粉细砂地层隧洞初期支护沉降变形侵限处理

解雄越

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司 山西太原030024）

1 沉降变形洞段地质情况描述

山西省小浪底引黄工程2# 隧洞土洞段56+259至56+279 区间开挖地质揭示：拱部上部为粉细砂层，砂层颗粒松散，无自稳能力，开挖时易发生滑塌，砂层下方为薄层粉质黏土，土层位于拱部下部起拱线附近，厚度约1 m，土体松软、破碎、粘结力差，开挖时易坍塌掉块，超前探孔揭示土层沿开挖方向2 m 后尖没；薄层粉质黏土下方为粉细砂层，砂层位于隧洞侧墙附近，目前揭露厚度约4 m；隧洞底部地下水丰富，呈股状流出，侧墙及底部垫层在受扰动时易发生涌砂、流塌现象；拱部及侧墙围岩极不稳定，易发生收敛及沉降变形。地质横断情况见图1。

图1 地质横断图

2 变形概况

根据变形监测数据，初期支护沉降变形及其影响洞段为56+259 至56+282，侵限洞段为56+259 至56+279，其中56+259 至56+274 段拱部平均侵限值为22 cm，56+274 至56+279 段初支侵限值为0～10 cm，该段在混凝土底板垫层封闭后仍有下沉迹象，其中56+259 及56+267 两处初支侵限值接近40 cm（含加固套拱）。

由于砂层段施工已考虑到围岩沉降收敛变形的影响，施工中开挖断面尺寸已在原设计断面半径的基础上扩大了15 cm，综合判断，56+259 至56+274 段初支沉降值为35～40 cm，56+274 至56+279 段初支沉降值为15～25 cm。

研究分析初期支护沉降是由于底板附近的富水含泥粉细砂层基底承载力不足，富水含泥粉细砂层在动载扰动的作用下极易形成液化，进而沿裂隙形成管涌造成整体沉降。经观察，在底板垫层施工过程中以及载重车辆行驶作用下初支会发生明显沉降。……