富水砂性回填土中特大跨隧道設(shè)計(jì)與施工

李建林 吳金剛 馬杰

(北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司 100082)

引言

富水砂層砂粒含量大，孔隙比大，含水量大，具有流動(dòng)性大、承載力小、自穩(wěn)性差等特點(diǎn)，砂層中開挖隧道相當(dāng)困難，尤其是暗挖隧道沉降控制。隧道上覆土層在自然狀態(tài)下處于應(yīng)力平衡的穩(wěn)定狀態(tài)，但在隧道施工中，地層損失和地下水位的下降都會(huì)導(dǎo)致土層的變形和失穩(wěn)。隧道淺埋暗挖施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是水的治理，若能有效解決水的問題，隧道施工即成功了一半。

作為城市道路重要組成部分的四車道城市隧道，特別是超大跨軟弱圍巖段城市隧道，國內(nèi)外的理論研究和工程實(shí)踐尚不成熟，國內(nèi)有關(guān)特大跨度隧道的設(shè)計(jì)與施工還處在經(jīng)驗(yàn)積累階段。相對(duì)于兩、三車道隧道而言，四車道隧道多采取扁平的斷面形式，在力學(xué)上有其獨(dú)有的特征：(1)開挖后的圍巖應(yīng)力集中的程度更大；(2)隧道底腳處應(yīng)力集中過大，必須有較高的地基承載力；(3)拱頂難以穩(wěn)定；(4)有較大的松弛地壓；(5)支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力相對(duì)較小。

在富水砂性回填土層中修建雙洞八車道隧道，尚無可借鑒的工程案例。本文依托石清大道一期羊臺(tái)山隧道采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工(在施工洞口時(shí)地質(zhì)揭示與設(shè)計(jì)不一致，針對(duì)新揭示的地質(zhì)重新進(jìn)行設(shè)計(jì))，有針對(duì)性地采取了富水砂性回填土層中特大跨隧道的施工方法和輔助措施，保證了隧道施工的安全性和可靠性。

圖1 工程平面位置Fig.1 Engineering plane position

1 工程概況

石清大道一期道路工程由石巖段和龍華段組成，道路全長約7.9km。……