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隧道穿越石膏矿采空区设计方案 　　【摘 要】 隧道穿越石膏矿采空区，对采空区和隧道分别进行处治和支护设计，为今后隧道设计提供参考。 　　【关键词】 采空区；隧道；处治；设计 　　【中图分类号】 TU201.3 【文献标识码】 C【文章编号】 1727-5123（2009）01-030-01 　　 　　 The tunnel passes through the gypsum ore to pick the depletion region design proposal 　　【Abstract】 Tunnel across gesso gob area , treatment methods and principles are presented in order to design tunnel for future. 　　【Key words】 Gesso gob area; Tunnel; Treatment; Design 　　 　　1工程概况 　　 　　某公路隧道穿越石膏矿采空区。项目区属中低山地貌，地表为黄土覆盖，斜坡有基岩露头。岩体产状平缓，地质构造简单。隧道围岩由奥陶系中统峰峰组（O2f）强~弱风化浅灰色白云质泥灰岩、白云质灰岩、泥灰岩和石膏矿体组成。采空区段隧道围岩级别Ⅴ级。项目区地震动峰值加速度0.2g，相当于地震基本烈度Ⅷ度，地震动反应特征周期0.35s。 　　石膏矿开采方式为房柱式平硐炮采，采厚6m，开采宽度20m，预留15m矿柱，回采率60%。采空区局部塌落。无积水。 　　隧道为单洞，长度1340m，属长隧道。隧道按一级公路标准设计，汽车荷载等级为公路―Ⅰ级。设计行车速度60km/h，隧道建筑限界净宽9.75m，限高5.0m。 　　隧道路面为水泥结构类型，水泥面层28cm，基层15cm贫砼。 　　通过对石膏矿采空区进行力学计算和稳定性分析，认为石膏矿采空区不稳定。石膏矿采空区对隧道影响严重。石膏矿采空区必须进行处治，同时隧道进行特殊支护设计。 　　 　　2采空区处治设计 　　 　　根据采空区特征和隧道的关系，采用浆砌片石护拱、钢架支撑、浆砌片石墩柱三种方案进行采空区处治。 　　2.1浆砌片石护拱。在隧道拱部外侧2m范围，采用M7.5水泥砂浆砌Mu30片石。加强隧道拱部的稳定性。 　　2.2墩柱。首先对塌落采空区进行清渣，然后进行片石墩柱砌筑。采用M7.5水泥砂浆砌Mu30片石，从采空区底板砌筑至采空区顶板，不留缝隙。片石为未风化的坚硬砂岩或灰岩。 　　墩柱沿隧道中轴线两侧15m范围内布设，墩柱横向间距为4.5m（边对边），纵向间距为15m（中对中）。每侧两排。梅花型布设。 　　墩柱横截面为正方形，边长2m，高6m。 　　2.3钢拱支架和轻型材料。采用钢拱架进行支护，并在钢拱架间填充轻型材料。钢筋采用φ22，轻型材料为聚乙烯轻型材料（或废旧海绵）。工字钢钢架为Ⅰ18。钢拱架纵横向间距80cm。钢拱架纵横向也采用φ22钢筋连接，以增加钢拱架的强度与稳定性。 　　参见采空区处治和隧道设计图。 　　 　　3隧道设计 　　 　　除石膏矿采空区进行处治设计外，隧道本身还进行横断面和支护特珠设计。 　　3.1隧道横断面设计。隧道建筑限界构成0.75+0.5+3.5+3.5+0.75+0.75，设双测检修道。内轮廓断面采用三心圆形式，即拱部为单心半圆，半径5.17m，侧墙为大半径圆弧，半径为7.67m，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接，半径取1.0m，仰供半径为15.00m。隧道内紧急停车带加宽值3.5m。 　　3.2隧道支护特殊设计。按新奥法原理设计，采用初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的复合式衬砌支护。 　　初期采用锚喷支护，由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架单独或组合使用。锚杆采用全长中空注浆锚杆和自钻式锚杆。喷射混凝土为C25，喷射厚度25cm。径向锚杆直径=25mm，长度3.5m，间距100cm×80cm。钢筋网中钢筋直径=6mm，网间距20cm×20cm。 　　二次衬砌采用模筑钢筋混凝土，衬砌断面为连接圆顺的等厚断面，并增加长、短管棚、超前锚杆等辅助工程措施。C25钢筋混凝土砼45cm。 　　仰供C25喷射砼25cm，C25钢筋砼45cm。 　　辅助工程中采用φ50超前小导管注浆，间距为35cm，长度4.5m。 　　 　　4结束语 　　 　　4.1石膏矿采空区会对隧道结构的稳定性产生不良的影响，易引起病害，因此在选线时，尽量使隧道避开采空区。 　　4.2针对采空区与隧道的关系，选用适宜的采空区处治方法，同时对隧道进行特殊支护设计，确保隧道的安全运营。 　　 　　参考文献 　　１公路隧道设计规范. JTG D70―20