形的原因進(jìn)行分析，并提出合理的處治措施。

隧道圍巖大變形原因處治

一、隧道圍巖大變形機理分析及工程實例

1、隧道圍巖產(chǎn)生大變形的原因

各類圍巖在正常施工條件下都會產(chǎn)生一定的變形，不同國家、不同行業(yè)對各級圍巖巖及各種支護(hù)結(jié)構(gòu)都規(guī)定有不同的預(yù)留變形量以容納這些變形。大變形是相對正常變形而言，目前還沒有統(tǒng)一的定義和判別標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生大變形主要有客觀和主觀兩方面原因，地質(zhì)條件是客觀原因，技術(shù)措施不當(dāng)是主觀原因，前者是根本原因。

2、工程實例

某馬路隧道進(jìn)口斜井位于溝谷地帶，地形呈左高右低現(xiàn)狀，地形起伏較大。該斜井設(shè)計平長140m，開挖范圍上部巖層為粉質(zhì)粘土，下部為強-全風(fēng)化頁巖夾砂巖，圍巖分級為v級。本工程地下水為上層滯水、基巖風(fēng)化裂隙水及構(gòu)造裂隙水。隧道凈空斷面尺寸為4.7（寬）×5.75（高）m，開挖斷面尺寸為5.82（寬）m×7.62（高）m。

在斜井施工至掌子面里程xk0+113時，通過觀測發(fā)現(xiàn)xk0+113～+122.5段初期支護(hù)噴射混凝土有開裂剝落現(xiàn)象。此時，仰拱施工至xk0+122.5；加強二襯施工至xk0+125.5。大變形段里程為xk0+113～+122.5，長9.5m，該段右側(cè)鋼拱架失穩(wěn)內(nèi)斂約60cm，初支砼嚴(yán)重剝落，變形過程+115～+118右側(cè)拱腳處、+118～+122右側(cè)墻角處分別流出黃色、黑色泥漿；地表沉陷深約1.7m，面積約70m2。通過對本段隧道所處地質(zhì)環(huán)境綜合分析，圍巖大變形的主要原因有：

（1）地質(zhì)因素。隧道圍巖經(jīng)過多年地質(zhì)構(gòu)造運動，圍巖應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，一經(jīng)開挖，潛在應(yīng)力釋放，應(yīng)力重新分布，在原生應(yīng)力已遭破壞，新生應(yīng)力場尚未穩(wěn)定前提下，圍巖承受壓大、極易失穩(wěn)導(dǎo)致坍塌；當(dāng)通過各種堆積體是，由于結(jié)構(gòu)松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，開挖后引起坍塌；在擠壓破碎帶，巖脈穿插帶、節(jié)理密集帶等裂結(jié)構(gòu)地層中，巖塊間相互擠壓鉗制，一經(jīng)開挖則失穩(wěn)，常見巖塊掉落、坍塌；在柔弱圍巖節(jié)理發(fā)育的狀況下，或泥質(zhì)充填物過多，均易產(chǎn)生較大的坍塌；在構(gòu)造運動作用下，薄層巖體形成的笑摺曲、節(jié)理發(fā)育地段，施工中往往發(fā)生坍塌；巖層軟硬相間，或有柔弱風(fēng)化夾層的巖，在裂隙水的作用下，柔弱面強度大大降低，因而發(fā)生坍塌；裂隙水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍塌。

（2）結(jié)構(gòu)支護(hù)原因。由于圍巖應(yīng)力變化具有不確定性，結(jié)構(gòu)支護(hù)承載應(yīng)力很難進(jìn)行確切計算，設(shè)計支護(hù)強度、剛度是否能夠滿足承載應(yīng)力的要求是很難進(jìn)行確切的判斷的，因此，支護(hù)參數(shù)的偏小，往往也是導(dǎo)致隧道坍塌的主要原因之一，且造成的危害性極大。

（3）施工原因。施工方法與地質(zhì)條件不相適應(yīng)，地質(zhì)條件發(fā)生變化，沒有及時改變施工方法；施工支護(hù)不及時；地層暴露過久，引起圍巖松動、風(fēng)化；忽略了圍巖的變形規(guī)律，圍巖的變形同時具有連續(xù)變形和突然變形的特征。當(dāng)開挖距離小于d（d為隧道開挖寬度）時，圍巖兩端由于受到二次襯砌砼和開挖掌子面支撐的約束作用，連續(xù)變形很小，主要是爆破后的受震動影響的突然變形，而且在這個距離范圍內(nèi)由于襯砌和開挖面支承的“空間效應(yīng)〞的影響，即使初期支護(hù)抗力不足圍巖滑移力亦不至于失穩(wěn)，當(dāng)這個距離為1.5d～3d時，“空間效應(yīng)〞的