09年岩土工程师经验交流-某隧道过软基段的施工处理技术

　1.前言
　　软土隧道的施工方法，主要有台阶法和双侧壁导坑法、中隔墙法等。虽然双侧壁导坑法和中隔墙法存在以下缺点：一是限制了大型施工机械的使用，降低了工效；二是在软硬围岩相间的隧道施工中，施工方法的调整时间很长；三是临时施工支护多，投入大，不经济；四是施工中相互干扰大。在岑梧高速公路牛岭界隧道施工中，采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法，是由于在牛岭界隧道Ⅰ类围岩段长度115米范围内不存在软硬围岩相间，目的是在拱脚施工条形基础提高拱脚承载力，在该隧道采用此法成功地解决了隧道整体下沉、拱脚变形扭曲等难题，确保了工程质量和工期。
　　2.工程概况
　　岑梧高速公路的牛岭界隧道，位于广西岑溪市与苍梧县交界处，距岑溪市安平镇约3. 5km.隧道设计为两座独立的分离式隧道，两座独立隧道的轴线间距为50米，其中隧道右线长1452米（YK30+935～YK32+387），左线长1440米（ZK30+920～ZK32+360）。软土隧道右线长115米（YK30+960～YK31+075），左线长115米（ZK30+940～ZK31+055）。隧道建筑限界宽为10.25米，在主洞与行车横洞交叉处设置紧急停车带，其断面比正常断面加宽2.5米，高仍为5米，正常隧道建筑内轮廓采用单心圆断面，半径为R=5. 80米，最大埋深为128米。
　　2.1地形地貌
　　牛岭界隧道洞址区区属丘陵地貌，由于长期风化、剥蚀作用，山体较陡峻，沟谷较发育，沿山体残坡积物及风化层覆盖普遍，植被生长较茂盛。隧道穿越丘陵分水岭地带，左侧被207国道二级公路呈弧形围绕，南西侧（岑溪方向洞口）为安平侵蚀山间盆地，地势较为开阔平缓。其中YK31+700东南面约350m处为一面积不大的山塘水库，由近南北向山沟筑坝而成，水面高程约为280m.隧道轴线地段山脊分水岭高程约320～340米，两侧洞口端地面高程约210～226米，相对高差约110米。进洞口自然坡的坡角约25°～35°。山体发现两处小型滑坡，主要为覆盖层的浅层滑坡。该地形地貌给岑溪方向软岩段施工增加了较大难度。
　　2.2地层岩性
　　根据地质调查、物探（初勘）和钻探资料，勘察区地层由第四系搜盖层（Q）和奥陶系中统缩尾岭组（02S）的碎屑岩组成。红～黄色素填土，稍湿～湿，顶部成分以砂岩碎石为主，含少量粘土和细砂，结构较紧密，底部以细砂、粘性土为主，结构较松散，为207国道二级公路路基填土，主要分布于。隧道进口ZK1和ZK5孔附近一带，厚8.00-17.80m.该段含水量较大，主要以砂粘土（砂岩全风化物）和碎石土为主，结构构造全部被破坏，矿物成分除石英外，大部分风化成土状，含水量较大无承载能力。地下水出水状态少数地段呈淋雨状或涌流状出水，大部份地段呈潮湿或点滴状出水。在开挖过程中洞壁岩体位移持续时间长，成洞性差，无自稳能力。
　　2.3水文地质条件
　　隧道经过地段地势较陡峻，均为非可溶岩岩层，以侵蚀地貌为主，沟谷较发育。其间K31+360地带山岭构成了地段内的分水岭。大气降水呈短小径流由分水岭向两侧排泄，隧道经过地段的基岩透水性差，为弱透水一相对隔水岩层，加之山坡（体）上普遍覆盖植物和残坡积物，大气降水多沿山坡流走，故地下水不丰富，有限的地下水主要埋藏在近地表风化、半风化基岩和残坡积层中，为浅层孔隙、裂隙潜水，岑溪端一般在山沟较高部位以下降泉形式排泄，涌水量在0. 3～0. 6L/s，其动态变化较大。地下水为大气降水补给，地形陡峭的地段，自然排泄不通畅，地下水对该段隧道施工影响很大，特别在冲沟地段YK31+040右侧距隧中30米有两泉眼，常年有水，涌水量在10～20L/s隧道上覆围岩破碎及土层薄，易渗水，其间的山沟地表水和地层中的孔隙裂隙潜水可能对隧道掘进带来较大困难。
　　2.4结构设计
　　牛岭界隧道Ⅰ类围岩段采用洞口加强衬砌，超前支护为φ89×4大管棚、长10米，环向间距为30cm；初期支护为RD25N中空注浆锚杆，长3.5米，梅花型布置间距80cm；C25喷射混凝土，厚25cm；20×20cm的φ8钢筋网；钢拱架采用I20a工字钢，间距50cm，全环设置；二次衬砌及仰拱采用模注钢筋混凝土，厚60cm，主筋为Φ25钢筋，间距25cm.

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