膨胀土隧道关键段安全施工技术与支护对策研究摘耍：由于膨胀土质的一些特性，隧道施工时将对其稳定和安全产生影响，造成T程成本的增加等，因此膨胀土隧道开挖支护与施工具有不同的特点。膨胀土隧道由于地质原因和气候因索及人为因素的影响，自身稳定性很差。若选释不好开挖支护方式或开挖后支护不足，支护质量达不到要求，忽视重点薄弱部位的加固，都会影响隧道围岩稳泄，造成塌方事故。因此，合理的施工过程对维护I韦I岩稳定、支护结构安全、保证施工顺利进行以及缩短工期和节约投资等都有着极其重要的意义。本文理论联系实际，结合小河沟膨胀土隧道施工实践，对铁路膨胀土隧道变形特征与快速施工技术进行探析。关键词：膨胀土隧道；膨胀土围岩；快速施工技术；支护对策中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1009-8631(2012)04-0038-02引言小河沟隧道是太兴铁路线上第一长大特殊膨胀性土质隧道，其起止里程为DK73+754〜DK75+557,全长1803m,隧道地质条件复杂，表层土体(由细腻的胶体颗粒组成)竖向节理和斜交剪切裂隙密集发育，断口面光滑。施工初期膨胀土体多表现为强胀缩性、裂隙性、超固结性、强度衰减、遇水崩解、风化特性。随雨季期强降水，致使膨胀土体吸水至充填土体裂隙,土体膨胀变形，衬砌结构失稳，尤其是洞口段拱脚处渗漏水严重。洞身膨胀土I韦I岩接近甚至超过塑限，部分土体呈硬塑状，大部分呈软塑状，局部流槊•状，稳定性差，极易坍塌掉块。针对这种围岩变形大，施工难度高的膨胀土质隧道，施工过程稍有不慎，会严重危及施工安全。本文以小河沟膨胀土隧道为工程背景，经过对其施丁过程关键位置成功掘进与支护的经验总结，得出一套适用于膨胀土隧道初期快速施工与支护的办法。实践证明，采取的施工技术措施是科学合理的，确保了隧道在安全有序的环境下施工，顺利解决了膨胀土隧道关键位置施工难，支护处理难的问题。1关键段失稳特征概述所谓关键段，就是指系统由一种状态转变或演化为另一种状态所必须经丿力的一个阶段，在通过或接近这个阶段过程中，某些变量从连续逐渐变化最终导致系统状态的演化或转变，即在关键段附近，控制参数或条件的改变将从根木上影响或改变系统的结构与功能性质的现象。依托于木次膨胀土隧道的施T过程与膨胀土围岩的变形破坏特征，总结发现的关键段位置主要有洞口段、施工进洞75m与295m位置处。1.1洞口段位置小河沟隧道洞口于2010年6月24日进洞，进尺29米，掌子面施工至DK75+517时，由于2010年7月22日突遇季节性强暴雨，土体增湿膨胀变形，于2010年7月23H诱发山体滑坡，洞口整体被掩埋。见图1。1.2施工进洞75m位置小河沟隧道施工至2010年11月18日，施工里程为DK75+482位置时,掌子面出水突然加大，围岩整体向隧道净空滑塌，衬砌结构严重失稳。施工现场対掌子面进行封闭，稳定后实测出水量达到0.534m3/ho图2为破坏里程段衬砌结构裂纹图。1・3施工进洞295m位置小河沟隧道施工至2011年7月31日凌晨，其出口里程DK75+193〜DK75+262.7段山体发生大面积坍陷、滑移（如图3、4）。塌陷滑移段位于黄土冲沟及浅埋偏压地段。在DK75+100-DK75+265段隧道左侧为黄土陡坡，高差约90m,其中DK75+248附近冇冲沟一处。该段偏压较严重，线路右侧拱肩覆盖层较薄。小河沟隧道在以上三个关键段的施丁过程中，没有充分考虑到膨胀土地区施工的共性与场地土质的理化特性，按照设计施工方案（三台阶七步开挖法）施工，致使施工过程出现数次规模不等的塌方、冒顶和围岩大变形等不良地质问题。因此，在后续施工中，针对场地土质的工程特性，采用了创新性的三洞五步开挖法施工工艺，取得了良好的实际效果，降低了施工作业中的工程风险。2关键段安全施工技术与支护隧道安全快速施工的前提是保证其紧邻围岩的稳定，而围岩的失稳破坏往往是由于围岩应力和变形调整导致的结果，坚硬围岩由于强度高、变形小、稳定性好，对施工的影响小，因此在坚硕围岩隧道施工中更多考虑的是如何方便施工、如何高效的发挥机械的效能，在台阶高度、长度的选取等决策中主要考虑的是方便开挖、出渣和支护［1］。膨胀土隧道，特别是地下水发育地区或季节性降水量较大区域的膨胀土隧道，应尽可能早的...