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施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012年9月上第41卷第372期
隧道穿越富水破碎带施工工艺与数值分析
段宝福，朱应磊，吴圣智
（山东省土木工程防灾减灾重点实验室（山东科技大学），山东青岛266590）
【摘要】潮北谷竹高速宴家隧道YK227+268-YK227+233里程段为富水破碎带，强度低、易变形、透水性大，并且出现竭方现象。针对该不良地质条件，采用二重管无收缩双液WSS工法作为主要超前支护手段进行加固止水，有效地改善了掌子面的施工状况。采用双侧壁导坑法进行开挖，减小了一次开挖面积和对土体的过大扰动。利用
ABAQUS数值模拟软件进行了数值分析，与现场实测结果基本吻合。【关键词】隧道工程；破碎带；WSS工法；导坑法；模拟；施工工艺
【中图分类号】TU744；U455
【文献标识码】A
[文章编号】1002-8498(2012)17-0084-05
ConstructionTechnologyandNumericalAnalysisonTunnels
CrossingFracture Zone with Rich Water
Duan Baofu,Zhu Yinglei,Wu Shengzhi
(Shandong Prorincial Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prerention and Mitigation(Shandong University of Science and Technology)，Qingdao,Shandong266590,China)
Abstract:The segment of Yanjia Tunnel from YK227+268 toYK227+233 is a fracture zone, where the soil has low strength and high water permeability with landslide observed before. Considering the bad geological conditions, WSS method was taken as the advanced support method to reinforce the soil and stop water. This method improved the construction condition on the tunnel faces. And double-side pilot tunnel method was used for excavation to reduce the concurrent excavation area and minimize the disturbance.to surrounding soil.Numerical analysiswas performed with software ABAQUS and the simulation results agree well with the field measurements.
Key words:tunnels; fracture zone; WSS method; heading method; simulation; construction
引言
随着铁路、公路事业的大发展，长大山岭隧道
不断出现。山岭隧道在工程施工过程中不可避免地要通过断层破碎带等不良工程地质。富水破碎带是隧道开挖过程中常见的不良地质现象，其特性主要表现为低强度、易变形、透水性大、抗水性差等，这些是造成隧道围岩不稳定的关键因素。隧道在富水断层破碎带区间进行施工时，经常出现塌方、突水、突泥等地质灾害。因此，必须要有可靠的施工工艺保证施工安全。隧道的断面越大，施工过程中的支护难度就越大。
对于不良地质条件的支护和加固，目前最有效的是注浆。注浆的方法很多，常用的注浆工艺有以下几种：前进式孔口管、袖阀管工艺较复杂，且不能注双液浆，造价高。二重管无收缩双液WSS工法可
【收稿日期】2012-02-23
【作者简介】段宝摄，副教授，E-mail;717460688@qq.co 万方数据
较均匀地加固砂层，可注性高，污染小；人为控制注浆，可各方向连续注浆；设备配套简单，施工成本低。后退式双液注浆TSS工法的注浆材料渗透性好，但是注浆连续性不高，施工成本较高。综合分析，WSS工法以其操作简单、效果明显、成本低，得到普速使用。
本文对宴家隧道富水破碎带的支护和WSS工法的应用进行了介绍和分析，为类似地质条件隧道
建设提供参考。 1工程概况
宴家隧道是湖北省谷竹高速公路位于竹溪县蒋家堰镇的一段，是湖北省总体交通路网系统中的关键节段工程，工程重要性等级为一级。
宴家隧道下穿山体大部分被森林和植被覆盖，为单向双洞润隧道，单洞2车道，单洞开挖宽13.2m，高10m。隧道左线里程桩号为ZK226+712 ZK227+797，全长1085m，最大埋深134m；右线里