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高地应力软岩大变形隧道变形控制技术研究

高地应力软岩大变形隧道变形控制技术研究

摘要：

随着现代交通网络的建设，地下隧道的建设越来越广泛，而软岩地

层中的隧道工程往往面临着高地应力和大变形的严峻挑战。本文针对高

地应力软岩大变形隧道的特点，研究了相应的变形控制技术，从而确保

隧道的安全稳定运行。

1.引言

软岩是指由岩石的颗粒所形成的岩层，该岩层由于孔隙度高、骨架

结构松散等特点，容易受到外力的影响而发生变形。而高地应力软岩地

层中的隧道工程，受到地质条件的限制，往往更容易发生较大的变形和

破坏。因此，对于这种类型的隧道工程，变形控制技术研究至关重要。

2.高地应力软岩隧道变形机理

高地应力软岩隧道受到地下岩层应力的影响，会导致巨大的变形。

在软岩地层中，变形主要有弯曲变形和挤压变形两种形式。弯曲变形主

要是由于变形沿规定的曲线进行，因此造成隧道的变形与曲线的半径和

变形的角度有关。挤压变形主要是由于地层应力作用下，岩层不断发生

位移从而导致隧道变形。此外，高地应力还会引起土体的破裂和岩石的

强度下降，进一步加剧隧道的变形。

3.高地应力软岩隧道变形控制技术

为了保证高地应力软岩隧道的安全稳定运行，需要采取一系列的变

形控制技术。首先，应该合理选择隧道的位置和线路，以减少地层应力

的影响。其次，应采取有效的支护结构，如聚合物纤维增强土的加固技

术、锚固支护技术和钢支撑技术等，以增加软岩的承载能力。此外，应

合理控制开挖的速度和方式，避免产生过大的变形。同时，在开挖过程

中应采取现场监测技术，及时掌握隧道的变形情况，并做出相应的调整。

4.高地应力软岩隧道变形控制案例研究

在中国的隧道工程中，高地应力软岩隧道的变形控制已经取得了一

系列的研究成果。以北京市地铁13号线机场线为例，该项目因地处软岩

地层和高地应力的影响下，采用了各种变形控制技术，如聚合物纤维增

强土、快速人工冻结等，成功地控制了隧道的变形。类似的案例还有广

州地铁10号线和上海地铁11号线等，这些案例的成功经验对于其他地

区的隧道工程具有借鉴意义。

5.结论

在高地应力软岩大变形隧道的建设过程中，变形控制技术是确保隧

道安全稳定运行的重要手段。合理选择隧道位置和线路、采用适当的支

护结构、合理控制开挖的速度和方式以及及时监测隧道的变形情况都是

保证隧道工程质量的重要措施。通过国内外的案例分析，我们可以得出

结论，这些变形控制技术在实际工程中已经取得了很好的效果，为今后

的隧道工程提供了有益的经验和参考。

参考文献：

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