高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究
高速铁路大断面深埋黄土隧道围岩压力计算方法
第30卷,第5期 中国铁道科学Vo l 130No 152009年9月 CH INA RAILWAY SCIEN CESeptember,2009文章编号:1001-4632(2009)05-0053-06高速铁路大断面深埋黄土隧道围岩压力计算方法王明年1,郭 军1,罗禄森1,2,杨建民2,喻 渝2,谭忠盛3(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031; 2.中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都 610031;31北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044)摘 要:依托郑西铁路客运专线大断面深埋黄土隧道洞群,进行现场围岩压力量测试验,得到不同黄土地层的围岩压力,发现围岩压力沿隧道全断面分布相对较为均匀。
采用太沙基松散体围岩压力理论、铁路隧道设计规范深埋围岩压力公式、普氏理论、卡柯理论4种方法分别计算围岩压力,并与实测值对比。
结果表明,基于太沙基理论的计算值最接近实测值,且具有一定的安全余量,因此推荐采用太沙基理论计算大断面深埋黄土隧道的围岩压力量值。
依据实测围岩压力的垂直与水平分量沿隧道跨度与高度方向的统计规律,确定垂直方向与水平方向围岩压力的计算图式。
分析指出,垂直方向围岩压力计算图式可采用均匀分布或/尖峰0形分布,水平方向围岩压力计算图式可采用/鼓肚子0形分布。
关键词:黄土隧道;大断面;围岩压力;计算方法 中图分类号:U 45112;U 452112 文献标识码:A收稿日期:2008-07-10;修订日期:2009-04-14基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2005K001-D(G)-2) 作者简介:王明年(1965)),男,安徽舒城人,教授。
郑州)西安铁路客运专线(以下简称郑西线)穿越河南与陕西两省,该地区是我国黄土分布的主要区域之一。
沿线黄土隧道总延长约50km,占全线隧道总长的65%,隧道开挖面积大于160m 2,部分大于170m 2,跨度大于15m,属于超大断面隧道。
黄土隧道深、浅埋分界标准及荷载计算方法
黄土隧道深、浅埋分界标准及荷载计算方法黄土隧道浅埋和深埋的界定问题黄土隧道深埋和浅埋的分界标准对于判断隧道衬砌所受围岩压力的性质至关重要，目前工程界和学术界主要存在两种观点：一种观点认为，在施工中不能保证形成承载拱的深度就可定为深埋和浅埋的分界，这是从松弛荷载的角度进行确定的方法；另一种观点认为，隧道开挖所造成的围岩松弛影响范围不能达到地表的深度，可定义为深、浅埋的分界深度，这是从连续介质力学角度出发的分界标准。
举例分析说明：巉口至兰州高速公路新庄岭隧道穿越黄土地层，在设计、施工过程中进行了洞内围岩压力监控量测及计算分析，测试断面埋深82m，大于按上述两种观点所计算的分界标准（按公路隧道设计规范计算分界厚度：65.2m，铁路隧道设计规范计算分界厚度：40.0m，太沙基公式：59.5m）。
理应当属深埋隧道。
但在施工期间，开挖通过测试断面时，地表出现了两条沿隧道走向的纵向裂缝，无疑按照上述深浅埋分界标准的两种观点都不能划分为深埋隧道。
采用不同方法计算出的隧道垂直土压力(kPa)隧道计算方法太沙基公式谢家烋公式公路隧道设计规范实测计算结果新庄岭隧道346.5 803.5 733.5 424.1 新庄岭隧道按谢氏公式和《公路隧道设计规范》的计算结果远远超出了按实测值的推算结果，《公路隧道设计规范》只是在谢氏公式的基础上对某些参数进一步作了规定，本质上是一样的。
太沙基公式的计算结果要小于实测值的推算结果，从量测地表出现的两纵向裂缝间距看，隧道上方滑动楔体的宽度要大于按太沙基公式的计算值，致使确定的滑动土体的范围较小，主要由于太沙基公式假设土层侧压力系数为1，微土条单元的竖向力为均匀分布，才导致结果要偏离实际的压力值。
《公路隧道设计规范》的计算公式是借鉴铁路部门对铁路隧道的施工坍方统计推算出来的，认为坍方区域内岩土体的重量即为隧道衬砌所受的垂直压力，其理论本质和普氏理论是一致的。
如果黄土隧道的施工方法采用侧壁导坑先墙后拱法，并严格按照“管超前、少扰动、短进尺、强支护、留核心、勤量测、早封闭”的施工原则进行施工，则黄土隧道施工中坍落体和承载拱是不会出现的，隧道衬砌承受的是由于周围土体对衬砌的挤压而产生的形变压力。
浅埋大断面黄土隧道灾害机理分析---(中铁三局集团第六工程有限公司-张勇建)论文【范本模板】
浅埋大断面黄土隧道灾害机理分析中铁三局集团第六工程有限公司张勇建（助理工程师）摘要:通过对郑西客运专线的函谷关、贺家庄和张茅隧道围岩压力的实测值和理论值的对比分析，确定出适合于不同埋深的围岩压力计算理论，本文结合黄土隧道施工实践过程中出现的主要工程地质灾害，归纳出黄土隧道的主要地质灾害类型，分析黄土隧道施工地质灾害机理，旨在更好的促进在黄土地区修建隧道工程理论的完善，为安全、高效施工提供理论依据.关键词：黄土隧道,灾害类型，围岩压力1 绪论我国黄土分布面积广、厚度大、层位齐全，具有特殊成分和特定工程地质特性，黄土隧道开挖于黄土地下土体中,其地质特性对隧道开挖过程中的稳定性或灾害产生的类型及规模起主要作用。
通过对我国黄土特性的不断研究,各个时期在黄土隧道施工中进行的实验以及对运营隧道现状的调查分析，建立了黄土隧道衬砌的设计理论和标准图；黄土隧道施工方法也从单工序的施工到多工序施工,从小断面开挖发展到全断面、大断面开挖，隧道施工的机械化水平不断提高。
2 黄土的工程特性黄土一般天然密度为1.13～2。
21(×103kg/m3），干密度为1。
02～1。
87（×103kg/m3），天然含水量为8％～30％,孔隙比为0。
6～1.2，比重为2.61～2.72,工程中一般按粉土、粉质粘土对待[1］;黄土压缩性呈现两个变化趋势：一是地质年代稍早的Q2和Q31黄土，固结度稍高，多为中等偏低或低压缩性，而Q32和Q4黄土多为中等偏高压缩性；二是受颗粒分布(孔隙率）和含水量变化的影响较大.湿陷黄土在自重压力或外荷载不变时,受水浸湿后结构迅速破坏，急骤显著下沉，从而引起地面的变形和建筑物破坏，遇水浸泡后黄土联结削弱强度降低,极易产生湿陷、呈饱和流塑状态，从而减弱甚至丧失承载和自稳能力.黄土击实性是指黄土在一定外力冲击作用下密度、含水量、强度等物理力学性质随冲击强度而变化的特性，黄土抗剪强度则是黄土抵抗剪切破坏作用的能力。
最新高速铁路浅埋黄土隧道施工技术论文(1)
高速铁路浅埋黄土隧道施工技术摘要：对浅埋黄土隧道洞身开挖方案，初期支护、防排水、二次衬砌施工方法以及隧道监控量测等进行了简要阐述。
关键词：浅埋黄土隧道、施工技术1工程概况1.1宝兰客运专线10标段二工区通渭至榆中苏家川隧道及西坡隧道段位于定西市安定区，隧道全长（759+1187）m，为双线隧道。
隧道洞身均位于直线上，洞身纵坡为3‰的单面上坡，洞身均为黄土。
隧道衬砌后断面最大净宽12.81m，净高8.68m。
1.2隧址区地貌形态属黄土高原沟壑、梁峁区，地面相对高差约60m，区内黄土梁峁起伏，沟壑纵横，自然坡度约为20°～60°之间，隧道顶谷深切多呈“V”字型，山坡上多为风积黄土包裹，梁顶植被包裹较差。
隧道位于陇西系内旋褶带，构造相对简单。
晚第三纪以来，区内新构造运动较为活跃，表现为河沟阶地地上升显著，现代河流侵蚀，下切明显，高差达100～150m，洞身仅通过第四系上、中更新统砂质黄土，无褶皱、断裂通过。
1.3隧道进口、出口均为东河的支沟，平时干涸无水，仅在暴雨季节有暂时性水流，水量一般不大。
隧道区内地下水主要为第四系松散层孔隙水。
松散层孔隙裂隙水赋存于第四系上更新统砂质黄土中，无统一潜水面，受大气补给，水量小，季节性变化大，水位埋藏变化大。
地下水对混凝土存在氯盐、硫酸盐侵蚀性，侵蚀性等级为L2、H2。
2施工方案针对黄土基底承载力低、侧应力较大、湿陷性及埋深浅等特点，施工时严格执行“管超前、短进尺、强支护、勤量测、早成环”的施工原则，确定黄土隧道总体施工方案采用三台阶临时仰拱法及三台阶临时横撑法，即洞身分上中下三个台阶，上导坑采用环形预留核心土开挖初期支护紧跟，中、下导坑左右边墙间隔开挖支护，仰拱紧跟下导施作，二次衬砌采用自动计量集中拌和混凝土，自行液压式衬砌台车泵送混凝土施工。
施工中加强超前地质预报检测频次，初期支护及早封闭成环，并进行持续的监控量测，对数据进行现场分析，指导现场施工。
浅埋大断面湿陷性黄土隧道进洞施工技术
浅埋大断面湿陷性黄土隧道进洞施工技术摘要：结合兰新铁路第二双线平西段第I标段徐家庄隧道进口施工经验，介绍了浅埋、大断面黄土隧道进口段的施工技术，对施工中出现的问题，分析产生的原因后，提出解决方案与建议，对类似偏压超浅埋黄土隧道工程施工有一定的参考借鉴意义。
关键词：浅埋；大断面黄土隧道；施工1工程概况兰新铁路第二双线（平西段）第一标段徐家庄隧道（DK177+600-DK179+968）位于西宁市平安县，该隧道地处低中山区，进口为浅埋隧道，为砂质黄土具有II级自重湿陷性，湿陷土层厚度大于6m。
并且隧道洞身泥岩层具有膨胀性。
由于隧道洞身地质存在的自身特点，2施工方案针对进口段浅埋的特点，采用施做大管棚后，从进口向出口方向采用“交叉中隔壁开挖法（CRD法）”，工序施工。
在施工过程中严格遵循“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤量测”的原则，2.1洞口边、仰坡开挖根据设计边坡、仰坡开挖边线测量放线，安排人工配合挖掘机分层自上而下开挖，开挖分层高度为2m，及时施作边坡挂网防护，在施工过程中严格按照设计参数进行，挖至管棚机作业平台后，准备施做超前长管棚。
2.2严治水隧道治水严格按照“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”原则施工。
隧道暗洞开挖前，首先砌筑洞顶截水沟，防止地表水流向隧道施工区域。
为避免洞顶地表水下渗，引起隧道开挖时塌方，洞顶地表 20m 范围（隧道中线两侧各10m）全部用厚 5 ㎝ M10 水泥砂浆抹面封闭。
采用湿喷工艺，喷射混凝土拌合用水灾搅拌站控制，喷完后洞内用高压风吹代替水冲洗湿喷机，避免工作面施工用水的滥用。
喷射混凝土和仰拱、填充、二衬混凝土均采用喷雾器喷雾养护取代洒水养护。
严格控制混凝土拌和用水，避免混凝土泌水浸泡黄土隧道基底。
施工中严格按照设计图纸施工洞内防排水设施，设专人对防排水设施质量进行过程监控，达到防水可靠、排水通畅、以堵为主、限量排放的要求。
2.3勤勘测、速反馈隧道进、出口工区将监控量测纳入隧道施工的一道重要工序，安排专职技术人员按照 CRD 法监控联测计划书进行量测。
[内蒙古]铁路隧道出口黄土浅埋段施工方案
![[内蒙古]铁路隧道出口黄土浅埋段施工方案](https://img.taocdn.com/s3/m/ca2a84c86294dd88d1d26b19.png)
隧道出口黄土浅埋段施工方案一、黄土浅埋段概况隧道地处内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内。
该隧道东起准格尔旗勿图沟村曾家晋社，向西穿越低中山区，止于李家渠煤矿西侧山坡，隧道最大埋深为127米。
本隧道为单线隧道，隧道进口里程为DK207+075，出口里程为DK211+080，全长4905米。
本隧道出口位于李家渠煤矿附近黄土山坡，自然坡度较缓，约为5~10°，DK211+890~DK211+980共90米为黄土浅埋段，埋深为8~15米。
洞身位于侏罗系下统（J1）砂岩、泥岩，灰红色、灰色，薄~厚层状，岩体受自然烘烤作用严重，强风化，呈散体状碎块结构，强风化，及第四系上更新统（Q3al+eol）新黄土中，褐黄色，褐红色，软塑~硬塑。
二、施工原则1、该黄土浅埋段施工要绝对保证“安全第一”的原则，做到宁慢勿快，适当加强;2、尽量减少对洞身周围土体的扰动，少一分扰动，多一分安全；3、采用预留核心土短台阶法开挖，支护参数严格按照准朔施隧25-16进行施工。
三、施工方案为保证安全、顺利穿越该段不良地质段，我项目部各层领导高度重视，将DK211+980~DK211+890段共90米作为重点监控施工段，在项目经理的领导下，其它职能部门积级配合，决定以短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测的基本思想制定以下施工方案：1．短进尺：每循环爆破进尺控制在60厘米之内，换用短钻杆，浅孔爆破，保证在受扰动之后，清理完浮石掌子面有效进尺不大于75厘米。
2．弱爆破：由于该段落岩层松散破碎，若按正常的爆破方式，往往会因掉块而造成超挖现象，为此，我们从两个方面来控制，第一，减少拱部装药量，只装此类围岩正常爆破药量的三分之二，以减小岩层受扰动范围；第二，拱部炮眼布置较往常缩回10厘米，考虑到排险掉块之后的实际轮廓能达到或接近理论开挖线，尽可能使拱部围岩少受损伤。
3．强支护：全环I16型钢钢架，间距75厘米；拱部120°范围内布置3米长超前小导管，间距3根/米，纵向每2榀拱架打一环；钢筋网为φ6×φ8，网格尺寸为20×20厘米；喷射C25砼22厘米。
黄土浅埋段超大跨度高速公路隧道开挖施工方法比选
黄土浅埋段超大跨度高速公路隧道开挖施工方法比选摘要:结合超大跨度浅埋黄土隧道的围岩地质条件，从技术指标、施工工序、沉降控制和施工风险等方面分析了隧道开挖工法双侧壁导坑法、偏心导坑+环形开挖法和盖挖法等各工法的适应范围和优缺点，从而选择合理的超大断面黄土隧道开挖施工方法。
突破了传统的山岭地区公路隧道的施工工艺，可为类似工程提供借鉴。
关键词：大跨度浅埋黄土隧道开挖方法创新工艺工法比选1 工程概况1.1 隧道设计阳曲1号隧道位于山西省太原市阳曲县，穿越凌井小盆地，阳曲小盆地和太原盆地3大地质构造单元。
隧道为分离式双洞单向三车道高速公路特长隧道，隧道左线长4685m，右线长4711m。
隧道建筑限界净宽14.5m，净高5.0m，为平定至阳曲高速公路的重点控制性工程。
隧道进口端黄土地质段全长1213m，土质围岩分界里程K93+857～K95+070，区段内隧道最大埋深50.244m，普遍埋深为14～23m，覆盖层厚较薄，K94+039～K94+126冲沟段埋深仅2.92m。
隧道断面大，主洞开挖跨度17.23m，开挖断面面积160m2;加宽带跨度19.87m，开挖面积202.3m2。
1.2 工程地质特征本区段为黄土丘陵地区，普遍黄土厚度大，黄土地区普遍分布冲沟、陡坎、崩塌和陷穴，同时存在松软土等特殊岩土。
线路位于第四系全新统冲洪坡积层(Q4del)、上更新统(Q3eol+al)风积与冲积层的黄土和砂层、中更新统(Q2)黄土、砂层、砾石层中。
隧道主要穿过新黄土地层，成分主要以粉粒为主，结构疏松，具大空隙，富白色钙质菌丝及植物根须，偶含零星钙质结核。
土质纯净，渗透性强，竖向节理发育，具大孔性和直立性;土体含水率较高，重力湿陷性显著，隧道开挖后围岩塑性变形发育。
2 施工方法2.1 双侧壁导坑法(传统工艺)隧道洞口区段存在浅埋和偏压难题，在进洞施工试验阶段，设计文件建议采用双侧壁导坑法施工，支护参数:隧道黄土段设计Va级浅埋I22b型钢钢架，间距0.5m，Vb级深埋I20a型钢钢架，间距0.8m，VJ级加宽带I22b型钢钢架，间距0.5m，侧壁墙I18型钢钢架，间距同初支钢架。
浅埋黄土隧道下穿高速公路大管幕施工技术
控制外插角 ，交角过小将可能导致管幕远端下垂至开挖 轮廓 以内， 影响以后开挖 ； 交角过大则管幕离开轮廓距离
过 大 ，不 能很 好 的起 到 管幕 的作 用 。管 幕施 工 采 用 有 线 导 向水 循 环 跟 管钻 进 方 法 一 次将 钢 管 打 设 到 位 ，有 利 于 控制地表沉降。
Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ｓ ｏ ｎ ｃ ｒ ａ ｎ ｔ ｏ ｇ ｒ ｅ ｙ ｕ ｄ ｒｌ ｅ ｓｔ ｎ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙｏ ｓ ｏ ｕ ｔ ｉ ｏ ｂａ ｈｒ ｕ ｈ ｆ ｅ ｗａ ｎ ｅ ｓ ｕ ｎ ｌ ｏ
ＹＡＮＧ —ｈ Ｙｉ ｅ
新建高速铁路隧道一般设计为单洞双线 ，局部地段埋深
浅 、 质 条件 复 杂 、 挖 断 面 大 ， 何 在 保 证 不 影 响 既 有 地 开 如 高速 线 路 通 车 的情 况 下 ， 全 地 进行 暗挖 隧 道 施 工 ， 安 就成 为不 得 不 面对 的技 术难 题 。大 管幕 作 为 目前 下穿 隧 道 施 工最 有 效 的超 前 支 护手 段 ， 已在 越来 越 多 的工 程 中采 用 。 大管 幕 一 次 性 钻 进 长 度 长 、 径 大 、 与管 之 间 密 排 ， 管 管 施 工 精 度 极难 控 制 。本 文 以西 宁 隧道 下 穿 兰 西 高速 公 路 施 工 为 例 ， 绍 大 管 幕施 工 工 艺 。 介
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函谷关
进口 新黄土
纵向裂缝，分布呈不对称性右侧 7～40
20 m
函谷关
出口 新黄土
26～40
单侧出现裂缝 分布规律性不规则。
盘东
进口 新黄土
下穿公路，裂缝为公路路面裂缝，
9.5～19
不作为参考
盘东
出口 新黄土
29～35
宽度 6 cm 左侧 21 m，右侧 21 m
盘西
进口 新黄土
12～20
左侧 13.5 m，右侧 13.5 m
图 2 阌乡隧道进口破裂模式推断图 Fig.2 Deduced breakage mode of Wenxiang tunnel
表 2 围压测试断面布置及围岩力学参数
Table 2 Wall rock pressure cross section
前对该类型隧道的深、浅埋分界深度界定认识不统一。通过郑西线12座隧道地表裂缝与埋深关系的现场调查，初步确定了大
断面黄土隧道的深、浅埋分界范围，指出小于11 m可作为超浅埋，40～60 m为浅埋与深埋分界深度，大于60 m为深埋；基于
裂缝调查，按剪切滑移破坏极限状态理论对以上分界范围进行了理论分析与验证；精心设计现场试验，在浅、深埋等地段布
第 31 卷第 4 期 2010 年 4 月
文章编号：1000－7598 (2010) 04－1157－06
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.31 No.4 Apr. 2010
高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究
王明年1，郭 军1，罗禄森1, 2，喻 渝2，杨建民2，谭忠盛3
（1.西南交通大学 土木工程学院，成都 610031；2.中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031；3.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044）
摘 要：郑州-西安铁路客运专线穿越西部黄土分布的主要地区，该线含大量单洞双线隧道，其开挖面积大于160 m2，跨度
大于15 m，属于超大断面隧道。由于黄土的特殊性质以及开挖跨度与断面的增大，隧道围岩压力随埋深的变化尚不清楚，目
本文依托郑州-西安铁路客运专线黄土隧道洞 群，采用多种方法对大断面黄土隧道深、浅埋分界 深度问题进行深入而系统的研究。首先对该线 12 座新、老黄土隧道地表裂缝进行现场调查，得到裂 缝与隧道间的位置关系、裂缝与埋深的关系等，初 步确定深、浅埋分界范围。其次，根据裂缝调查， 基于剪切滑移破坏模式分别按规范[1]理论公式及太 沙基理论对上述分界范围进行理论分析与验证。最 后，精心设计现场试验，根据不同围岩级别，选择 在贺家庄、函谷关、张茅等 3 座隧道布置 17 个量测 断面，进行围岩-初期支护间接触压力的量测；通过 不同埋深下量测数据的分析，并与理论分析结果对 比，发现实测围岩压力与所界定的深浅埋计算结果 吻合良好，证明所给出的深、浅埋界定范围正确。 研究成果对指导大断面黄土隧道的设计与施工具有 重要的指导与参考意义。
置17个量测断面进行围岩-初期支护间接触压力的量测，发现实测围岩压力与界定的深浅埋计算结果吻合良好，表明所给深、
浅埋界定范围正确。
关 键 词：大断面；黄土隧道；深浅埋；破坏形式；分界深度
中图分类号：U 451
文献标识码：A
Study of critical buried depth of large cross-section loess tunnel for high speed railway
通过地表裂缝量测与分析，有以下分布规律： （1）地表裂缝多为纵向裂缝，且与隧道中线平 行。两侧裂缝基本对称于隧道中心线。裂缝分布范 围集中在距隧道中线 20 m 内（即左右侧裂缝距离 <40 m）。
（2）地表裂缝开口宽度约为 0～20 cm。 （3）根据对黄龙村隧道出口段的调查，在埋深 11 m 地段，裂缝基本发展到隧道拱顶，且地表沉降 大，形成显著沉降槽，应属超浅埋段。 （4）地表裂缝出现时的最大隧道埋深约为40 m， 仅高桥隧道埋深60 m时仍可见地表裂缝。综合新、 老黄土地层，埋深大于60 m时少见地表裂缝。
1引言
我国将在西部黄土地区修建众多客运专线，其 中含大量双线黄土隧道。以郑州-西安铁路客运专线 为例，黄土隧道总延长约50 km，占全线隧道总长的 65%，隧道开挖面积大于160 m2，部分大于170 m2，
跨度大于15 m，属于超大断面隧道。对于大断面黄 土隧道而言，深、浅埋的界定是个关键问题。埋深 是影响隧道力学性态的关键因素之一，埋深不同， 围岩压力也不同，相应地采取不同的支护结构形式 与施工方法。可见，深、浅埋界定问题是隧道设计 的核心问题之一。
张茅
全线 老黄土
18～95
未发现地表裂缝
交口
全线 老黄土
40～81
未发现地表裂缝
高桥
出口 老黄土
地形起伏，纵向裂缝距隧道中线
36～61
约 16～37 m。
进口
潼洛川
老黄土
31
宽度 0.2～15 mm 左右侧相距约 40 m。
第4期
王明年等：高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究
1159
深、浅埋分界的正确性。为此，选择函谷关、贺家 庄、张茅等 3 个隧道进行围压的量测。该 3 个隧道 涵盖 Q3、Q2、Q1 3 种黄土地层，具有较大的代表性。 共计布置 17 个量测断面，分选在不同的埋深段。具 体测试安排详见表 2。
WANG Ming-nian1, GUO Jun1, LUO Lu-sen1, 2, Yu Yu2, Yang Jian-min2, Tan Zhong-sheng2
(1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. China Railway Er’yuan Engineering Group Co.Ltd, Chengdu 610031, China; 3.School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)
(a) 实图1
(b) 实图2
图1 典型地表裂缝
Fig.1
表1 地表裂缝调查情况统计表
Table 1 Ground surface cracks research
隧道 位置与土质 埋深/m
裂缝描述
贺家庄
出口 老黄土
18～31
左侧 5.65 m （指距中线的距离，以下同）
右侧 10.89 m
黄龙村
出口 老黄土
Abstract: New-built railway line from Zhengzhou to Xi’an is specially used to transport passenger. This line passes through many districts that mostly covered with loess and includes many double-line loess tunnels. These loess tunnels have a cross-section area of more than 160 m2 and a span of more than 15 m. That should be defined to be super large cross-section tunnel. Due to the special property of loess and the increase of tunnel’s span and area, how the wall rock pressure responds to the change in buried depth is unknown. At present, there has no unified opinion on the critical buried depth for large-span loess tunnel. To solve the problem, investigation was firstly done on 12 tunnels to find the relationship between ground surface cracks and buried depth. After analysis of the relationship, critical depth variety was given as follows: less than 11m defined to be super shallow burial; more than 60 m defined to be deep burial; and between 40 m and 60 m defined to be critical depth for shallow burial and deep burial. Shear slippage limit theory is used for check out the analytical conclusion; and a good agreement has been obtained. At the same time, 17 wall rock pressure-measurement cross-sections were intentionally arranged in deferent buried depths to collect a great deal of pressure data. Based on the data analysis, pressure-measurement results are in a good agreement with theoretical calculation; and it is proved that the given critical depth is correct. Key words: large cross-section; loess tunnel; shallow burial; deep burial; breakage mode; critical depth