岳 岭

(中铁工程设计咨询集团有限公司, 北京 100055)

1 工程概况

东胜至鄂尔多斯机场线下穿包西铁路段采用隧道通过,长度为110 m,开挖宽度为12.4 m,覆土厚度为7 m,属于超浅埋隧道[1],与包西铁路交角为23.7°。包西铁路为国铁Ⅰ级铁路,有砟轨道,最高设计时速为200 km。隧道平面布置见图1。

图1 隧道平面布置(单位：m)

2 工程地质及水文地质特征

工程场地位于鄂尔多斯市,属于中温带大陆性亚干旱气候区。冬季严寒,夏季干热,冬春多风沙,具有干燥少雨、多风、气温变化大、暴雨集中、蒸发强烈等特点,最冷月平均气温为-10.4 ℃,最大冻结深度为1.8 m。

地貌为剥蚀残丘,地势略有起伏,相对地势高差小于10 m,倾角较缓,洞身以上为松散～中密、稍湿～潮湿的细砂层及全风化泥质砂岩,隧道洞身位于弱风化泥质砂岩层；底板基底为弱风化泥质砂岩。

地下水位在隧道拱顶以下,主要为基岩裂隙水。

3 支护方案研究

3.1 超前支护方案

鉴于本工程下穿角度小、埋深浅的特点,开挖过程中沉降控制必须达到满足铁路行车安全要求,隧道支护措施至关重要,本次采用的支护措施为超前大管棚支护,通过管棚注浆,对地层进行预加固[4],使隧道拱部以上地层固结,提高围岩自身强度及围岩自稳能力,形成近似混凝土结构的套拱效应,以控制施工中围岩变形及地表沉降。

管棚主要参数：隧道拱墙外部设置φ159 mm大管棚,中心间距0.4 m,管棚长度110 m,两端设置导向墙,为保证长管棚施工精度,长管棚采用水平定向钻进法施工[8,9]。

本次管棚按一次打设110 m两端支撑于导向墙和分段打设洞内设置管棚工作室进行计算分析研究。……