富水土砂分界地层隧道施工工法研究

王志杰，李金宜，徐海岩，万俊峰，王成，马云飞

(1.西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都 610031；2.浩吉铁路股份有限公司，北京 100000；3.中国铁路设计集团有限公司，天津 300142)

浩吉铁路是我国“北煤南运”的运煤专线，是“十二五”中规划的重大交通设施，其穿越多种不良地层，施工难度极大[1]。阳城隧道为其中的控制性工程之一，隧道开挖揭示穿越全风化红砂岩、土砂分界地层、土砂互层地层，岩性较差，遇水易崩解。目前，学者们较多对层状地层隧道或互层地层隧道的围岩稳定性、围岩变形破坏机理、支护参数进行研究。如LÜ等[2]基于极限平衡分析，考虑不同的失效模式，提出了一种新的分析方法来计算层状地层中双洞围岩引起的隧道压力。WANG等[3]以层状岩层中的浅埋隧道为研究对象，提出了一种预测所需支护压力的方法。郭小龙等[4]对高地应力层状软弱围岩隧道破坏机理进行研究，发现围岩表现为剪切破坏。LI等[5]基于数值模拟与微震监测，对层状岩体大型地下室的结构位移进行了预测。严健等[6]采用现场监测与试验的方法对细砂卵砾石互层隧道进行支护体系的研究，得出大管棚注浆能控制涌砂的结论。但是对分界地层隧道的研究较少，主要集中在对上软下硬地层隧道稳定性分析。如吴波等[7]通过数值模拟，采用极差分析法研究隧道跨度、高度、施工进尺等因素对软硬分层隧道稳定性影响。YANG等[8]采用模型试验和数值模拟研究上软、下硬倾斜地层中隧道开挖过程，得出软岩块体崩落和顶板崩落，硬岩区现收缩变形的结论。……