水平岩层隧道超挖原因及合理超挖数量分析

研究目的:蒙华铁路蒙陕段存在水平岩层,多为粉砂岩夹薄层泥岩,层状构造,层间结合差,节理裂隙发育。水平岩层段隧道施工时拱部水平节理岩隙处易发生掉块剥落,开挖找顶、排险作业后常表现为不规则矩形或平顶;仰拱开挖后基底清理时顺水平节理剥离,岩块脱落较严重,开挖轮廓墙脚"弧形位置"处超挖严重。现场实测超挖量远超规范允许值,导致隧道开挖、出渣运输及超挖回填等数量不同程度增加,因此有必要针对水平岩层段隧道超挖回填的合理数量进行分析研究。研究结论:(1)水平岩层隧道的超挖与爆破作业扰动、开挖应力释放、地下水影响、隧道不同部位、洞身围岩强度及施工方法等均有关;(2)结合大量现场写实与测量数据,采用数理统计分析方法,遵循实事求是原则,扣除施工误差影响,得到了隧道在Ⅱ～Ⅴ级围岩拱部/边墙/仰拱(底板)各部位、有水/无水工况条件下,更加贴近现场实际的、合理的超挖及回填数量;(3)本研究结果可为水平岩层条件下隧道设计、现场施工、验工计价等提供一定的借鉴和指导,也可为同类型地质条件下隧道施工定额的研究提供参考。