活动方案之白垩系砂岩隧道洞口浅埋段施工方案研究（2页）.docx
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活动方案之白垩系砂岩隧道洞口浅埋段施工方案研究（2页）.docx
1、白垩系砂岩隧道洞口浅埋段施工方案研究关键词：隧道工程；白垩系；砂岩；洞口段；铁路工程文献标识码：a中图分类号：u455文章编号：1009-2374（2017）07-0165-03doi：10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.0781工程概况某新建山岭铁路隧道全长936.15m，为单洞双线隧道，最大埋深63.49m。该隧道位于陕北毛乌素沙漠与黄土高原过渡区，进口通过地层主要为第四系上更新统风积（q3eol）砂质新黄土、白垩系下统洛河组（k11）砂岩。其中，白垩系下统洛河组砂岩特性：全风化（w4）强风化（w3），砂质结构，厚层至巨厚层状交错层理构造，岩体较完整，成岩作用差，泥
2、质胶结，岩质较软，强风化砂岩饱和单轴极限抗压强度为3.164.42，为极软岩。隧道进口段位于凸出“山咀”正面，两侧冲沟发育，洞口段洞顶地表平缓，覆土厚度约14m，侧壁厚度较薄，左侧壁厚最薄约12m，右侧壁厚最薄约6.4m，隧道位于此地形条件下长度约51m。隧道dk240+848dk240+863段，共15m，为直切式明洞门；dk240+863dk240+914段，共51m，为下穿“山咀”地形的隧道暗挖段。下穿“山咀”地形段及其邻近段隧道采用级围岩b型复合式衬砌，支护参数如下：第四，施工工法：三台阶临时仰拱法施工，临时仰拱采用i16型钢，喷射220mm混凝土，临时仰拱设置于上台阶。2施工揭示情况
3、2.1掌子面揭示地质情况隧道进口dk240+863dk240+928段掌子面揭示地层为白垩系砂岩，呈砂状，无粘性，结构非常松散，开挖后多处出现溜塌。2.2施工情况2.3洞口沉降及变形根据监控量测资料，dk240+863dk240+914段拱顶日沉降最大值12.5mm（gd240+863），累计沉降最大值，收敛日变化最大值，收敛累计变化最大值，地表日沉降最大值，地表累计沉降最大值。具体数值如表1：3原因分析根据施工揭示情况进行分析，可知隧道进口掌子面易溜砂、初期支护及地表易开裂主要原因在于以下三点：（1）dk240+886dk240+928段，掌子面揭示的全风化白垩系砂岩，呈砂状，无粘性，稳定性
4、差；（2）隧道位于突出的“山咀”地形下部，结构竖向荷载明显较水平向荷载大，同时隧道右侧地层厚度较左侧薄，隧道结构两侧受力不均；（3）开挖过程中围岩受扰动，围岩易变得更加松散，地层自稳能力降低，应力释放速率加大，造成初期支护易开裂。4处理措施4.1地表加固方案通过上述原因分析及根据施工过程中揭示的水平位移相对较大的情况，从考虑降低隧道结构承受的荷载角度出发，将地表加固分为两个方案进行对比研究，具体如下：4.1.1方案一：卸载+地表注浆方案。第一，卸载反压。dk240+863dk240+910段洞顶进行卸载，降低覆土高度约至8.5m，洞顶卸载后土方回填至隧道右侧覆土较薄处，回填坡率11.25。卸载+地表注浆方案见图6、图7所示：4.1.2方案二：地表注浆方案。地表注浆方案见图8所示：4.1.3方案比较。通过上述方案分析可知：方案一（卸载+地表注浆方案）卸载洞顶山体，降低竖向荷载；同时将卸载的地表土体反压至洞口右侧覆土较薄侧，并对右侧较薄的原地层进行注浆加固，增强右侧水平抗力，从而达到降低竖向荷载并平衡水平受力的目的。方案二（地表注浆方案）通过对洞口右侧地表覆土较薄段落进行地表注浆加固，以增强右侧土体抗力。 2 / 2
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