浅埋砂层隧道施工关键技术

2011-04-17冯晓东

山西建筑 2011年5期

冯晓东

1 工程概况

1.1 工程地质

干庆隧道地处山西闻喜县境内，设计为单洞双线黄土隧道，总长 6 693m，是大西客运专线五条重点隧道之一，地形起伏较大，最大高差约为 261m。隧道通过区范围内地层岩性变化大，地质情况较复杂，出口端表层为第四系上更新统坡、洪积)新黄土，细砂层，中间为第四系中更新统冲洪积)老黄土，细砂、粉砂层，下伏上第三系新统(N2)粉质粘土，粉砂、细砂。隧道洞身穿越部分多夹有细砂层，细圆砾土，层间结合差，开挖后易发生剥落而产生坍塌。

1.2 水文地质

隧道区有少量第三系孔隙水，雨季施工富水量可能增大，易汇聚不同岩层分界面处，在隧道中应引起重视。

2 浅埋砂层隧道稳定性特征

由于隧道开挖扰动的影响，围岩中的原始应力平衡状态被破坏，应力产生重分布，岩体的受力状态改变，致使岩体的强度降低，承载能力下降。当二次应力值大于岩体强度时，岩体发生塑性变形，形成围岩松动圈，隧道发生内空收敛变形。浅埋砂层隧道，由于上覆地层较薄，开挖引起的变形极容易诱发地表下沉和围岩大变形。又由于砂层的物理力学性质较差，开挖后围岩自身难以形成支撑环来维持洞室稳定，若施工方法和支护加固措施选取不合理，易造成隧道围岩变形过大，引起围岩坍塌破坏，甚至冒顶。