基于墩形超前注浆加固的穿越断层破碎带隧道掌子面挤出位移特征与优化加固范围研究
曹庆阳1，程松林2，李 剑3，王雪冰3，杜晓楠4*
(1. 中铁上海工程局集团 第五工程有限公司，广西 南宁 530033; 2. 云桂铁路广西有限责任公司，广西 南宁 530029;3. 中国铁路昆明局集团有限公司 滇西铁路建设指挥部，云南 大理 671000; 4. 华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330013)
摘 要： 以新建黄百铁路广西段幼平隧道为工程背景，针对穿越断层破碎带隧道掌子面挤出变形控制难题，采用有限差分数值计算软件FLAC3D构建了穿越断层破碎带的隧道掘进数值模型，然后基于3种不同超前核心土预加固方法(未注浆加固、传统等厚度全断面超前注浆加固和新型墩形超前核心土注浆预加固)，对比验证了新型墩形超前核心土注浆预加固对掌子面挤出位移的控制效果，并给出了不同破碎带条件下的优化加固参数。研究结果表明：新型墩形超前核心土注浆预加固与传统等厚度全断面超前注浆加固的掌子面挤出位移分布特征基本一致，挤出位移控制效果显著且注浆加固范围更小;合理的墩形加固体需满足拱底预加固长度比拱顶长4.0 m以上;在加固体形状固定时，一次注浆拱底加固长度至少8.0 m方可有效抑制挤出位移，且该长度需随围岩破碎程度的增大而增加;隧道掘进中，墩形加固体拱顶应预留至少2.0 m长的止浆岩盘与下一循环注浆区域搭接，预留范围同样需随围岩破碎程度同步扩大。该研究结果可为穿越断层破碎带隧道施工中掌子面挤出位移控制提供参考。
关键词： 隧道; 断层破碎带; 墩形超前核心土注浆预加固; 掌子面挤出位移; 数值计算
基金项目： 国家自然科学基金项目(52568051);江西省自然科学基金项目(20252BAC240359)
引文格式： 曹庆阳，程松林，李剑，等. 基于墩形超前注浆加固的穿越断层破碎带隧道掌子面挤出位移特征与优化加固范围研究[J]. 市政技术，2026，44(3)：158-165，318. (CAO Q Y，CHENG S L，LI J，et al. Study on tunnel face extrusion displacement and optimized reinforcement range for fault fracture zone crossing tunnel based on pier-type advanced grouting reinforcement[J]. Journal of municipal technology，2026，44(3)：58-165，318.)