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摘 要: 关上隧道在施工过程中多次发生不同程度的地质灾害，论文主要通过对软弱围岩的性质分析及对关上隧道地质灾害情况分析和总结，给出导致发生地质灾害的多种原因，以指导同类软弱围岩围岩的隧道施工。
关键词:地质灾害软弱围岩隧道塌方
Abstract: in the construction process of close tunnel occurred many times different degree of geological disaster, the thesis mainly through weak rock property analysis and close to the tunnel geological disaster situation analysis and summary, causing a geological disaster are given a variety of reasons, to guide the similar weak rock surrounding rock tunnel construction.
Keywords: geological disasters weak rock tunnel collapse
中图分类号： P642 文献标识码：A 文章编号：
1概述
1.1概况
关上隧道是宜巴公路的一座分离式隧道,第三合同段承建出口段落，左幅起讫桩号ZK81+000～ZK84+375，长3375m，隧道右幅起讫桩号YK81+000～YK84+406，长3406m，最大埋深275m。属分离式特长深埋隧道。
1.2施工及災害概况
至2011年4月19日，关上隧道右线出口掌子面已开挖至YK83+680，二次衬砌支护到YK83+846；左线出口掌子面已开挖至ZK83+335, 二次衬砌支护到ZK83+716。在隧道施工开挖过程中，曾多次发生不同规模的塌方、崩塌、初支严重变形等事故灾害。
2围岩情况分析
根据原工程地质勘察报告和设计文件资料及隧道施工中所揭露的地质情况分析，关上隧道隧址区属断裂破碎带，为处在断裂构造带附近的特长隧道，隧道洞室在开挖施工过程中,围岩出露复杂多变,坚硬岩层、软弱岩层以及松散层等均有分布，复杂的地质条件特别是软弱围岩给关上隧道施工带来重重困难。
关上隧道开挖至今，隧道区出露基岩为黑云斜长片麻岩、黑云角闪岩、石墨片岩、云母片岩及石英片岩等。岩石近直立状产出，构造作用明显，特别是断裂破碎带，具压扭性，围岩节理裂隙发育，岩体呈压碎状~松散状结构，胶结性差；强烈的挤压作用致使岩块表面形成光滑的摩擦镜面并伴有碳化现象，围岩强度变低，易破碎；岩性过渡带裂隙水发育，岩石长期在基岩裂隙水浸泡下，自稳能力变差，软岩易泥化、软化，隧道开挖易造成拱顶掉块或坍塌。
从关上隧道发生的事故灾害实例来看，多是发生在结构松散破碎的软弱岩层和岩性交界带。围岩的具体表现为强~中风化；节理裂隙发育~较发育，裂面呈粗糙张开状，充填铁质、风化岩屑、粒状及粉末状变晶体等；岩体呈破碎状压碎结构~松散结构；洞室潮湿，地下水较丰沛；完整性和自稳性都很差。事故灾害的现场坍体和渣体，基本揭露为粉末状和角砾状石墨片岩，该岩石呈灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，片理发育，岩芯破碎；其特征质地软弱，强度低，易破碎，且遇水软化；岩体呈破碎松散结构，无自稳能力，极易滑塌，加之地下水丰富，石墨片岩遇水膨胀崩解，发生膨胀变形，从而进一步增大了围岩对初期支护的压力，致使初期支护开裂，剥落，甚至大型塌方，施工中应采取有效措施对夹杂石墨片岩的复杂地质条件进行加固与处理,否则将会引起洞内冒顶或塌方事故,给隧道施工和运营带来很大危害。
3事故灾害原因浅析
灾害发生后邀请省技术处、业代处、设计、监理、施工等单位有关专家进行勘察，对灾害原因进行分析、讨论，最后认为关上隧道事故灾害主要原因是受地层岩性、围岩类别、地质构造、地下水等多种因素影响造成的。
3.1地质因素
关上隧道地层岩性主要为片麻岩、角闪岩、石墨片岩及含碳质片岩。片麻岩、角闪岩属硬质岩，而石墨片岩属于软质岩。洞体岩石工程性质属软硬相间，硬质岩石中夹软质岩石，岩石的整体刚度较差。据现场调查，隧道的塌方体岩性状态结构为粉末状石墨片岩，片岩岩屑大约占80%以上，其粒径主要在0~3.0mm间，块状岩块少，最大直径为0.8m左右，其围岩级别应属于Ⅴ级。
3.2水文因素
岩体中基岩裂隙水较发育，地下水水量较丰沛，在开挖过程中，拱部围岩主要呈淋雨状滴漏现象，另外，石墨片岩及含碳质片岩，风化较强烈，硅酸盐物质，遇水后易泥化，岩体强度和完整性大大降低，使隧道围岩的稳定状态受到破坏，为隧道发生地质灾害提供了条件。
3.3施工因素
在实际施工中尽管根据实际开挖的围岩情况，将Z3型支护变更为Z4型或Z5型复合支护，局部还增加了锚杆和注浆等超前支护。但效果并不理想，从开挖出来的坍体来看，并未形成2.0~3.0MPa的注浆固结体，而是浆液呈树枝状分布，注进的浆液呈薄片状，对整个坍体而言不能形成完整的注浆固结体，只起到了一定的“挤压致密”作用。另外，施工中重视了围岩的自稳能力，忽视了锚固支护中锚杆的“组合梁”、“悬吊”作用。对在围岩较破碎、又有软弱夹层的围岩中设置锚杆的作用效果没有过多考虑，只想到了超前支护的施工安全控制；上导开挖与下导间距过大、间隔时间过长等也是原因之一。
3.4设计因素
发生灾害段在原设计资料上基本为Ⅲ级围岩，而实际开挖后发现与设计资料不符。设计中的Ⅲ级围岩部分为Ⅳ级围岩，甚至Ⅴ级围岩，说明设计围岩勘探偏差较大，设计支护参数不当。同样，对在围岩较破碎、又有软弱夹层的围岩中设置锚杆的作用效果考虑不周。
综上所述，宜巴公路公路关上隧道出口端事故灾害主要原因是：隧道灾害段的地层岩性软硬不均；受断裂构造影响，岩石节理裂隙发育，岩石破碎，岩石的完整性、强度差。断裂带中含有较丰富的地下水，在开挖过程中，由于地下水渗透运动，使原本处在临界状态的围岩产生了塌方、滑塌等事故灾害。
关键词:地质灾害软弱围岩隧道塌方
Abstract: in the construction process of close tunnel occurred many times different degree of geological disaster, the thesis mainly through weak rock property analysis and close to the tunnel geological disaster situation analysis and summary, causing a geological disaster are given a variety of reasons, to guide the similar weak rock surrounding rock tunnel construction.
Keywords: geological disasters weak rock tunnel collapse
中图分类号： P642 文献标识码：A 文章编号：
1概述
1.1概况
关上隧道是宜巴公路的一座分离式隧道,第三合同段承建出口段落，左幅起讫桩号ZK81+000～ZK84+375，长3375m，隧道右幅起讫桩号YK81+000～YK84+406，长3406m，最大埋深275m。属分离式特长深埋隧道。
1.2施工及災害概况
至2011年4月19日，关上隧道右线出口掌子面已开挖至YK83+680，二次衬砌支护到YK83+846；左线出口掌子面已开挖至ZK83+335, 二次衬砌支护到ZK83+716。在隧道施工开挖过程中，曾多次发生不同规模的塌方、崩塌、初支严重变形等事故灾害。
2围岩情况分析
根据原工程地质勘察报告和设计文件资料及隧道施工中所揭露的地质情况分析，关上隧道隧址区属断裂破碎带，为处在断裂构造带附近的特长隧道，隧道洞室在开挖施工过程中,围岩出露复杂多变,坚硬岩层、软弱岩层以及松散层等均有分布，复杂的地质条件特别是软弱围岩给关上隧道施工带来重重困难。
关上隧道开挖至今，隧道区出露基岩为黑云斜长片麻岩、黑云角闪岩、石墨片岩、云母片岩及石英片岩等。岩石近直立状产出，构造作用明显，特别是断裂破碎带，具压扭性，围岩节理裂隙发育，岩体呈压碎状~松散状结构，胶结性差；强烈的挤压作用致使岩块表面形成光滑的摩擦镜面并伴有碳化现象，围岩强度变低，易破碎；岩性过渡带裂隙水发育，岩石长期在基岩裂隙水浸泡下，自稳能力变差，软岩易泥化、软化，隧道开挖易造成拱顶掉块或坍塌。
从关上隧道发生的事故灾害实例来看，多是发生在结构松散破碎的软弱岩层和岩性交界带。围岩的具体表现为强~中风化；节理裂隙发育~较发育，裂面呈粗糙张开状，充填铁质、风化岩屑、粒状及粉末状变晶体等；岩体呈破碎状压碎结构~松散结构；洞室潮湿，地下水较丰沛；完整性和自稳性都很差。事故灾害的现场坍体和渣体，基本揭露为粉末状和角砾状石墨片岩，该岩石呈灰黑色，鳞片变晶结构，片状构造，片理发育，岩芯破碎；其特征质地软弱，强度低，易破碎，且遇水软化；岩体呈破碎松散结构，无自稳能力，极易滑塌，加之地下水丰富，石墨片岩遇水膨胀崩解，发生膨胀变形，从而进一步增大了围岩对初期支护的压力，致使初期支护开裂，剥落，甚至大型塌方，施工中应采取有效措施对夹杂石墨片岩的复杂地质条件进行加固与处理,否则将会引起洞内冒顶或塌方事故,给隧道施工和运营带来很大危害。
3事故灾害原因浅析
灾害发生后邀请省技术处、业代处、设计、监理、施工等单位有关专家进行勘察，对灾害原因进行分析、讨论，最后认为关上隧道事故灾害主要原因是受地层岩性、围岩类别、地质构造、地下水等多种因素影响造成的。
3.1地质因素
关上隧道地层岩性主要为片麻岩、角闪岩、石墨片岩及含碳质片岩。片麻岩、角闪岩属硬质岩，而石墨片岩属于软质岩。洞体岩石工程性质属软硬相间，硬质岩石中夹软质岩石，岩石的整体刚度较差。据现场调查，隧道的塌方体岩性状态结构为粉末状石墨片岩，片岩岩屑大约占80%以上，其粒径主要在0~3.0mm间，块状岩块少，最大直径为0.8m左右，其围岩级别应属于Ⅴ级。
3.2水文因素
岩体中基岩裂隙水较发育，地下水水量较丰沛，在开挖过程中，拱部围岩主要呈淋雨状滴漏现象，另外，石墨片岩及含碳质片岩，风化较强烈，硅酸盐物质，遇水后易泥化，岩体强度和完整性大大降低，使隧道围岩的稳定状态受到破坏，为隧道发生地质灾害提供了条件。
3.3施工因素
在实际施工中尽管根据实际开挖的围岩情况，将Z3型支护变更为Z4型或Z5型复合支护，局部还增加了锚杆和注浆等超前支护。但效果并不理想，从开挖出来的坍体来看，并未形成2.0~3.0MPa的注浆固结体，而是浆液呈树枝状分布，注进的浆液呈薄片状，对整个坍体而言不能形成完整的注浆固结体，只起到了一定的“挤压致密”作用。另外，施工中重视了围岩的自稳能力，忽视了锚固支护中锚杆的“组合梁”、“悬吊”作用。对在围岩较破碎、又有软弱夹层的围岩中设置锚杆的作用效果没有过多考虑，只想到了超前支护的施工安全控制；上导开挖与下导间距过大、间隔时间过长等也是原因之一。
3.4设计因素
发生灾害段在原设计资料上基本为Ⅲ级围岩，而实际开挖后发现与设计资料不符。设计中的Ⅲ级围岩部分为Ⅳ级围岩，甚至Ⅴ级围岩，说明设计围岩勘探偏差较大，设计支护参数不当。同样，对在围岩较破碎、又有软弱夹层的围岩中设置锚杆的作用效果考虑不周。
综上所述，宜巴公路公路关上隧道出口端事故灾害主要原因是：隧道灾害段的地层岩性软硬不均；受断裂构造影响，岩石节理裂隙发育，岩石破碎，岩石的完整性、强度差。断裂带中含有较丰富的地下水，在开挖过程中，由于地下水渗透运动，使原本处在临界状态的围岩产生了塌方、滑塌等事故灾害。