超浅覆大断面暗挖隧道下穿富水河道施工风险分析及控制研究
2012-11-05石钰锋阳军生邵华平
岩土力学 2012年2期
石钰锋,阳军生,邵华平,龙 云,杨 峰
(1. 中南大学 土木工程学院,长沙 410075;2. 广州铁路集团公司,广州 510600)
1 引 言
在富水软岩地层进行超浅覆大断面暗挖隧道施工,可能会发生塌方冒顶事故,危及隧道及人员安全。目前已有浅埋富水隧道工程实例,如褚东升等[1]分析了隧道穿越冲沟超浅覆段施工风险,提出控制措施;李奎等[2]依托北京地铁5号线过河过桥段,采用数值模拟手段对长管棚及加密小导管进行比选。然而,当超浅覆大断面隧道下穿富水河道,地表不具备排水、注浆等条件时,仅采取常规辅助手段难保施工安全。
本文针对江门隧道下穿富水河道段超浅覆、大断面、富水等特点,阐述风险产生的原因及造成危害,提出水平旋喷与大管棚复合超前支护并结合三台阶法开挖方案,介绍了实施效果。
2 工程概况
江门隧道是广-珠(广州至珠海)铁路货运专线重点控制工程之一,为双线长大隧道,设计时速为120 km/h,全长9185 m。该隧道DK111+115~210段所处为丘 区沟谷地,DK111+140~195段为山谷谷底,谷底有一河道,宽约20 m,基于征地难度大及环境保护考虑,隧道采用暗挖法下穿该河道,见图1。

图1 江门隧道下穿河道三维剖视图(单位:m)Fig.1 3D cutaway view of geology profile beneath the channel (unit: m)
地层从上往下为:①素填 土,由黏性土及细砂组成。②全风化花岗岩,粗粒结构,呈坚硬砂土状。③强风化花岗岩,褐灰色。④微风化花岗岩。围岩等级为Ⅵ级,隧道最浅埋深仅3 m[3]。
下穿河道段的全风化花岗岩基本物理力学参数见表 1,由试验获得。由表可见,围岩的黏聚力小,渗透系数较大,不利于隧道稳定。……
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