富水特長重載鐵路隧道地下水對策優(yōu)化研究.pdf

1、抗水壓襯砌安全性和快速施工一直是富水特長重載鐵路隧道熱點問題，長期以來受到學術界和工程界的關注。論文從富水特長重載鐵路隧道支護關鍵參數和穩(wěn)定性對策出發(fā)，采用理論分析、數值模擬、現場試驗與工程應用緊密結合的手段，主要工作如下：
　　1、針對太行山重載鐵路特點，定量理論分析了襯砌背后的水壓與隧道排水量、帷幕注漿堵水圈厚度的關系。結合數值模擬，并兼顧施工過程中排水設施施工可能未必達到理想效果以及運營期耐久性影響，建議將原需1MPa抗水壓

2、襯砌斷面設計改為0.3MPa抗水壓襯砌，安全系數有足夠保證。此設計參數的合理優(yōu)化，將使施工難度、施工成本大幅降低。
　　2、太行山隧道在修建過程中遇到了不同地質情況，先后采用了帷幕注漿、周邊注漿、帶水作業(yè)三種不同的施工作業(yè)方案。由于帷幕注漿作業(yè)和周邊注漿作業(yè)耗時較長且造價很高，無法滿足工期和成本控制要求，不得不對施工方案進行修改。結合太行山隧道具體情況，將帶水作業(yè)技術進行了修改、完善，不僅使其滿足施工安全要求，并取得了較好的施工效

3、果。
　　3、為徹底解決重載鐵路隧道因側溝排水能力不足可能造成運營期對整體道床的災難性隱患這一難題，并考慮重載列車動荷載作用，創(chuàng)造性的提出了2種新型結構:在列車振動影響下，當隧道圍巖穩(wěn)定性較好時，采用底部深挖排水溝，并在排水溝上施作扣拱，在反拱結構上施作道床;在圍巖較軟、較破碎等受地下水影響的圍巖段落，采用樁梁板結構，將道床、列車荷載等傳至水位以下的穩(wěn)定巖體上，減小地下水對整體道床的影響。
　　4、太行山隧道穿越富水F4斷層

4、掌子面前方圍巖高水壓地區(qū)應進行鉆孔排水，降低掌子面前面水壓，可快速施工;掌子面前方有效影響擠出變形的距離為0.8 D;由于斷層及其前后圍巖剛度的差異，襯砌縱向發(fā)生不均勻變形，斷層前、后1.3 D襯砌應加大配筋，防止結構發(fā)生剪切或拉伸破壞，保證襯砌整體穩(wěn)定性及降低運營階段風險。
　　5、太行山富水F4斷層隧道現場測試圍巖壓力以豎向為主，最大值發(fā)生在拱肩部位，左右側稍微不對稱，可能是地質結構偏壓和左右交錯落底施工所致，量值較小，圍巖壓