7 红黏土区浅埋隧道沉陷开裂以及处治措施(杨明举修改).doc

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: During the construction of shallow-buried tunnel in red clay, the early linings craze and subside. Based on the analysis of geological condition and construction, the reason of subsidence is discussed. And the treatments which include adjusting vertical alignment, grouting in earth’s surface and reinforcing the early lining are put forward. The measurement data by monitoring in the construction prove that the treatments are well to deal with such subsidence in shallow-buried tunnel. This can be served as reference for similar treating projects. Keywords: highway tunnel；treatment of subsidence；red clay 1 工程概况 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6 cm，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