长昆客运专线雪峰山地区炭质板岩隧道地层变形规律初探

许占良 施成华

(1.铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251;2.中南大学，湖南长沙 410012)

自20世纪初首例严重的交通隧道软弱围岩大变形发生以来，国内外隧道工程发生的围岩大变形灾害的事例屡见不鲜，是困扰地下工程界的一个重大问题。首例严重的交通隧道软弱围岩大变形是1906年竣工的辛普伦I线隧道[1］。此后，国外如日本的惠那山(Enasan)公路隧道、奥地利的陶恩(Tauern)隧道，国内如南昆线的家竹箐隧道、兰渝线的木寨岭隧道等工程均出现了不同形式和程度的围岩大变形情况，给工程建设造成极大的困难，给隧道设计施工带来了一系列的问题[1-5］。

长昆铁路客运专线长沙至玉屏段共有隧道122座，总延长约200 km。根据已有勘测资料，该段炭质板岩隧道14座，炭质板岩总长度大于19 km，其中埋深大于100 m的段落长度10.35 km，隧道开挖面积约153 m2，属于典型的超大断面隧道。从目前国内工程实践来看，炭质板岩隧道在施工过程中均有可能发生较大变形，如正在施工的木寨岭隧道炭质板岩地段发生了较大变形，最大变形达到1.0 m。因此，开展炭质板岩隧道开挖引起地层变形规律研究对设计施工具有重要意义。

以雪峰山隧道3号隧道为例，考虑到实际工程可能存在的地质环境，通过建立多工况数值计算模型，分析地应力、隧道埋深、围岩级别以及应力释放率等因素对隧道开挖引起地层变形的影响，其结论可供隧道设计和施工提供参考。

1 计算模型

1.1 工程背景

长昆客运专线雪峰山3号隧道位于湖南省溆浦县九溪江乡至北斗溪乡境内，为时速350 km标准的双线隧道，隧道全长6 795 m，隧道最大埋深约为708 m。……