大跨度黄土隧道安全施工应对措施

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1、大跨度黄土隧道安全施工应对措施CountermeasuresforSafetyConstructionofLarge-spanLoessTunnel孟兆伟MENGZhao-wei(中铁十七局四公司，重庆401121)(ChinaRailway17thBureauGroupNo.4EngineeringCo.，Ltd.,Chongqing401121，China)摘要：根据山丙中南部铁路通道吕梁指挥部管段内黄土隧道比例高，安全管理风险大的特点，通过对区域内黄土特性的深入研究和分析，形成了吕梁指挥部管段内黄土隧道施工安全

2、管理的一套卡控措施，对全线黄土隧道施工安全管理提供了强有力的指导。Abstract:TheloesstunneloccupiesalargeproportionintheLvliangcommandsectionofcentralandsouthernShanxirailwaychannel,sotherearebigrisksforsafetymanagement.Throughin-depthanalysisofthecharacteristicsoftheloessinthearea,asetofcontrol

3、lingmeasuresisformed,whichcanprovidestrongguidanceforthewholelineloesstunnelconstructionsafetymanagement.关键词：大跨度黄土隧道；黄土特性；施工安全；应对措施Keywords:large-spanloesstunnel；loesscharacteristics；constructionsafety；countermeasures中图分类号：U455.1文献标识码:A文章编号：1006-4311(2014)13-01

4、16-030引言随着铁路建设的不断发展，隧道施工作为地下工程重要的一种，施工安全越来越受到更加严峻的挑战，施工安全管理工作面临更大的压力，山丙中南部铁路通道是我国第一条按30T轴重设计和施工的重载铁路，隧道规模大，安全风险高，施工安全管理尤为重要。1工程概况石楼隧道位于山西省吕梁市石楼县与隰县境内，为黄上高原丘陵地貌，地形起伏较大，隧道最大埋深约为252m,最小埋深约为10m。本隧道为单洞双线隧道，线间距为4.0m。隧道进口里程为DK221+415,出U里程为DK234+225,全长12802m。隧道共设置斜井4座，

5、长度分别为：320m、605m、940m、440m。石楼隧道作为全线重点隧道，黄土比例高，施工难度大，安全风险高。2黄土隧道地质情况在隧道施工过程中，如果地基属于黄土土质，对于这种土质，受到物理力学特性、结构、构造及水的作用的影响和制约，进而在一定程度上导致土体的自承能力出现不足。2.1黄土特性2.1.1老黄土基本特性对于老黄土来说，由于地质的严密积压过程的处理,在一定程度上使得颗粒间的大孔隙不具有湿陷性，进一步提高了土体的承载力。对于老黄土来说，由于埋藏深度较大，与新黄土相比，其含水率相对比较高，通常情况下达到15

6、〜40%,但是与隧道位置原始地应力相比强度要低，在这种情况下容易引发屈服，进而在一定程度上形成塑性区，导致塑性发生变形。2.1.2新黄土特性对于新黄土来说通常情况下覆盖在老黄土之上，并且新黄土的厚度在30〜50米之间，同吋在一定程度上显现出质地均匀，含水率小，含水率一般情况下在5〜15%，新黄土土质多孔，呈松散结构，在一定程度上受到节理切割的影响和制约，在垂直节理面上容易形成竖向的软弱层，通常情况下，对于软弱层来说，由于自身的粘聚力较小，并且软弱面相互切割，在这种情况下容易形成与周边围岩粘聚力较小的面状体，在开挖下部

7、隧道的过程中，受开挖扰动，以及支护存在缺陷的影响，在自身重力的作用下容易出现塌方现象。2.2强度变化特性在施工过程中，出现塌方，其中强度是主要的影响因素。开挖隧道的过程，可以说就是重新分布地层内应力的过程，在开挖隧道前，在天然应力的作用下，土体处于平衡状态，开挖隧道后，开挖扰动破坏了原始的平衡状态，在洞身周围导致围岩应力重新分布，由于黄土的强度比较低，开挖后，如果应力大于黄土本身的强度，在这种情况下，就会产生径向塑形位移，进而在一定程度上形成塑形松动区，一部分应力被释放，一部分向外部传递，松动区周边继续发生塑形变形，

8、同吋向外进行扩大。2.3工程特性对于标段内的黄土，该土体比较特殊，通常情况下形成于第四纪的干旱、半干旱的条件下，进而在一定程度上使得黄色成为基本色调，艽颗粒成分主要是粉粒，颗粒直径通常情况下都小于0.005mm,在整个颗粒中约占50〜75%,整个颗粒中几乎没冇大于0.25mm的颗粒。对于黄土来说，由于自身的层理不明显,并iL在一定程度上具有柱状