京广高铁木兰隧道位于武汉市黄陂区境内，隧道全长57 000m，隧道地质条件主要为Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅴ级软弱围岩占53.2%，而且还伴有泥夹层、孤石和丰富的裂隙水，安全风险极高，隧道区的水平地应力以构造应力为主，同时表明地应力场以水平应力为主导；最大水平主应力与隧道轴线交角较大，对隧道围岩的稳定性不利；地应力量值对碳质页岩而言为极高应力。隧道初期支护后出现严重的大变形情况。
隧道进口段通过的软岩地层主要为志留系龙马溪组（S1l）：黑色页岩、碳质页岩、泥页岩夹薄层粉砂岩及砂岩，层间结合力差，岩体较破碎，呈水平薄层状，拱顶易顺层片落。
通过对斜向上150孔及铅直孔水压致裂法地应力试验及测试结果的分析研究，得到如下结论：
（1）实测深度范围内，隧道边墙围岩最大水平主应力值为8.75MPa、最小水平主应力值为6.07MPa。
（2）铅直孔最大水平主应力值为13.06MPa、最小水平主应力值为7.18MPa。
（3）实测范围内隧道区铅直孔的最大水平主应力方向基本为NE15°。(www.xing528.com)
（4）在隧道区范围内，侧压系数均大于1，隧道区的水平地应力以构造应力为主，同时地应力场以水平应力为主导。
（5）最大水平主应力与隧道轴线交角较大，对隧道围岩的稳定性不利。
（6）隧道掌子面岩层的小褶皱也表明：该隧道区内是以构造应力场为主导，且与隧道轴线交角较大。
（7）本次测试的隧道部位埋深仅240m，地应力量值对碳质页岩而言为极高应力。
隧道软岩地层段采用上、下台阶预留核心土法开挖，初期支护钢架采用I16型钢（1榀/1.0m）。支护后围岩变形较大，变形速率较快，拱顶最大下沉达640mm，周边收敛最大190mm。隧道大变形造成初期支护混凝土开裂、剥落，拱架发生严重的扭曲变形，需要大面积换拱，造成重大经济损失，严重困扰施工安全，影响工期。
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