考虑结构性影响的黄土隧道围岩参数修正

马 林，张 军，赵建斌

(山西省交通科学研究院 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室，山西 太原030006)

我国黄土分布广泛，面积约63万km2，主要集中在山西、陕西、甘肃和宁夏等地[1－3]。由于所处地区典型的干旱半干旱气候，形成了黄土特有的大孔隙结构、垂直节理发育、遇水湿陷大变形等[4－6]特征，学术上将其统称为结构性[7－8]。黄土隧道就是以这种具有典型结构的黄土作为围岩，在其修建和运营过程中出现了许多工程病害。现有的理论或解释多是套取岩质隧道设计相关经验[9－10]，提出的措施治标不治本，在较长时间内很快出现新的病害。黄土隧道与岩质隧道本质区别在于围岩，因此，本文以山西典型黄土隧道为基础，从黄土隧道围岩特性出发，分析考虑黄土隧道围岩结构特性影响的隧道变形规律，最后以现场实测结果为基准进行不同围岩级别参数反演，依据等效原理，间接考虑结构性对隧道围岩的影响，提出适合黄土隧道的各级围岩设计参数。

1 黄土隧道围岩等级划分

根据大量黄土隧道工程调研及室内外试验[11]，从黄土的物理力学性质方面对黄土隧道设计参数进行了划分，提出了不考虑隧道围岩结构特性的推荐设计参数见表1。

表1 黄土隧道围岩等级设计参数推荐表

表1中明确的给出了各级黄土隧道围岩的具体取值，为黄土隧道设计提供了卓有成效的理论依据。但从表1中不难发现，黄土隧道围岩的特性未体现。原因是由于黄土隧道在开挖过程中，隧道围岩受到扰动将发生部分破坏或整体破坏，围岩土体的强度将降低，而在表1中，强度参数为初始强度，且取为定值，显然与实际不相符。……