孙珂垚 徐智军 孙立功

摘 要： 结合工程实际， 分析了富水黄土隧道易坍塌的原因，并从隧道施工角度提出预防措施，总结出富水黄土隧道施工必须坚持“先治水、管超前、短进尺、少扰动、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，为类似工程积累了施工经验。

关键词：富水，黄土隧道，坍塌，施工措施

1.工程背景

郑西铁路是第一条贯穿我国黄土地区的客运专线，隧道较多，约占全线的16.7%，尤其是全线最长的富水大断面黄土隧道——张茅隧道，成为制约全线工期、安全的控制性工程。张茅隧道全长8483米，是新建郑西铁路客运专线最长的一座隧道。其中出口段为富水黄土3190m。洞身最大开挖面积163.87m2，洞身主要为第四系中更新统（Q2）老黄土，以黏质黄土为主，洞身位于地下水位线以下，黄土中含有丰富的空隙潜水，渗透系数0.009～0.014m/d，隧道最大涌水量18990m3/d。富水大断面黄土隧道施工采用“三台阶七步开挖法”，与传统的大断面隧道CRD、CD法相比，施工进度提升至70m～75m/月，施工进度快，工期保障性强；与CRD法相比平均每延米节约7000多元的临时支护成本。

2.黄土隧道易坍塌的原因

2.1地下水的渗流

黄土的遇水软化问题在黄土围岩中表现尤为突出，洞身开挖时，如暴稍长，因开挖后水力坡度改变，地下水往开挖面渗透，地下水的流动及溶蚀带走细颗粒及可溶性矿物使其强度降低，并在开挖面附近对黄土产生崩解破坏作用，临空面失去平衡而变形甚至塌陷，特别是開挖的拱脚或墙脚位置，稍有积水，表层就迅速软化，丧失承载能力，表现为初期支护沉降变形加大直至失稳坍塌。……