黃土隧道設(shè)計與施工技術(shù)

黃土隧道設(shè)計與施工技術(shù)2016年11月一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況二、隧道所在區(qū)域黃土概況三、秦東隧道介紹四、相關(guān)干線黃土隧道簡介五、客專黃土隧道設(shè)計中遇到的問題及初步意見XX客專黃土隧道設(shè)計與施工技術(shù)（一）線路簡況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況省界至西安站正線140.38km。窯村至西安（約17.2km）利用既有隴海線，并新建西安北及相關(guān)配套工程。線路經(jīng)過華陰、渭南、臨潼等縣市，接入隴海線的興平車站。本段隧道全部分布在DK333+000（省界）～DK358+450（新華山）間的黃河二級階地及黃土臺塬區(qū)。隧道13700m/4座，占線路長度的11.2%；其中大于3km的隧道11516m/2座，小于3km的隧道2184m/2座，均為雙線黃土隧道；秦東隧道長7691m，是全段最長的隧道。（二）沿線隧道分布概況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況XX客運專線(省界～西安)初設(shè)隧道工點表序號隧道名稱起訖里程隧道長度(m)輔助坑道(m)1秦東隧道DK333+312～DK341+0037691三座無軌斜井，總長2399。2潼洛川隧道DK341+295～DK345+1203825一座無軌斜井，長291.3高橋隧道DK348+200～DK349+55913594鳳凰嶺隧道DK349+785～DK350+610825合計137002690/4座一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況

（一）地形、地貌

XX客專陜西境內(nèi)段位于渭河沖積平原東南部，南倚秦嶺，北臨黃河、渭河，總體地勢由南而北呈階梯狀遞減，西略高于東。線路經(jīng)過地區(qū)大致可分為三個地貌單元：黃土臺塬區(qū)河流沖積平原區(qū)、山前（塬前）洪積扇區(qū)。這些地貌單元總體上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。隧道工程分布在黃土臺塬區(qū)及其與階地接觸帶。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

線路經(jīng)過地區(qū)分為三個地貌單元。總體上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。黃土臺塬區(qū)河流沖積平原區(qū)山前（塬前）洪積扇區(qū)

黃土臺塬區(qū)位于潼關(guān)縣境內(nèi)，塬面平坦開闊，地勢由南向北微傾，高程一般400～600m，遠望溝深切臺塬，塬邊、深切溝谷側(cè)壁多發(fā)育滑坡和坍塌體，塬頂有村莊分布。二級階地沿東西向呈不連續(xù)分布，略向北傾，階面平坦，高程350～420m之間，后緣與黃土塬相接，秦東隧道進口位于該區(qū)。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

（二）氣象資料

本區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫13.2～13.6℃，最冷月平均氣溫-1.2～0.5℃，最熱月平均氣溫26.1～27.3℃，極端最高氣溫43.0℃，極端最低氣溫-18.2℃，本段沿線地震動峰值加速度值為0.20g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.40s（相當于八度地震區(qū)）。最大季節(jié)凍土深度為0.44m。二、隧道所在區(qū)域黃土概況（三）該該區(qū)黃土土工程地地質(zhì)特性性1、黃土的的地層巖巖性黃河II級階地表表層為第第四系上上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土所覆蓋蓋，下伏伏上更新新統(tǒng)沖積積砂質(zhì)黃黃土，中中間夾有有數(shù)層古古土壤層層。黃土臺塬塬區(qū)，表表層為第第四系上上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土，下伏伏第四系系中、下下更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積砂砂質(zhì)黃土土，中間間夾有數(shù)數(shù)層古土土壤層，，底部為為冰湖積積粉質(zhì)黏黏土及砂砂層。二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況2、濕陷性性黃土的的特點按照《黃河流域域黃土濕濕陷性類類型分區(qū)區(qū)》圖的劃分分，陜西西境內(nèi)隧隧道分布布在渭南南臺塬亞亞區(qū)（V2）與渭河河階地亞亞區(qū)（V3）、三門門峽亞區(qū)區(qū)（Ⅵ2）的交接接帶，主主要位于于渭河階階地亞區(qū)區(qū)（V3）內(nèi)。該區(qū)域黃黃土顆粒粒成分：：大于0.05mm占12%,0.05mm～0.005mm占60%,小于0.005mm占28%,黃土的含含水量在在20%左右,孔隙比一一般在1.0左右,濕陷系數(shù)數(shù)平均0.05。按照鐵路路規(guī)范的的劃分標標準，隧隧道洞口口分布的的濕陷性性黃土為為Ⅲ級自重濕濕陷，濕濕陷深度度約18m。二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況上更新統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)積黃黃土（Q3eol3）物理力力學(xué)指標標試驗項目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)21.33.711.4密度(ρ)(g/cm3)2.11.41.6干密度(ρd)(g/cm3)1.5521.1991.326孔隙比(e)1.20.60.9飽和度(Sr)(%)93.89.933.8孔隙度(n)(%)55.335.948.0比重(Gs)2.72.72.7液限(wL)(%)29.122.926.2塑限(wP)(%)19.614.017.4塑性指數(shù)(Ip)10.07.58.8液性指數(shù)(IL)0.4-1.5-0.7起始壓力(Psh)(kPa)140.00070.000101.444濕陷系數(shù)(δs)0.20.0150.044自重濕陷系數(shù)(δzs)0.20.0150.036直剪試驗內(nèi)摩擦角(φ)(°)21.814.318.1凝聚力(C)(kPa)26.413.817.5二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況試驗項目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)28.58.119.1密度(ρ)(g/cm3)2.1001.4201.686干密度(ρd)(g/cm3)1.6691.2471.418孔隙比(e)1.1870.4060.905飽和度(Sr)(%)99.10023.10057.339孔隙度(n)(%)54.30033.80047.313比重(Gs)2.7202.6802.699液限(wL)(%)33.50020.10026.375塑限(wP)(%)21.40014.30017.510塑性指數(shù)(Ip)13.0003.8008.818液性指數(shù)(IL)1.200-1.9000.147濕陷系數(shù)(δs)0.0740.0150.032自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0810.0150.030滲透系數(shù)(k)（垂直）(cm/s)3.53×10-41.97×10-5無側(cè)限抗壓強度(qu)(kpa)68.850.2直剪試驗內(nèi)摩擦角(φ)(°)24.3008.20019.847凝聚力(C)(kPa)30.2004.30018.010上更新統(tǒng)統(tǒng)沖積黃黃土（Q3al3）物理力力學(xué)指標標二、隧道道所在區(qū)區(qū)域黃土土概況（一）一一座雙線線隧道和和兩座單單線隧道道方案比比較：1、國外已已建成的的高速鐵鐵路隧道道情況除臺灣外外，我國國目前尚尚無建成成的高速速度的客客運專線線鐵路。。根據(jù)所所收集的的國內(nèi)外外中、高高速鐵路路資料反反映，國國外高速速鐵路隧隧道基本本為雙線線隧道。。2、空氣動動力效應(yīng)應(yīng)方面經(jīng)初步測測算，單單線隧道道比雙線線隧道在在舒適度度、洞口口緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)等方方面的技技術(shù)條件件都差。。三、XX客專秦東東隧道介介紹會車位置隧道長度△p/3s最大峰值pmax活塞風(fēng)速Vmax備注中點會車1000m2.64kPa/3s2.61kPa/3s12.64m/s未計洞室及設(shè)備的有利影響。舒適度判別標準：△p/3s≤3kPa/3s3000m2.35kPa/3s1.23kPa/3s12.26m/s9000m2.24kPa/3s1.52kPa/3s8.55m/s距出口1/3會車1000m2.07kPa/3s1.54kPa/3s10.48m/s3000m2.60kPa/3s2.02kPa/3s9.08m/s9000m2.36kPa/3s0.90kPa/3s9.02m/s洞口會車1000m3.70kPa/3s1.99kPa/3s8.48m/s3000m2.31kPa/3s1.56kPa/3s9.17m/s9000m2.27kPa/3s1.55kPa/3s9.18m/s雙線隧道道壓力波波、列車車“活塞塞風(fēng)”隧道長度△p/3s最大峰值pmax活塞風(fēng)速Vmax備注1000m4.84kPa/3s2.19kPa/3s11.80m/s舒適度判別標準：△p/3s≤3kPa/3s3000m3.49kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s9000m3.48kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s單線隧道道壓力波波、列車車“活塞塞風(fēng)”三、XX客專秦東東隧道介介紹3、工程量量及投資資方面雙線隧道道限界及及襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓三、XX客專秦東東隧道介介紹單線隧道道限界及及襯砌內(nèi)內(nèi)輪廓三、XX客專秦東東隧道介介紹V級圍巖雙雙線隧道道襯砌斷斷面V級圍巖單單線隧道道襯砌斷斷面三、XX客專秦東東隧道介介紹項目開挖噴層二次襯砌襯砌鋼筋填充支護鋼材臨時支護鋼材噴層m3m3m3kgm3kgkgm3單線121.4911.5417.661205.786.321965.43858.033.14雙線169.3213.7123.311983.1715.832745.931263.473.3量差-47.83-2.17-5.65-777.39-9.51-780.5-405.44-0.16V級圍巖單單雙線隧隧道主要要工程數(shù)數(shù)量比較較表（每每延米））雙線隧道道較兩座座單線隧隧道工程程投資節(jié)節(jié)省約30%，而且如如果采用用兩座單單線隧道道方案，，洞外橋橋、路也也應(yīng)分修修，影響響范圍較較長。三、XX客專秦東東隧道介介紹4、運營維維護以及及防災(zāi)救救援方面面雙線隧道道道床維維修時相相互影響響，特別別是無碴碴道床，，兩座單單線隧道道就不存存在相互互影響的的問題。。兩座單線線隧道的的防災(zāi)救救援條件件也是非非常有利利的，一一座雙線線隧道僅僅利用斜斜井和兩兩端洞口口進行疏疏散。5、方案比比較兩座單線線隧道有有施工難難度小、、運營維維護以及及防災(zāi)救救援條件件好等優(yōu)優(yōu)點，但但在空氣氣動力效效應(yīng)方面面有致命命的缺點點，如果果采用兩兩座單線線隧道方方案，全全線將有有很長段段落屬于于兩條單單線線路路，對投投資影響響也非常常大，而而且對車車體材料料要求較較高。隧道方案案應(yīng)服從從大的線線路布設(shè)設(shè)原則，，XX客專隧道道工程在在初步設(shè)設(shè)計中采采用一座座雙線隧隧道方案案。三、XX客專秦東東隧道介介紹三、XX客專秦東東隧道介介紹（二）隧隧道概況況秦東隧道道位于陜陜西省潼潼關(guān)縣境境內(nèi)，進進出口交交通便利利。受遠望溝溝的分割割，隧道道呈東西西兩段，，分別為為5320m和2371m，溝底與與拱頂齊齊平。隧道進口口淺埋，，洞身最最大埋深深約200m。秦東隧道道進口坡坡面隧道長度度7691m，洞身基基本位于于直線上上,以+3‰為主。三、XX客專秦東東隧道介介紹Q3eol3Q2eol3+el3Q1eol3+el3Q1lg1Q1lg4遠望溝隧道洞身身地下水位位線（三）工工程地質(zhì)質(zhì)及水文文地質(zhì)特特征1、工程地地質(zhì)特征征（同前前）2、水文地地質(zhì)特征征（1）地表水水秦東隧道道通過區(qū)區(qū)地貌為為黃土一一級臺塬塬，地勢勢平坦、、開闊。。黃土臺臺塬溝谷谷較發(fā)育育、周邊邊沖溝及及遠望溝溝內(nèi)無常常年流水水，隧道道出口端端潼溝河河常年流流水，流流量不大大，水質(zhì)質(zhì)良好。。三、XX客專秦東東隧道介介紹（2）地下水水A、地下水水類型、、含水巖巖層的劃劃分及分分布秦東隧道道地下水水分為黃黃土孔隙隙、裂隙隙潛水和和砂夾礫礫石層孔孔隙承壓壓水兩大大類，是是塬區(qū)居居民的地地下水源源，地下下水質(zhì)良良好，無無侵蝕性性。a、黃土孔孔隙、裂裂隙潛水水分布情情況。b、砂夾礫礫石層孔孔隙承壓壓水分布布情況。。三、XX客專秦東東隧道介介紹B、地下水水補、徑徑、排特特征a、潛水的的補給、、徑流、、排泄：：補給：主要接受受大氣降降水，塬塬間洼地地及支岔岔溝地表表水、灌灌溉回歸歸水的入入滲補給給，其中中大氣降降水是潛潛水的最最大補給給源。徑流與排排泄：潛水總體體徑流方方向基本本與地形形一致，，由南向向北運移移，最終終排向黃黃河、渭渭河。三、XX客專秦東東隧道介介紹b、承壓水水的補給給、徑流流、排泄泄：補給：上部潛水水和支流流河水可可通過這這些隔水水層缺失失地段直直接入滲滲補給承承壓水。。同時，，潛水也也可通過過隔水層層“天窗窗”向下下部承壓壓含水層層直接補補給。徑流與排排泄：徑流方向向與潛水水的徑流流方向大大致相似似，即由由南向北北運移，，直接向向黃河、、渭河排排泄。三、XX客專秦東東隧道介介紹C、隧道分分段水文文地質(zhì)條條件評價價ａ、進口口～遠望望溝（DK333＋270～DK338＋470）預(yù)測局部地段有有少量地下水，，大部分段落基基本無水，進口口淺埋段將有地地下水滲出。單單位長度可能穩(wěn)穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。ｂ、遠望溝～出出口（DK338＋470～DK340＋990）預(yù)測局部地段有有少量地下水，，大部分段落基基本無水，遠望望溝淺埋帶和出出口淺埋段將有有地下水滲出。。單位長度可能能穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。隧道總涌水量預(yù)預(yù)測：當隧道洞洞身長度有一半半位于弱含水體體中，總穩(wěn)定涌涌水量582.9m3/d。三、XX客專秦東隧道介介紹3、不良地質(zhì)及特特殊巖土：（1）錯落（2）錯落、溜坍（3）濕陷性黃土（4）膨脹土三、XX客專秦東隧道介介紹4、圍巖分級：序號里程范圍長度圍巖分級備注1DK333+312～DK333+570258mⅤ級2DK333+570～DK338+4704900mⅣ級3DK338+470～DK338+570100mⅤ級4DK338+570～DK338+690120mⅥ級遠望溝溝心5DK338+690～DK338+790100mⅤ級6DK338+790～DK340+8502060mⅣ級7DK340+850～DK341+003153mⅤ級秦東隧道圍巖分分級表隧道圍巖分級累累計：Ⅳ級6960m，Ⅴ級611m，Ⅵ級120m。Ⅳ級圍巖占90.5%，Ⅴ、Ⅵ級圍巖占9.5%。三、XX客專秦東隧道介介紹(四)隧道洞口工程隧道進出口均接接長明洞，采用用斜切式隧道門門。其中進口段段設(shè)置50m緩沖構(gòu)筑物，出出口預(yù)留緩沖構(gòu)構(gòu)筑物設(shè)置條件件。邊仰坡采用菱形形骨架護坡防護護，菱形骨架中中心植草美化洞洞口環(huán)境。進出口段隧底位位于的Q3eol3新黃土中，具Ⅲ級自重濕陷性，，濕陷土層厚18m，洞身附近σ0=150kPa，對進口150m、出口35m段的基底進行加加固處理。三、XX客專秦東隧道介介紹緩沖構(gòu)筑物設(shè)置置：結(jié)合《暫規(guī)》規(guī)定，經(jīng)大量的的氣動計算，選定開孔棚式緩緩沖構(gòu)筑物作為為基本洞口緩沖沖構(gòu)筑物，開孔位置在棚式緩沖構(gòu)筑物物縱向中心對稱稱兩側(cè)，共11孔（單側(cè)）。圖中Ltu為原隧道長度，，F(xiàn)tu為原隧道斷面面面積，Lb為緩沖結(jié)構(gòu)長度度，Lc為隧道與緩沖構(gòu)構(gòu)筑物直線過渡渡長度，F(xiàn)tuo為隧道緩沖構(gòu)筑筑物斷面面積，，R為洞口微壓波計算基準準點距離。a表示開孔長度，，b表示開孔寬度；；l表示開孔間距；；k表示隧道緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)單頭單側(cè)開開口數(shù)量。三、XX客專秦東隧道介介紹三、XX客專秦東隧道介介紹

項目緩沖結(jié)構(gòu)參數(shù)△pmax(Pa)LTU(m)FTU(m2)LB(m)LC(m)FTU0(m2)R(m)a(m)b(m)l(m)kV=350km/h秦東隧道7720100507.6145201.51.02.02549.45多孔壁緩沖結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)和微壓波波最大峰值△pmax表開孔棚式緩沖構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)示意意圖三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道距隧道道口處R=20m微壓波三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道緩沖結(jié)結(jié)構(gòu)襯砌斷面圖圖(五)隧道支護設(shè)計（1）襯砌類型采用用曲墻帶仰拱的的復(fù)合式襯砌。。襯砌和仰拱均均為鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)。（2）土質(zhì)Ⅳ級、Ⅴ級、Ⅵ級圍巖二次襯砌砌均采用鋼筋混混凝土，均采用用型鋼鋼架以加強初期支護護。Ⅳ級圍巖采用工20a型鋼鋼架，超前前小導(dǎo)管為φ50、l-5m；Ⅴ級圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前前小導(dǎo)管為φ50、l-5m，或超前管棚支支護，管棚采用用R51N、L-10m左右；Ⅵ級圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前前管棚支護，管管棚采用R51N、L-10m。噴層中除加入φ8鋼筋網(wǎng)外，還加加入了防止混凝凝土開裂的聚丙烯微纖維網(wǎng)網(wǎng)，其摻量一般為為1.2kg/m3，限量排放地段段采用1.2kg/m3或1.8kg/m3。三、XX客專秦東隧道介介紹(六)建筑材料初期支護采用網(wǎng)網(wǎng)噴C25混凝土，摻加聚聚丙烯微纖維網(wǎng)網(wǎng)；早強藥卷式式錨桿；熱軋型型鋼鋼架。二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土土；仰拱填充采用C25混凝土；水溝電纜槽蓋板板采用C25鋼筋混凝土；洞門采用C20混凝土，國防要要求的洞口采用用C30鋼筋混凝土；鋼筋采用HRB335鋼或HPB235鋼；其余材料參照暫暫規(guī)及隧規(guī)辦理理。三、XX客專秦東隧道介介紹(七)防水與排水結(jié)合黃土隧道特特點，隧道防排排水設(shè)計采取““以防為主、防排排結(jié)合”的原則，達到到防水可靠，排排水暢通，經(jīng)濟濟合理的目的。。（1）隧道內(nèi)均采用用雙側(cè)水溝排水水。（2）初期支護與二二次襯砌之間敷敷設(shè)復(fù)合防水板板及縱、環(huán)向盲盲溝，施工縫設(shè)設(shè)橡膠止水帶。。縱向盲溝通過過邊墻泄水孔與與側(cè)溝連通。（3）進口至遠望溝溝段段采取“以堵為主、限量量排放”的防排水原則則，采用提高初初期支護抗?jié)B性性能、全斷面鋪鋪設(shè)防水板、并并在防水板鋪設(shè)設(shè)之前增加對初初期支護局部滲滲漏水點注漿封封堵處理等措施施，邊墻兩側(cè)各各設(shè)一道Φ50mm縱向盲溝，取消消環(huán)向盲溝，二二次襯砌采用抗抗?jié)B等級不低于于S8的防水鋼筋混凝凝土，施工縫設(shè)設(shè)橡膠止水帶。。三、XX客專秦東隧道介介紹(八)輔助坑道綜合地形、地質(zhì)質(zhì)及工期等多種種因素，按三處處斜井進行設(shè)計計：十里鋪斜井、東東坪斜井和遠望望溝斜井，斜井總長為2399m/3座。斜斜井斷面面按無軌運輸設(shè)設(shè)備來確定，雙雙向施工；每隔隔300m設(shè)一處錯車道。。斜井采用曲墻帶帶仰拱的封閉結(jié)結(jié)構(gòu)，噴錨施工工支護與模筑混混凝土襯砌。斜井在施工期間間擔負正洞施工工，在運營期間間用作緊急出入入口。因此斜井井按永久工程進進行設(shè)計，并設(shè)設(shè)安全門。三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道斜井襯襯砌內(nèi)輪廓圖三、XX客專秦東隧道介介紹秦東隧道斜井襯襯砌支護參數(shù)表表圍巖

級別施工支護超前

支護模筑襯砌

(cm)噴層

cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ6鋼架長度間距位置間距間距鋼架(m)(m)(cm)榀/m類型拱墻仰拱Ⅳ1031.0×1.0拱墻25×25

3030Ⅴ設(shè)防1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.6φ42l-3.54040*Ⅳ錯車道1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.64040*注：表中錨桿間間距為：環(huán)×縱；帶“*”者者為鋼筋混凝土土。三、XX客專秦東隧道介介紹(九)施工組織1、施工方案和方方法秦東隧道進、出出口及三座斜井井，共計5個工作面同時掘掘進，快速施工工。正洞隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖地段宜采采用CD法開挖，Ⅳ級圍巖地段臺階法或弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法開挖，仰拱超前前，二次襯砌采采用先墻后拱法法施工，并作好好防排水工程。。斜井采用臺階階法開挖，Ⅴ級圍巖可留核心心土，特別是錯錯車道地段，仰仰拱超前，襯砌砌采用先墻后拱拱整體灌筑。三、XX客專秦東隧道介介紹2、施工運輸及排排水斜井采用無軌運輸方案。運輸車輛輛選用5350B型載重汽車（長950.5cm×寬248cm×高324cm）。除隧道進口端采采用自然排水外外，其余各工作作面均采用機械械排水。3、施工工期進度指標：正洞綜合成洞：：Ⅳ級圍巖60m/月；Ⅴ級圍巖40m/月；Ⅵ級圍巖30m/月。斜井自身成洞：：Ⅳ級圍巖150m/月；Ⅴ級圍巖100m/月。斜井擔負正洞施施工：Ⅳ級圍巖45m/月；Ⅴ級圍巖40m/月；Ⅵ級圍巖30m/月。隧道施工總工期期為32.7個月（含施工準備時時間和整體道床床的施工時間））。三、XX客專秦東隧道介介紹《黃土質(zhì)偏壓隧道道襯砌量測試驗驗及分析》項目在本隧道完完成，地層為Q1沖洪積黏質(zhì)黃土土，通過現(xiàn)場取取樣化驗分析，，地層的物理力力學(xué)參數(shù)：天然然含水量17.1～26%，天然密度1.95～2.09g/cm3，天然孔隙比0.581～0.767，孔隙度36.7～44.2%，飽和度87.7～100%，液限30.7～35.5%，塑限19.9～21.4%，塑性指數(shù)10.7～15.6，液性指數(shù)-0.27～0.59，直剪c=65～102kPa、φ=22.2°°～36.3°，三軸剪c=88～360kPa、φ=18.96°～34.96°。1、寶中線老頭溝溝隧道（單線））四、相關(guān)干線黃黃土隧道簡介現(xiàn)場對隧道變形形及錨桿內(nèi)力、、徑向壓力均進進行了測試，錨錨桿均承受拉應(yīng)應(yīng)力，但其值較較小，最大內(nèi)力力31KN，一般為20KN。從錨桿內(nèi)力分分布情況看，靠靠山側(cè)邊墻和河河側(cè)拱部錨桿內(nèi)內(nèi)力值較大。徑徑向（層間接觸觸）壓力均比較較小，除仰拱部部位最大壓力達達60KPa以外，一般均在在20KPa以內(nèi)。隧道變形形施工初期比較較明顯，掌子面面超前25m以后基本趨于穩(wěn)穩(wěn)定。塑性區(qū)一一般約為1~2.5m。施工方法采用用短臺階留核心心土（弧形導(dǎo)坑坑）法。四、相關(guān)干線黃黃土隧道簡介本隧道地層為Q2老黃土，通過現(xiàn)現(xiàn)場取樣化驗分分析，地層的物物理力學(xué)參數(shù)如如下：天然含水水量為11.8～22.85%，天然容重1.67～1.96g/cm3，天然孔隙比0.681～0.786，液限27.1～32.13%，塑限17～21%，塑性指數(shù)7～12.1，液性指數(shù)-0.989～0.608，c=65～166kPa、φ=23°～32°。試驗分析及現(xiàn)場場量測結(jié)果說明明：襯砌的個別別部位，如拱腰腰處計算結(jié)果有有較大剪應(yīng)力；；邊墻土體有較較大塑性區(qū)；拱拱腳和邊墻會出出現(xiàn)較大的變形形。這些部位，，都可能是襯砌砌的薄弱環(huán)節(jié)。。分部開挖時，，拱腳及邊墻土土體的塑性比全全斷面開挖時大大得多。黃土隧隧道開挖后拱頂頂土體的下沉量量較大，但在開開挖后立即用噴噴射混凝土支護護的情況下，拱拱頂下沉量被控控制在可以容許許的范圍內(nèi)，并并逐漸趨于穩(wěn)定定。2、西延線腰峴河河隧道（單線））四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡簡介隧道試試驗段段黃土土物理理力學(xué)學(xué)指標標：天天然含含水率率：11.3～20.3%，干容容重：：13.4～16.3KN/m3，孔隙隙度：：42～47%，塑限限17.8～23.4%，內(nèi)摩摩擦角角：13～30°°?，F(xiàn)場量量測分分析結(jié)結(jié)果表表明：：錨桿桿可抑抑制土土體變變形，，阻止止裂縫縫張開開，使使在錨錨桿作作用范范圍內(nèi)內(nèi)的土土體變變形均均勻，，加強強土體體整體體性。。通過過設(shè)錨錨桿和和無錨錨桿段段對比比，錨錨桿段段襯砌砌徑向向位移移小得得多，，土體體徑向向變形形小而而且均均勻，，隧道道穩(wěn)定定快，，證明明砂漿漿錨桿桿在黃黃土隧隧道中中是一一良好好的支支護手手段。。3、西延延線嶺嶺前隧隧道（（單線線）四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡簡介軍都山山隧道道進口口端有有600余米穿穿過黃黃土地地層，，覆蓋蓋層僅僅十余余米。。隧道道試驗驗段地地層為為第四四紀Q2上更新新統(tǒng)沖沖、洪洪積地地層砂砂粘黃黃土，，含少少量礫礫石，，并有有縱橫橫節(jié)理理。該該土層層物理理力學(xué)學(xué)指標標：天天然容容重：：1.8～1.97g/cm3，含水水量：：18～25%，孔隙隙度：：34～40%，凝聚聚力C：44~220KPa，內(nèi)摩摩擦角角：7～25°°。試驗分分析及及現(xiàn)場場量測測結(jié)果果說明明：徑徑向位位移沿沿洞周周的分分布拱拱頂和和底部部最大大，拱拱腰次次之，，側(cè)壁壁最小小。噴噴層與與土體體之間間的接接觸應(yīng)應(yīng)力在在拱頂頂和拱拱腰部部位的的差異異是較較大的的。拱拱腰部部位的的最大大壓力力遠大大于拱拱頂最最大壓壓力。。拱頂頂壓力力小，，是由由于拱拱頂下下沉變變形量量大，，拱頂頂應(yīng)力力得到到充分分的釋釋放和和調(diào)整整。墻墻腳壓壓力較較大，，表明明墻腳腳仍是是受力力的重重點，，是整整個支支護的的根基基，應(yīng)應(yīng)加強強墻腳腳和仰仰拱的的支護護措施施。4、大秦秦線軍軍都山山隧道道（雙雙線））四、相相關(guān)干干線黃黃土隧隧道簡簡介(一)襯砌支支護參參數(shù)的的確定定：經(jīng)多次次研討討，初初步設(shè)設(shè)計階階段三三家設(shè)設(shè)計單單位共共同研研究采采用的的支護護參數(shù)數(shù)如下下表：：圍巖級別初期支護拱部超前支護預(yù)留變形量(cm)二次襯砌噴層cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ8鋼架拱墻仰拱(cm)襯砌主筋長度(m)間距(m)位置間距(cm)鋼架類型間距（榀/m）Ⅳ263.51.0×1.0全斷面25×25I20a1/1小導(dǎo)管10504φ22Ⅴ304.01.0×0.8全斷面25×25HW1753/2管棚10554φ22Ⅵ304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/112604φ25Ⅳ偏263.51.0×0.8全斷面25×25I20a3/2小導(dǎo)管10554φ25Ⅴ偏304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/1管棚10604φ25雙線黃黃土隧隧道復(fù)復(fù)合襯襯砌支支護參參數(shù)表表注：表表中錨錨桿間間距為為：環(huán)環(huán)×縱。噴噴層中中微纖纖維摻摻量為為1.2kg/m3。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見（二））大斷斷面黃黃土隧隧道施施工方方法和和信息息反饋饋技術(shù)術(shù)對大斷斷面黃黃土隧隧道采采用二二維彈彈塑性性有限限元進進行計計算分分析，，各施施工方方法施施工工工序圖圖如下下：弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工工序序圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見臺階法法施工工工序序圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見CD法施工工工序序圖雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工工工序圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見初期支支護和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計算算斷面面有限元元網(wǎng)格格弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法有限限元模模擬分分析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工各階階段開開挖邊邊界變變形圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法施工工各階階段圍圍巖塑塑性區(qū)區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法初支支軸力力弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法初支支彎距距弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法二襯襯軸力力弧形導(dǎo)導(dǎo)坑法法二襯襯彎距距五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見初期支支護和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計算算斷面面有限元元網(wǎng)格格CD法有限限元模模擬分分析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見CD法施工工各階階段開開挖邊邊界變變形圖圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見CD法施工工各階階段圍圍巖塑塑性區(qū)區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見CD法初支支軸力力CD法初支支彎距距CD法二襯襯軸力力CD法二襯襯彎距距五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見初期支支護和和二次次襯砌砌內(nèi)力力計算算斷面面有限元元網(wǎng)格格雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法有有限元元模擬擬分析析五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工各各階段段開挖挖邊界界變形形圖五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法施施工各各階段段圍巖巖塑性性區(qū)五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法初初支軸軸力雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法初初支彎彎距雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法二二襯軸軸力雙側(cè)壁壁導(dǎo)坑坑法二二襯彎彎距通過對對大斷斷面黃黃土隧隧道施施工方方法的的初步步研究究，考考慮秦秦東隧隧道的的工期期要求求，Ⅳ級圍巖巖擬選選用臺臺階法法或弧弧形導(dǎo)導(dǎo)坑施施工，，Ⅴ、Ⅵ級圍巖巖采用用CD法施工工，可可以保保證施施工安安全。。同時時注意意仰拱拱超前前，嚴嚴格控控制圍圍巖的的暴露露時間間，施施工全全過程程進行行監(jiān)控控量測測，并并保證證鎖腳腳錨桿桿的施施工質(zhì)質(zhì)量。。項目計計劃列列為明明年的的科研研項目目，已已報部部。擬擬通過過三維維計算算分析析，確確定合合理的的施工工工序序，并并進行行各方方法的的安全全性評評價，，同時時考慮慮必要要的現(xiàn)現(xiàn)場測測試，，作進進一步步的分分析研研究。。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意見見（三））大斷斷面黃黃土隧隧道軟軟基加加固及及工后后沉降降控制制本段隧隧道洞洞口段段多位位于Q3eol3、Q3al3砂質(zhì)黃黃土地地層，，試坑坑資料料揭示示，天天然含含水量量5.5%～16.8%，飽和和度15.6～52.5%，為Ⅲ級自重重濕陷陷性，，濕陷陷土層層厚18m，地表表σ0=120kPa，洞身身通過過處σ0=150kPa左右。。結(jié)合新新黃土土的物物理力力學(xué)指指標，，初步步選擇擇灰土土擠密密樁樁、樹樹根樁樁、壓壓漿、、換填填等基基底處處理措措施，，參照照相關(guān)關(guān)專業(yè)業(yè)的規(guī)規(guī)范、、規(guī)定定進行行計算算比較較。五、客客專黃黃土隧隧道設(shè)設(shè)計中中的問問題及及初步步解決決意