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作者：马彦军;吴红刚;赵彦君;丁鸿程;杨学虎;
单位：兰州交通大学土木工程学院;中铁西北科学研究院有限公司;
摘要：新近系砂岩主要为粉细粒结构，泥质弱胶结，在干燥状态下较坚硬，但浸水极易软化崩解，软化系数小，成岩性差，在该类地层中开挖隧道易发生涌砂灾害。为探究新近系富水砂岩地层中隧道建设出现涌砂灾害的原因并制定处理措施，以中兰铁路香山隧道为依托，通过现场施工监测，对涌砂土体取样，从粒径组成、含水率以及力学等方面进行分析。多次调整支护措施依旧未能解决涌砂问题后，隧道被确定为VI级围岩，最终采用地表降水结合帷幕注浆进行围岩加固。研究发现，涌砂灾害的发生以高细砂含量为基础，0.5 mm以下颗粒占比为92%,在流固耦合作用下，地下水渗透作用加强，导致围岩软化，土体抗剪强度降低，最终出现涌砂灾害；隧道砂岩含水率为9%时将出现涌砂现象，含水率达到17%时产生较大规模涌砂涌水灾害；洞内真空降水未能达到预期，采用地表降水结合帷幕注浆进行围岩加固后，含水率从26%降低到12%左右，施工速度提升4倍；监测发现，隧道变形在27d左右趋于稳定，拱顶沉降52 mm,收敛值为62.5 mm。建议在新近系富水砂岩中开挖隧道时，采用地表降水措施结合帷幕注浆进行加固，降低岩层含水率到9%以下，同时通过超前地质勘探动态调整帷幕注浆施工参数。
关键词：铁路隧道;;新近系砂岩;;涌砂机理;;地表降水;;帷幕注浆
基金资助：国家重点研发计划项目(2018YFC1504901);; 中国中铁科学研究院有限公司科研项目((科研)字2017-KJ008-Z008-XB);; 中铁北京工程局集团有限公司中兰铁路项目(ZLZQ-2-QT-(2021)-026)
