张民庆,何志军,肖广智,任诚敏
铁道工程学报. 2016, 33(9): 76-81.
摘要:研究目的:桃树坪隧道通过第三系富水砂层,由于地层含水量高,开挖后稳定性极差,围岩变形、坍塌、流 砂极为严重,施工难度极大,安全风险极高。通过研究降水措施,减少地层含水率,提高地层稳定性;同时,采 取水平旋喷加固地层提高地层支护能力,或采用分部开挖工法达到“快挖、快支、快封闭”目的,保证隧道的安 全顺利施工。研究结论:(1)第三系富水砂层是一类新的特殊岩土,具有“水稳性差、可注性差、均一性差、变形量大”的 工程特性,隧道施工中极易发生突水涌砂灾害,工程难度和安全风险极大;2)第三系富水砂层天然含水率约 为4%,塑限含水率约为11%,液限含水率约为18%,采取降水措施后可使地层含水率稳定在4%左右,从而 保持其稳定性;3)采用组合降水-分部开挖工法、组合降水-水平旋喷加固工法均可以保证第三系富水砂 层隧道的安全施工,CRD工法开挖时累计变形量为15 ~20 cm,双立柱分层工法开挖时累计变形量为10 ~ 15 cm,双导洞工法开挖时累计变形量为5 ~10 cm,水平旋喷加固工法开挖时累计变形量为3 ~5 cm,总体来 看,水平旋喷加固工法和双导洞工法相对更为安全;4)第三系富水砂层隧道,采用组合降水-分部开挖工法 时月进度为10 ~15 m,采用组合降水-水平旋喷加固工法时月进度为15 ~20 m; (5)该研究成果可供类似第 三系富水砂层隧道设计、施工时参考。