大斷面淺埋隧道施工中圍巖變形施工控制分析

【摘要】本文以湖南桃花江核電廠進廠道路洞沖里隧道為例，著重介紹大斷面紅土淺埋隧道在V級圍巖段，采用三臺階預留核心土開挖法施工措施及施工要點。

【關鍵詞】紅土；大斷面；隧道；三臺階；預留核心土

1工程概述

1.1工程概況

洞沖里隧道是湖南桃花江核電進場道路大斷面紅土淺埋隧道，位于湖南省桃江縣，起訖里程為K0+650～K1+465，隧道全長815m，隧道進口有近150米V級圍巖，該段隧道埋深為16m～19m，圍巖開挖寬度為15.5m，開挖高度為13.28m。在該段施工時，采用三臺階預留核心土開挖法施工。

1.2工程地質及水文條件

該隧道通過地層為第四系上更新統(tǒng)風積黏質紅土及黏質紅土，下部為第四系中更新統(tǒng)風積黏質紅土夾黏質紅土，底部為中更新統(tǒng)沖積砂及圓礫等，工程區(qū)域無斷裂構造。地表范圍內發(fā)育第四系上更新統(tǒng)風積黏質紅土，厚9～16m，自重濕陷系數(shù)0.001～0.075，按Ⅱ級自重濕陷性場地考慮。工程范圍內第四系上更新統(tǒng)及中更新統(tǒng)風積黏質紅土均夾有古土壤層，厚1～3m，為弱膨脹土。區(qū)內地表水及地下水發(fā)育。

2 圍巖變形破壞情況

在淺埋段，由于圍巖的流變性質，隧道開挖后由于初始應力的釋放引起圍巖變形，表現(xiàn)為拱頂將沉降和周邊收斂。隧道拱頂下沉量過大將導致地表出現(xiàn)大沉降量、開裂以及洞內初支開裂的現(xiàn)象；而隧道的周邊收斂過大可能導致鋼架的變形失穩(wěn)、初支傾入二襯限界的現(xiàn)象。

2.1 拱頂沉降

通過長時間監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示，在隧道工法進行轉換后的一段時間內，由于沒有采取有效的施工措施，隧道拱頂沉降很大，也很快，下面以一段斷面為例介紹該段的拱頂下沉情況。……