1工程概况

新建铁路贵广线(贵贺段)隧道为双线大断面隧道，设计要求高，行车速度200km/h，预留250km/h提速条件。隧道全长7370m，洞身最大埋深470m。DK103+200～DK103+400洞身围岩以薄层粘土页岩、砂质页岩为主，穿越F3高地应力富水断层厚度40m，为断层构造岩。经检测，断层内日涌水量达8000m3，掌子面涌水情况所示。在断层内共设置3个试验断面，揭示隧道施工过程中水压分布和支护体系受力特征。在DK103+310处掌子面水压最高处进行水位测试，最高达1．50MPa。

2现场方案

隧道初期支护喷射混凝土27cm，锚杆长度4m，拱墙设8mm双层钢筋网，设置0．8m/榀的I20b型钢支撑。二次衬砌采用40cm厚钢筋混凝土结构，测试元件埋设数量与布置所示。数据采集仪均采用频率接收仪，每天量测一次，直至数据基本稳定。施工稳定后，断层内与测试断面不同距离的衬砌背后水压力沿分布如表1所示。施工稳定后隧道衬砌外水压力最大值不到10m，普遍拱部较大，边墙较小，衬砌水压不再是关键问题。对比刚开始时测得掌子面附近的水压150m，说明掌子面开挖是隧道突水突泥的发生时刻，排水一段时间后，水压降低很快，不会因高水压给排水型衬砌带来安全性问题。

3隧道在施工期间的安全性分析

以试验断面DK103+310为例，沿锚杆长度的分布状态曲线所示。锚杆是唯一从围岩内部加固的手段，可以看出断层内锚杆主要承受拉力，拱腰受力较小，最大值为21kN;边墙锚杆受力较大，峰值68kN，位于边墙深度1．5～3．5m之间。试验段拱部锚杆受力较小，基本上起不到内压效果，因此建议取消拱部系统锚杆，只打设拱部锁脚锚杆，拱部以下锚杆参数不变，可加速施工进度，及早初期支护封闭成环，提高围岩稳定性。围岩压力试验断面埋设14个初支围岩压力测点，各测点围岩压力沿横断面分布看出，围岩压力以拱部荷载为主，所测围岩压力值较大，围岩压力最大值为0．267MPa。拱部围岩压力大于边墙。由于地质构造的不均一性，以及左、右侧不对称(两侧交错落底)施工引起的偏压，使得右侧围岩压力稍大于左侧。衬砌安全度分析根据现行《铁路隧道设计规范》(TB10003－2005)，建立衬砌截面抗拉、抗压极限状态方程，3个断面衬砌结构现场实测安全系数所示。富水断层隧道二次衬砌各个截面的极限状态为受压应力控制，均满足设计规范(K＞2．4)的要求，因此，二次衬砌不会产生破坏，衬砌安全，现场未观测到裂纹现象。

作者：舒磊何本国单位：西南交通大学