土力学质疑报告

1、地基承载力：地基承载力：地基土单位面积上所能承受荷载的能力。确定地基承载力的方法静载荷实验或其他原位实验规范查表方法理论公式法地基的破坏类型 整体剪切破坏局部剪切破坏 冲剪破坏地基遭到破坏的实质是基础下面的持力层土的剪切破坏地基：建筑物下面支承基础的土体或岩体整体剪切破坏：(硬性土地基) 地基内破坏点连通成剪切滑动面，地基沿滑动面剪出,地表土体隆起局部剪切破坏:(软性地基) 地基土在荷载增大情况下，破坏区却限制在一定范围,不形成延伸至地面的连破裂面,地表土体仅略微隆起. 剪冲破坏:(特软地基) 地基垂直下沉,两侧地面不发生土体隆起,地基土沿地基两侧发生垂直剪切破坏.兰新铁路元山隧道进口塌方 元

2、山隧道位于军马一场西南方向祁连山中高区，平均海拔32003800m，最高海拔为3292m。地形起伏不大，相对高差约50m，隧道最大埋深70m。起始里程为DK365+105DK366+021，全长916m。全隧位于R-10000m的平曲线上，纵坡为20的单面下坡。隧道进口DK365+174+184段于2011年3月19日晚22:00 左右发生塌方。实例实例塌方过程 2011年3月19日晚22：00许，DK365+180处拱顶开始掉渣，2分钟后出现塌方，现场无人员伤亡及机械破损，根据实际量测数据，塌方里程为DK365+174+184段落，长度约为10m，塌方面积为1515m，深度约为10m，塌方总

3、方量约1500m3。 塌方现场形态为DK365+174+184拱顶至地表岩土体垂直下沉，拱顶形成天窗，形状为椭圆形，如图3所示。原施作的初支钢架在拱腰连接处被折断，边墙钢架受塌方影响变形。塌方松散物沿隧道走向前后坡积范围约20米，塌方体多为块石、碎石及粗角砾土，岩性以砂岩为主，含少量炭质泥岩夹层。塌方处周边岩层较为松动，可能出现再次塌方。塌方空腔形态塌方空腔形态塌方可能原因分析 1.地质因素 A、该段处于F8断层影响带，岩体呈碎裂结构和松散结构，节理裂隙发育，大多数为张开节理，围岩完整性和稳定性较差；B、隧道穿越的地层岩性主要为泥质砂岩，硬度低且为强风化状态，掌子面及塌方体均出现厚度不等的炭质

4、泥岩夹层，隧区工程地质条件差，见图；C、塌方段拱顶距地表1020m，属浅埋段，因高原季节性冻融现象，浅埋围岩受冻融水及反复冻胀的影响，降低自身稳定性。塌方空腔处围岩 2.2.设计因素设计因素 该段为已施作初支后塌方，塌方原因可能是设计未充分考虑隧区特殊地质条件如断层影响带围岩破碎，对隧道支护参数的影响，致使支护强度不够，设计参数不合理。 3.3.施工因数施工因数 A、该段处于隧道浅埋段且围岩破碎，施工时没有进行地表注浆加固； B、洞身围岩为硬度较低的泥质砂岩，强风化，含炭质泥岩夹层，软弱围岩掌子面开挖未采用控制爆破技术，一方面光面爆破效果差，围岩应力集中，另一方面爆破装药量过大，震动效应强，可

5、能对已初支段的稳定性造成影响； C、塌方段工程地质条件差，属于浅埋段，塌方前地表和洞内变形监测频率不够，信息反馈不及时，未能在塌方隐患出现前进行加强支护处理，如围岩径向注浆加固以防止塌方； D、施工过程未严格按照设计施工，特别是初支背后是否存在空洞，锚杆的长度及根数、钢架的型号及间距等是否符合设计还需要进一步确认。塌方处理措施塌方处理措施 塌方处理分三个阶段，先对塌方影响段围岩进行初步加固，然后处理塌方堆积体并重新施作该段初期支护，在完成塌方段二次衬砌后对塌方空腔进行回填。塌方处理全过程实施监控量测，实时提供围岩变形情况，以指导施工。 1.1.塌方影响段处理塌方影响段处理 A、洞内径向注浆加固

6、：对塌方影响段DK365+169+174实施径向注浆加固，防止塌方范围扩大。注浆管采用22打孔钢花管，长4m，间距1.5m，梅花形布置，注浆液采用水泥-水玻璃双液浆。 B、洞内空腔锁口：在洞内空腔边缘加设两榀I22a工字钢锁口，并在拱脚处分别打设4根锁脚锚管。 C、塌腔边坡喷砼加固：塌方体空腔周边坡度较陡，为防止边坡掉块，首先对边坡按1:0.5进行刷坡处理，然后喷射15cm厚C25混凝土封闭坡面。施工时在边坡角预留踏步和施工平台。 2.2.塌方段处理塌方段处理 A、采用环形开挖预留核心土法逐步开挖塌方堆积体，主要采用人工风镐掘进，小型挖机配合。每开挖循环进尺控制在50cm，并及时换除损坏的钢架

7、，架设新I22a工字钢，间距50cm。钢架环向连接钢筋用22钢筋，间距50cm。铺设8钢筋网，网格间距20cm20cm。在未塌方边墙初支面加设径向锚杆，规格按设计图处理。 B、掘进一段距离后，在钢架上部安装外模，模具采用木模，厚度不低于3cm，模板外侧利用钢筋固定稳固，模板之间缝隙要紧密，保证不漏浆。然后初喷25cm厚C30混凝土。 C、当掘进到DK365+184时，为保证塌方前壁的稳定性，实施加强支护，即在拱顶140范围增设双排42超前小导管并注浆，长度4m，间距40cm，环向搭接1m，上层外插角控制在35，下层外插角控制在510。对原剥落的初支面进行复喷混凝土至设计厚度。 3.3.塌腔回填

8、处理塌腔回填处理 在该段围岩基本稳定后，及时施作仰拱、拱墙防排水设施和二次衬砌，待混凝土强度达到设计要求且未移动台车前，对塌腔进行回填处理。回填料采用坍渣，对称分层回填夯实。在接近表层应设置50cm厚隔水粘土层，防止地表水下渗对岩土体及隧道结构的破坏，表层土应用腐殖土覆盖。塌方空腔回填结束后，在塌方地表周边1m范围外修筑0.4m深，0.3m宽截水沟，防止地表水流入塌方空腔中的回填土体。4.4.监控量测监控量测 在塌方处理全过程对洞内、地表进行监控量测，及时反馈分析量测数据，指导施工。A、洞内周边收敛、拱顶下沉量测隧道内共布置两条水平测线、两条斜测线、一条拱顶下沉线。监控范围DK365+164+194，纵向5m一个断面，每天观测一次。如图所示。洞内收敛量测点布置示意洞内收敛量测点布置示意 B、地表沉降观测 1）塌方腔回填结束前：在DK365+154+164和DK365+184+204里程段纵向10m、横向5m布置测点，横向布置范围为隧道中线两侧15m范围，每天观测一次。如图所示。 2）塌方腔回填结束后：在DK365+174+184里程段按上述方案布点观测。C、监控要求 监控量测严格按照有关规范