【摘要】：為探明冰水堆積體公路隧道施工期間圍巖變形和支護體系特性,以在建國道317線雀兒山隧道為工程依托,通過現(xiàn)場實驗對冰水堆積體圍巖物理力學參數(shù)及施工特性進行分析,采用現(xiàn)場測試方法對施工過程中隧道地表下沉和洞周變形,錨桿軸力、鋼拱架內(nèi)力、圍巖-初期支護接觸壓力等支護體系特性進行研究。結(jié)果表明:(1)冰水堆積體圍巖隧道粒度粗細懸殊且粗細混雜巖性變化大,垂直方向上主要分為冰水積含碎石砂卵礫石層和冰漂礫塊碎石層;(2)水平方向上圍巖構(gòu)成和分布是影響錨桿軸力、拱架內(nèi)力、圍巖與初支的接觸壓力變化及分布的主要影響因素;(3)采用三臺階預留核心土法施工安全可控。
【圖文】：

展的川藏高速公路和川藏鐵路相似圍巖條件下的隧道工程具有實際意義和參考價值。1工程概況雀兒山隧道地處青藏高原東部的川西高原、金沙江上游，甘孜藏族自治州德格縣境內(nèi)。隧道長7079m，主峰海拔6168m，隧道進口高程4378.72m，出口高程4239.50m，是目前我國在建海拔最高，里程最長的公路隧道［12］。該隧道主洞為單孔雙向行車隧道，運行速度設計為60km/h。雀兒山隧道隧址區(qū)屬高山～極高山冰川地貌，內(nèi)有現(xiàn)代冰川及古冰川遺跡分布，受冰川侵蝕河谷所致，溝谷切割深度最大達到了1000m。隧道出口段地質(zhì)縱斷面如圖1所示。隧道出口端洞口段130m冰水堆積體圍巖，圍巖級別為Ⅴ級。其地表覆蓋層透水性好，加之高原、高寒、缺氧、氣壓低、工效低，施工困難極大。圖1雀兒山隧道出口段縱斷面雀兒山隧道出口段支護參數(shù)如表1所示。隧道穿越冰水堆積體圍巖較差情況下，及時調(diào)整施工步距:其中，核心土3m，一臺階2m，，二臺階2m，坡道5m，裝車區(qū)15m，深埋排水管及仰拱初支施工區(qū)12m，掌子面至仰拱初支閉合成環(huán)合計40m，仰拱襯砌及填充施工區(qū)6m，防水板土工布及鋼筋施工區(qū)12m，襯砌施工區(qū)12m，襯砌閉環(huán)至掌子面合計63m。施工工法如圖2所示。表1雀兒山隧道各支護參數(shù)明細mm超前支護初期支護二次襯砌噴混凝土鐖22藥卷錨桿縱×橫鋼筋網(wǎng)鋼架預留變形混凝土拱墻混凝土仰拱鐖108大管棚、鐖42雙層小導管240(含仰拱)3000@1000×500鐖6.5@20I18b@500300500鋼筋混凝土鐖20@250(HPB235)500鋼筋混凝土鐖20@250(HＲB335)圖2三臺階預留核心土工法示意2冰水堆積體圍巖組成及工程特性2.1冰水堆積體物理力學特性經(jīng)與大量室內(nèi)、現(xiàn)場物理、力學特性試驗資料和有關(guān)建議值指標資料分析，可知冰水堆積體隧道圍巖具有較強的透水性。開挖顯?

質(zhì)縱斷面如圖1所示。隧道出口端洞口段130m冰水堆積體圍巖，圍巖級別為Ⅴ級。其地表覆蓋層透水性好，加之高原、高寒、缺氧、氣壓低、工效低，施工困難極大。圖1雀兒山隧道出口段縱斷面雀兒山隧道出口段支護參數(shù)如表1所示。隧道穿越冰水堆積體圍巖較差情況下，及時調(diào)整施工步距:其中，核心土3m，一臺階2m，二臺階2m，坡道5m，裝車區(qū)15m，深埋排水管及仰拱初支施工區(qū)12m，掌子面至仰拱初支閉合成環(huán)合計40m，仰拱襯砌及填充施工區(qū)6m，防水板土工布及鋼筋施工區(qū)12m，襯砌施工區(qū)12m，襯砌閉環(huán)至掌子面合計63m。施工工法如圖2所示。表1雀兒山隧道各支護參數(shù)明細mm超前支護初期支護二次襯砌噴混凝土鐖22藥卷錨桿縱×橫鋼筋網(wǎng)鋼架預留變形混凝土拱墻混凝土仰拱鐖108大管棚、鐖42雙層小導管240(含仰拱)3000@1000×500鐖6.5@20I18b@500300500鋼筋混凝土鐖20@250(HPB235)500鋼筋混凝土鐖20@250(HＲB335)圖2三臺階預留核心土工法示意2冰水堆積體圍巖組成及工程特性2.1冰水堆積體物理力學特性經(jīng)與大量室內(nèi)、現(xiàn)場物理、力學特性試驗資料和有關(guān)建議值指標資料分析，可知冰水堆積體隧道圍巖具有較強的透水性。開挖顯示冰水堆積體段隧道地下水呈淋雨狀發(fā)育，局部有股狀水。因現(xiàn)場測定法比實驗室測定法更可靠并符合實際土層的滲透情況，現(xiàn)場采用野外注水試驗測定滲透系數(shù)。因隧道出口段埋深淺，故在現(xiàn)場開挖多組試坑，在往地基中注水時量測水頭高度和滲流量，再根據(jù)相應的理論公式求出滲透系數(shù)k值。通過測試并計算得到的滲透系數(shù)平均值為30～50m/d，在局部架空部位，滲透系數(shù)平均值為40～70m/d，可知，該段冰水堆積體圍巖的滲透性較強，屬于強～中透水介質(zhì)，存在以流土形式為主的滲透變形問題。2012年9月15日正式進洞，?
【作者單位】： 西南交通大學交通隧道工程教育部重點實驗室;西南交通大學峨眉校區(qū)土木系;中鐵一局集團有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(U1134208,U1361210);國家自然科學基金(51378434) 國家科技支撐計劃課題(2013BAB10B04)
【分類號】：U455.4

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本文編號：2545016