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1、第30卷第4期隧道建设Vo.l30No.42010年8月TunnelConstructionAug.2010黄土隧道地表塌陷原因分析与施工对策研究张翾,张顶立,李鹏飞(北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心,北京100044)摘要:基于兰渝铁路工程某大断面黄土隧道的工程背景,分析在黄土地层不良地质段发生地表塌陷、初期支护严重变形、拱顶沉降及洞内收敛过大等现象的原因;同时根据地表塌陷段的地质情况,结合数值模拟分析,提出地表旋喷桩注浆加固地层、洞内超前注
2、浆预支护以及提高初期支护强度的综合处置方案,很好地实现了隧道安全施工的目的。针对黄土地层大变形及地表塌陷区采取的施工控制技术可供今后类似隧道借鉴和参考。关键词:黄土隧道;地表塌陷;数值模拟;监控量测中图分类号:U455文献标志码:A文章编号:1672-741X(2010)04-0430-04AnalysisonCausesforGroundSurfaceCollapseInducedbyExcavationofTunnelinLoessandStudyonConstructionCountermeasuresZHANGXu
3、an,ZHANGDingl,iLIPengfei(TunnelEngineeringResearchCenterofMinistryofEducation,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Analysisismadeonthecausesforthegroundsurfacecollapse,largedeformationofprimaryreinforcementstructure,excessivecrownsettlementandhor
4、izontalconvergenceoftunnelinpoorgeologicalsectionsinloess,withalargecrosssectiontunnelinloessonLanzhouChongqingrailwayasanexample.Countermeasures,includinggroundconsolidationbyinstallingjetgroutingpilesfromthegroundsurface,advancegroutingexecutedintunnelandimpro
5、vingthestrengthoftheprimaryreinforcementstructure,arerecommendedonbasisofthegeologicalconditionsinthegroundsurfacecollapsesectionandnumericalsimulationresults.Thepapercanbeservedasreferenceforsimilarprojectsinthefuture.Keywords:loesstunne;lgroundsurfacecollapse;nu
6、mericalsimulation;monitoring0引言下水可分为空隙潜水和基岩裂隙水。洞身通过的地段岩体较为破碎,为弱富水区。我国黄土分布面积广、厚度大、成因复杂。随着铁路建设的大发展,线路穿越大量黄土隧道,各种黄土不2地表塌陷过程良地质问题也愈发凸显出来。对于在富水软弱黄土围2.1设计施工简况岩修建隧道技术在我国隧道建设中有过一定的经验积隧道DK65+380~+280段设计为级加强段,[1-6]累,但是缺乏完整、有效的施工支护方案。以兰渝断面为三心圆马蹄型,尺寸为14m12.3m(宽铁路某隧道建设为例,理论
7、上分析发生大变形及地表高),拱墙网喷C25混凝土27cm,仰拱素喷C25混凝塌陷的原因,并对下一阶段施工控制方案做了优化研土25cm。拱墙布置8钢筋网,网格间距20cm20究,以期为今后类似隧道的设计、施工提供借鉴和参考。cm,拱部布置22组合中空锚杆,每延米12.5根,1工程概况边墙采用22砂浆锚杆,每延米10根,锚杆间距兰渝铁路工程某黄土隧道通过地区属黄土梁、峁1.2m1.0m(环纵),全断面架设I20b型钢架,区,地形起伏较大。地表覆盖有厚度较大的第四系上钢架间距0.6m/榀,纵向连接筋环向间距1m。开挖更新统
8、风积砂质黄土,下部为厚约15~30m风积黏质方法采用三台阶七步开挖法。黄土,下伏上第三系的泥岩。地下水的形成受地形地2.2塌陷过程描述貌、岩性、构造、气温等多种因素的控制影响。区内地2009年11月24日,施工至DK65+345掌子面拱收稿日期:2010-02-01;修回日期:2010-03-28作者
