风积沙围岩浅埋暗挖隧道施工技术-2010[1].11.10

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1、风积沙围岩浅埋暗挖隧道施工技术史宝童1，肖均2（1.中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安710075；2.陕西榆林榆神高速公路有限公司，陕西榆林719000）摘要：针对风积沙地层颗粒单一、级配不良、粘聚力低、稳定性差的特点，结合榆神高速神木一号隧道工程，通过对不同施工方案的比较分析，介绍了水平旋喷桩和三台阶临时仰拱法在大跨度风积沙隧道施工中的应用。经施工开挖检验水平旋喷桩完整性好，咬合度高，单轴抗压强度达11Mpa；三台阶临时仰拱法分部开挖面积小，利于及时支护，施工体系转换灵活，可有效控制围岩变形。关键词：三台阶；临时仰拱；风积沙地层；浅埋暗挖ConstructionTechn

2、ologyofAeolianSandTunnelwithShallowTunnelMethodSHIBao-tong1,XIAOJun2(1-CCCCFirstHighwayConsultantCo.,LTD,Xian,shanxi710075;2-ShanxiYulinYu-ShenexpresswayCo.,LTD,Yulin,shanxi719000)Abstract:Aimingatthesingleparticles,badgradation,poorcohesionandstabilityofaeoliansandformation,basedonShenMuNo.1tun

3、nelingengineeringproject,theapplicationofhorizontalrotaryjetgroutingpiles,threebenchmethodandsettingtemporaryinvertmethodinaeoliansandtunnelwithlargespanhasbeenintroducedbycomparingdifferentconstructionschemes.Theconstructionandexcavationhasprovedthathorizontalrotaryjetgroutingpilesisingoodcondi

4、tionofintegrityandgalledextent,meanwhiletheuniaxialcompressionstrengthreachsupto11Mpa.Threebenchmethodandsettingtemporaryinvertmethodisbeneficialtosupporttimely,andmakesiteasytoreduceexcavationarea,switchconstructionsystemandcontrolthedeformationofsurroundingrockeffectively.Keyword:Threebenchmet

5、hod;Temporaryinvert;Aeoliansandformation;shallowtunnelconstruction1工程概况榆神高速神木一号隧道左线ZK90+870～ZK91+360长490m、右线K90+870～K91+325长455m，是榆林至神木高速公路的关键控制工程，设计时速80km/h。该隧道位于神木西沙开发区西侧，隧道大致呈东北—西南方向展布，横穿沙丘与水磨河大桥相接。项目所在区地处黄土高原向草原荒漠的过渡地带，以长城为界，西北部属以风蚀为主的风砂草滩地形地貌，东南部为黄土沟壑区地貌。总体地势西北高东南低，海拔在738～1448m之间。地表主要为固定沙丘、

6、半固定沙丘和平缓沙丘，下部出露砂岩、页岩和泥岩、夹煤层等。2工程及水文地质根据地面调查、钻探、物探勘察成果显示，隧址区上覆第四系全新统风积沙（Q4eol）及上更新统风积黄土（Q3eol），下伏三叠纪瓦窑堡永平组细砂岩，产状近水平，倾角小于5°。各地层根据岩性特点、成因时代及风化程度自上而下依次为：①风积沙层：棕黄色，松散～稍湿，主要由长石、石英质细砂组成，次为粉砂和粉粒土；②黄土层：浅黄色，稍湿，可塑，主要由粉粒土组成，次为粉砂，具针孔状孔隙，垂直节理较发育；③全风化~强风化细砂岩：灰绿黄色，细粒结构，中厚层状构造，泥钙质胶结。在勘探深度范围内，未见到地下水。受地形条件限制神木一号隧道

7、埋深较浅，洞顶覆盖层大部分为风积粉细沙地层，其粒度成分以细砂(0.075~0.25mm)为主，极细砂(0.01~0.075mm)次之，中砂(0.25~0.25)较少，大于0.5mm者含量极少，不均匀系数Cu=3.5，沙层重度17.165kN/m3，变形模量21MPa，泊松比0.4，内摩擦角27°，粘聚力极低，仅11KPa，综合风积沙地层工程地质特征，颗粒单一，凝聚力小，级配不良，压缩性小，稳定性差，开挖易坍塌，施工难度很大。图1.ZK90+93