夏润禾1,崔小鹏1,周泉2
铁道工程学报. 2015, 32(8): 66-72.
研究目的:新建兰渝(兰州至重庆)铁路是我国《中长期铁路网规划》的重点项目,兰渝铁路两水隧道在 施工过程中遇到高地应力,围岩最大水平主应力值为6. 5-11.3 MPa,隧道围岩呈现变形大、速率快的特点。 在隧道掘进施工前期,隧道初期支护结构变形大,部分钢拱架扭曲、断裂,支护结构失稳,初期支护结构侵人衬 砌净空,拆换拱情况频繁发生。隧道贯通后,发现隧道已完衬砌局部区段出现衬砌混凝土开裂、掉块,断面变 形乃至侵限现象,给隧道施工及运营带来极大的安全风险隐患。针对隧道衬砌出现的问题,经过会同有关专 家充分分析其发生变形、开裂的原因,并就衬砌拆除换拱试验段工艺参数进行研究,通过严密的监控量测,分 析隧道支护和衬砌结构受力和变形规律,提出合理的控制变形的工程处理措施。
研究结论:(1)两水隧道通过区域地质构造十分复杂,软弱的薄层板岩、千枚岩或炭质千枚岩在高地应力 作用下发生围岩大变形,造成较长段落初支变形和衬砌破坏;(2)在总结施工经验的基础上,结合大量的现场 试验段围岩量测数据分析,采取双层初期支护和双层衬砌工程技术措施,进-步优化和增强初支拱架强度,可 以有效的控制隧道大变形;(3)针对具有极高安全风险的衬砌拆除换拱施工,采用短拆除、快支护、设置临时 套拱、打设锁脚锚管以及快速紧跟隧道二次衬砌等措施,可以进-步降低和控制安全风险;(4)本研究成果不 仅是根据铁路大断面双线隧道通过软岩大变形地质条件下,出现罕见初支变形和衬砌破坏的工况,所采取的 处理整治措施,而且对今后类似隧道工程施工中具有-定的指导价值。