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1、黄土隧道塌方处理及原因浅析总第64期 西部探矿工程seriesNo.642000年第3期WEST_CHINAEXPLORATIONENGINEERINGMay2000文章编号:1004—5716(2000)03—0071—03中图分类号:U458.3 文献标识码:B黄土隧道塌方处理及原因浅析朱伟(中铁第十五工程局 子长县 717300)摘 要 通过神延铁路W9标段羊马河隧道、翅膀沟隧道四次塌方,较详细地介绍了黄土隧道塌方的处理过程,并对塌方原因做了相应分析。关键词 黄土隧道 塌方 处理 原因1 工程概况1.1 基本概况 我局中标承包的神延线W标段长9450m,有三座隧道,
2、共长8690m,占标段长度的92%。其中:羊马河隧道长3810m(神延线第二长隧),关路坡隧道长3159m(神延线第三长隧),翅膀沟隧道长1721m(被设计院称为神延第一烂洞)。最高围岩类别为ì类,总长度3900m,占隧道总长的45%;é、ê、.类围岩共4790m,占隧道总长的55%。其中土质隧道地段总长度4000m,占隧道设计长度的46%。各类围岩的分布情况如下:表1 各类围岩分布情况表围岩类别羊马河隧道关路坡隧道翅膀沟隧道合计160431403436002912631154700127513183293235015503900合计3810315917218690各类隧道
3、土质地段分布情况如表2:表2 隧道土质地段分布情况表隧道名称长度(m)地质情况éê.éê.羊马河进口段110540Q3eo13J2sh+SsQ2eo13隧道出口段5060710Q3eo13Q3eo13N2erQ3eo13关路坡进口段43230Q3eo13N2er隧道出口段61485Q3eo13Q2eo13N2erJ2sh+Ss翅膀沟进口段54.5126680Q3eo13Q4d13Q3a16+a13Q2eo13N2erN2er隧道出口段85.5137638Q3eo13Q2eo13N2erN2er1.2 工程地质情况神延铁路W9标段位于陕北黄土高原梁峁沟谷区,冲沟发育,植被稀疏
4、,地形起伏较大。出露地层由老新依次为:第四系全新统冲、洪积黄土质砂粘土;上更新统风积新黄土,冲积圆砾土、卵石土;中更新统老黄土;第三系红粘土以及侏罗系中统砂岩夹页岩,页岩夹砂岩;黄土及红粘土工程性质如下:(é)黄土质砂粘土(Q3a13):浅黄色,土质较纯,土体疏松,粉土质为主,砂感,具ê级非自重湿陷性,半干硬～硬塑。(ê)新黄土(Qeo13):淡黄色,土质纯,粉土质为主,裂隙及垂3直节理发育,具ê级自重湿陷性,半干硬～硬塑。(.)老黄土(Qeo132):淡棕红色,有粉感,裂隙及垂直节理发育,半干硬～硬塑,与红粘土接触带上有软塑夹层。(ì)红粘土(N2cr):棕红色,粘土质,
5、粘性强,具干湿效应,节理裂隙发育,层状分布,硬塑,弱膨胀性,.级硬土,ê～.类围岩。1.3 水文地质情况1.3.1 地表水主要为季节性水流,受大气降水影响较大。旱季沟内为地下水出露形成径流,雨季及暴雨季节沟内水量较大。1.3.2 地下水主要为黄土层间裂隙潜水和基岩裂隙水,黄土层间裂隙潜水主要分布于黄土与红粘土间,含水层为黄土层底部与红粘土接触带处,红粘土为相对隔水层,受大气降水补给,含水层储水和排泄条件差,水量小且不稳定。资料显示,土质地段含水量呈可塑或潮湿状。关路坡隧道涌水量为880m3d,羊马河隧道为560m3.d。.2 隧道塌方情况2.1 翅膀沟隧道(DK444+74
6、4～DK446+465)该隧道长1721m,1999年4月5日按正台阶先墙后拱法进洞施工。施工严格按照设计要求和施工规范进行操作,遵照短开挖、强支护、早衬砌的原则进行施工。6月21日塌方前,上半断面开挖至DK446+337,下断面开挖至DK446+342.4及DK446+465～DK446+353.6全断面衬砌。1999年6月21日晚22:30时,翅膀沟隧道上导坑掌子面正进行喷砼施工,下导坑正在立拱架。突然值班人员注意到DK446+350处护拱有掉块现象,仔细检查后发现右边墙已松动,并有“喀嚓”的响声,就立即通知所有施工人员撤离。随后右边墙发生坍塌。指挥人员得到通知后,立刻
7、赶到洞内指挥抢险。此时塌方面积已经变大,一切措施都无济于事。22日凌晨,塌至山顶。抢险人员对DK446+365～353段衬砌加固后,留下观察人员外,其余全部撤离现场。洞内塌方段长度约13.8m,塌方段施工支护(每m一榀é16钢架及锚喷支护)全部被压坏。山顶塌体直径20m,地表陷坑3～5m。塌方示意见图1。塌方原因:塌方段为黄土质砂粘土,粉土状、含水量较大,山顶冲沟陷穴较为发育,山体渗水较发育,山体偏压,隧道经过山体的左山坡,山体较陡,偏压较大。类似的塌方还有羊马河隧道出口段(DK441+320～DK441+300)
