7 红黏土区浅埋隧道沉陷开裂以及处治措施(杨明举修改)

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1、红粘土浅埋隧道施工沉降分析及处治措施杨明举（华杰工程咨询有限公司北京市100007）摘要：在红粘土浅埋隧道施工开挖中，隧道初期支护开裂并产生较大沉降。通过从地质条件、施工等方面综合分析，深入探讨了隧道开裂并沉陷的成因，提出采用路线调坡、地表注浆加固以及初期支护加强等施工处治措施。通过施工监控量测以及对施工进行跟踪，实践表明该处治方案对红粘土区隧道沉陷开裂较为合理，对类似地质区隧道沉陷开裂具有一定的参考价值。关键词：公路隧道；沉陷处治；红粘土Abstract:Duringtheconstructionofshallow-buriedtunnelinredclay,theearlyliningsc

2、razeandsubside.Basedontheanalysisofgeologicalconditionandconstruction,thereasonofsubsidenceisdiscussed.Andthetreatmentswhichincludeadjustingverticalalignment,groutinginearth’ssurfaceandreinforcingtheearlyliningareputforward.Themeasurementdatabymonitoringintheconstructionprovethatthetreatmentsarewell

3、todealwithsuchsubsidenceinshallow-buriedtunnel.Thiscanbeservedasreferenceforsimilartreatingprojects.Keywords:highwaytunnel；treatmentofsubsidence；redclay1工程概况1葵岗隧道位于广东省梅县南口镇的葵岗山，山脊近南北走向，隧道近东西走向；为左、右线分离的双洞行车双车道隧道，设计行车速度：80km/h，有效净宽10.5m，有效净高5.00m，起讫桩号为左线：LK3+540~LK4+240，长700m；右线K3+535~K4+235，长为700m；隧道

4、穿越山体最大标高约为265m，进洞口标高为123m，出洞口标高约为143m，最大埋深为130m。该区域属丘陵地貌，植被茂盛。2工程地质条件及施工图设计跟据地质调查及钻探揭露，葵岗隧道地层由石炭系地层（C）和第四系覆盖层（Q）组成。岩性复杂多变，石炭系地层主要为粉～细砂岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩、石灰岩等；第四系覆盖层中土性主要为堆填土、坡积土、残积土等。其中葵岗隧道河源端洞口段地处山坡坡脚，地势低洼，为灰岩溶洞发育区以及不同岩性交接地段，穿越地层为第四系的坡、残积红粘土区，并夹有全、强风化炭质泥岩，呈松散土状结构。该段地层Vp=1.0-1.5km/s，属浅埋软弱围岩区域。根据隧道地质勘察报告以及

5、其围岩类别划分进行了施工图设计，参考已建浅埋区隧道设计经验以及葵岗隧道河源端洞口处的特点，设计中采用φ108×6mm，长32m的大管棚进行超前支护。初期支护采用工18钢拱架支撑，间距0.75m；挂单层φ8mm钢筋网；系统锚杆为D25×400cm中空注浆锚杆，间距80×80cm，其中长管棚范围内不设系统锚杆；初期衬砌为25cm厚的C25喷射混凝土。二次衬砌采用25号钢筋混凝土衬砌，厚60cm。施工方法采用上下短台阶法施工，上台阶设置临时仰拱。具体衬砌设计图见图1。图1红粘土区浅埋段衬砌设计图3隧道初期支护沉陷开裂变形及其机理分析3．1隧道初期支护沉陷开裂变形过程施工单位在葵岗隧道于2003年11

6、月3日开始进行洞身开挖，左线上台阶进出口总掘进73.6m（其中进口37.2m，出口36.4m）。在12月4日前，左线进口的地表沉降、拱顶下沉以及周边收敛变化平稳。在晚上23：40左右，施工人员发现隧道内初期支护在LK4+216.7、LK4+221.5、LK4+208出现三条裂缝，施工单位采取锚杆注浆和加固处理措施，同时对拱顶下沉进行连续观测，发现拱顶下沉速度加快。至12月5日7：40左右，隧道内发出巨大声响，LK4+208拱顶急剧下沉6cm，地表横向裂缝宽度加大，裂缝增多，并沿隧道纵向两侧距隧道中12～14m产生纵向裂缝。测地表桩水平推移了20cm左右。通过12月5日至12月6日10时连续不间

7、断观测，LK4+208下沉量累计50cm，平均下沉速率1.2cm／h左右。采取临时措施为在洞内增设临时钢支撑，洞周围岩增设注浆锚杆加固，同时对地表裂缝进行灌浆密封，变形及下沉率有所减缓。累计最大下沉量为90cm。3．2隧道初期支护开裂变形原因分析根据现场踏勘，隧道初支沉陷变形可能由以下原因产生：1、从地貌形态、沉陷形态来看，隧道洞口100m左右范围的坡地似为一个规模不大的古滑坡，由于受隧道施工开挖