松散层水下隧道岩土参数的获取

唐 俊 宋正辉 何维山

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引言

隧道位于亳州市涡河、洪河河道及河漫滩区。根据区域地质资料和前期勘察成果，隧址区第四系松散层厚度巨大，且以砂性土和粉质土为主。

砂土为无黏性散粒结构，很不稳定，易扰动，取原状样困难。以往砂层一般都是通过外业标准贯入试验，确定密实程度；室内进行颗分试验，用于定名，不能满足水下隧道设计的岩土参数要求。

因此，砂土层岩土参数主要依靠原位测试和工程经验获取。针对隧址区地层结构情况，采用原位测试(标贯、静探、十字板剪切、旁压、扁铲侧胀)手段直接测取或经验公式计算获取设计所需的岩土参数，对不同方法获取的参数进行对比验证，并结合工程经验取值，综合确定地层的岩土参数。

1 工程概况

隧道段全长1 241 m，敞开段桩号K0+054～K0+264,K1+146～K1+295，暗埋段桩号K0+264～K1+146，其中水下段桩号K0+515～K1+040，采用围堰明挖法施工，道路设计为城市主干路，红线宽约60 m，采用双向六车道标准，设计时速60 km/h。

项目主体工程为水下隧道，工程勘察等级为甲级。

2 岩土物理力学成果

勘察主要通过室内试验、原位测试手段结合工程经验获取各岩土层设计参数。

2.1 室内试验

隧道勘察对黏性土、粉土、软土原状样进行含水率、密度、比重、液塑限、压缩、快剪、颗分等试验，同时对隧道开挖主体段选取代表样进行渗透系数、三轴剪切、无侧限抗压、固结、前期固结压力、酸碱度、有机质含量、易溶盐含量等试验项目；对砂土扰动样进行颗分试验。具体试验成果见表1～表3。

表1 室内试验岩土参数(一)

表2 室内试验岩土参数(二)

表3 室内试验岩土参数(三) 10-3 cm2/s

2.2 原位测试

主要采用双桥静探、十字板剪切、旁压试验、扁铲侧胀试验等原位测试。利用原位测试得到的数据成果经规范、手册上的经验公式计算、查表等方式获取地层相关岩土参数。各原位测试方法获取参数如表4～表6所示。

表4 双桥静探、十字板剪切岩土参数

表5 旁压试验岩土参数

表6 扁铲侧胀岩土参数

2.3 岩土参数推荐值

隧址区第四系松散层主要通过室内试验、原位测试获取各岩土层设计参数，通过统计分析，并结合地区工程经验综合推荐岩土参数，见表7，表8。

表7 岩土参数综合推荐值(一)

表8 岩土参数综合推荐值(二)

3 结语

1)根据施工工法，设计需要的岩土参数，针对性地选择勘察手段。

2)砂土层很难通过取样试验获取岩土参数，原位测试手段成为主要手段。

3)本次勘察采用多种手段获取隧址区的岩土参数，并进行对比验证，取得很好效果。

[1] JTG C20—2011，公路工程地质勘察规范[S].

[2] GB 50307—2012，城市轨道交通岩土工程勘察规范[S].

[3] TB 10018—2003，铁路工程地质原位测试规程[S].