超大直徑盾構(gòu)隧道穿越巖溶發(fā)育區(qū)地表注漿合理加固范圍

舒 恒，彭雨楊，宋 明*，劉尚各，陽(yáng)軍生，張 聰

(1.中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，武漢 430056；2.中南大學(xué)土木工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410075；3.中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410004)

隨著城市交通建設(shè)步伐的不斷加快，特別是盾構(gòu)機(jī)械的廣泛應(yīng)用，中國(guó)盾構(gòu)隧道建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展的黃金期[1-2]。然而，受困于地層的復(fù)雜性、不均勻性，盾構(gòu)法施工過程中將不可避免遭遇各類不良地質(zhì)條件所帶來的挑戰(zhàn)[3-4]。其中，盾構(gòu)隧道穿越復(fù)雜巖溶區(qū)的施工安全問題較為普遍，施工過程中極易發(fā)生盾構(gòu)下沉或偏移、地表隆陷或坍塌、隧道突涌水等工程事故，甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡[5-7]。因此，開展盾構(gòu)穿越巖溶區(qū)安全災(zāi)害防控研究，提出合理的盾構(gòu)隧道穿越巖溶發(fā)育區(qū)地表注漿加固范圍，對(duì)于工程建設(shè)具有重要意義。

近年來，許多學(xué)者針對(duì)盾構(gòu)穿越巖溶區(qū)的注漿加固范圍的確定做了大量研究，主要包括理論分析、經(jīng)驗(yàn)類比和數(shù)值計(jì)算等方法。其中，理論分析方面，陸平等[8]依托武漢地鐵6號(hào)線紅馬區(qū)間工程，通過分析巖溶塌陷機(jī)理，確定了不同地質(zhì)巖溶發(fā)育區(qū)的注漿加固范圍；李鴻博等[9]以大連5號(hào)線跨海隧道為工程依托，結(jié)合盾構(gòu)隧道注漿加固理論和塌落拱理論分析，確定了不同的溶洞位置和充填形式的溶洞注漿加固范圍。經(jīng)驗(yàn)類比方面，研究大多基于特定地區(qū)相似工程案例來探討注漿加固范圍的取值，相關(guān)學(xué)者[10-13]根據(jù)工程實(shí)際和相關(guān)規(guī)范，分別結(jié)合廣州、武漢、大連、南寧地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，制訂了相應(yīng)工程盾構(gòu)隧道沿線溶洞處理原則，進(jìn)而確定了注漿加固范圍。……