弱膨胀性围岩隧道开挖支护施工探索
2012-11-05王玉珍
王玉珍
(华铁工程咨询有限责任公司,北京 100026)
1 工程简介
1.1 概述
太中银铁路红井子隧道位于宁夏盐池县境内,进口里程DK550+084,出口里程DK555+226,隧道全长 5 142 m,其中:明挖段422 m(进口明挖段316 m,出口明挖段96 m),隧道暗挖4 720 m,隧道一般埋深40 m~120 m。在DK551+850设斜井一处,长258 m。
1.2 工程地质
隧道穿过地层主要为白垩系下统泥岩夹薄层砂岩互层(K1),泥岩以棕红色为主,棕褐色次之,泥质结构,厚层状构造;砂岩以砖红色为主夹少许灰绿色及灰白色,细粒结构为主,少许中粒结构,中厚层状构造。强风化~微风化,节理较发育。层理产状进口处113°∠4°,出口处 315°∠3°。经对砂岩、泥岩取样试验,砂岩、泥岩具膨胀性,自由膨胀率Fs=40.0%~50.0%,蒙脱石含量10.95%~29.3%,阳离子交换量121.31 mmol/kg~324.02 mmol/kg,饱和吸水率7.76%~28.5%。经试验证明隧道洞身围岩岩样浸水状态下,崩解形式和速率存在差异,快速崩解岩样无法测定饱和吸水率,说明隧道区岩石膨胀性不稳定。洞顶(DK551+750~DK554+600)分布第三系渐新统(E3)泥岩(含石膏)夹薄层砂岩、石膏。层理产状进口处270°∠4°。
隧道区地下水主要为基岩裂隙水,赋水地层主要为白垩系下统(K1)砂岩、泥岩层,补给来源为大气降水,属弱富水。隧道开挖后局部地段岩面出现线状滴水和大面积渗水,取水样化验判断为具有硫酸盐腐蚀,环境作用等级H3。
根据隧道洞身岩性及地下水发育状况,隧道洞身围岩分级:暗挖段Ⅴ级围岩910 m,占20%,Ⅳ级围岩3 810 m,占80%。
1.3 设计支护参数
设计参数见表1,表2。

表1 红井子隧道复合式衬砌设计参数表(原设计)

表2 红井子隧道复合式衬砌设计参数表
1.4 防水设计
二次衬砌混凝土掺加具有补偿混凝土收缩功能的HE型抗裂高效防水剂,掺量为胶凝材料用量的6%。……
