软弱水平岩层对长大隧道工程的影响分析

范静昊

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

1 隧道区工程地质特征

1.1 隧道概况

隧道地处陕北黄土高原梁峁区,沟壑纵横,地形起伏,冲沟发育。

该隧道为太中银铁路的重点控制性工程,设计为单洞双线大跨隧道,全长约11 km,隧道最大埋深约为282 m。

1.2 岩性和构造

隧道所在范围内表覆第四系全新统冲洪积层细圆砾土,上更新统风积新黄土,中更新统风积老黄土,第三系上新统(N2)粉质黏土,下伏侏罗系中统(J2)砂岩夹泥岩含煤线或薄煤层。隧道洞身基岩以侏罗系中统(J2)砂岩为主,夹薄层—中厚层状泥岩,产状平缓,基本为水平层理。泥岩、砂岩互层分布,频繁交替出现,层厚不一,薄层—厚层不等。

该隧道在区域的大地构造部位属鄂尔多斯台向斜东翼之陕北台凹,属单斜构造,岩层产状平缓,产状286～295°∠3°～4°。

1.3 水文地质

隧址区沟壑下切剧烈,山高谷深,受地形地貌及地层岩性的控制,水文地质条件较为简单。隧道地下水以第四系孔隙潜水和基岩裂隙水为主,孔隙水主要赋存于第四系新老黄土及第三系粉质黏土中；基岩裂隙水主要集中赋存于侏罗系中统砂岩中,与泥岩的接触部位是其集中分布地带。

2 勘察设计情况

根据勘察结果,隧道洞身主要在侏罗系中统(J2)砂岩夹泥岩地层中,该套岩石的平均抗压强度都大于20 MPa,部分样品的抗压强度甚至大于30 MPa,并且岩体完整,综合判定洞身围岩基本分级以Ⅲ级围岩为主。

本隧道按无砟轨道设计,内轨顶面至道床底面的高度为57 cm。……