郑西客运专线黄土隧道设计与施工技术

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1、郑西客运专线黄土隧道设计与施工技术铁道第一勘察设计院2004年11月一、郑西客专陕西境内隧道工程概况二、隧道所在区域黄土概况三、秦东隧道介绍四、相关干线黄土隧道简介五、客专黄土隧道设计中遇到的问题及初步意见郑西客专黄土隧道设计与施工技术（一）线路简况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况省界至西安站正线140.38km。窑村至西安（约17.2km）利用既有陇海线，并新建西安北及相关配套工程。线路经过华阴、渭南、临潼等县市，接入陇海线的兴平车站。本段隧道全部分布在DK333+000（省界）～DK358+450（新华山）间的黄河二

2、级阶地及黄土台塬区。隧道13700m/4座，占线路长度的11.2%；其中大于3km的隧道11516m/2座，小于3km的隧道2184m/2座，均为双线黄土隧道；秦东隧道长7691m，是全段最长的隧道。（二）沿线隧道分布概况一、郑西客专陕西境内隧道工程概况郑西客运专线(省界～西安)初设隧道工点表序号隧道名称起讫里程隧道长度(m)辅助坑道(m)1秦东隧道DK333+312～DK341+0037691三座无轨斜井，总长2399。2潼洛川隧道DK341+295～DK345+1203825一座无轨斜井，长291.3高桥隧道DK34

3、8+200～DK349+55913594凤凰岭隧道DK349+785～DK350+610825合计137002690/4座一、郑西客专陕西境内隧道工程概况（一）地形、地貌郑西客专陕西境内段位于渭河冲积平原东南部，南倚秦岭，北临黄河、渭河，总体地势由南而北呈阶梯状递减，西略高于东。线路经过地区大致可分为三个地貌单元：黄土台塬区河流冲积平原区、山前（塬前）洪积扇区。这些地貌单元总体上呈东西向延伸，南北向交替、条带状展布。隧道工程分布在黄土台塬区及其与阶地接触带。二、隧道所在区域黄土概况线路经过地区分为三个地貌单元。总体上呈东

4、西向延伸，南北向交替、条带状展布。黄土台塬区河流冲积平原区山前（塬前）洪积扇区黄土台塬区位于潼关县境内，塬面平坦开阔，地势由南向北微倾，高程一般400～600m，远望沟深切台塬，塬边、深切沟谷侧壁多发育滑坡和坍塌体，塬顶有村庄分布。二级阶地沿东西向呈不连续分布，略向北倾，阶面平坦，高程350～420m之间，后缘与黄土塬相接，秦东隧道进口位于该区。二、隧道所在区域黄土概况（二）气象资料本区属暖温带半湿润大陆性季风气候。年平均气温13.2～13.6℃，最冷月平均气温-1.2～0.5℃，最热月平均气温26.1～27.3℃，极端

5、最高气温43.0℃，极端最低气温-18.2℃，本段沿线地震动峰值加速度值为0.20g，地震动反应谱特征周期0.40s（相当于八度地震区）。最大季节冻土深度为0.44m。二、隧道所在区域黄土概况（三）该区黄土工程地质特性1、黄土的地层岩性黄河II级阶地表层为第四系上更新统风积砂质黄土所覆盖，下伏上更新统冲积砂质黄土，中间夹有数层古土壤层。黄土台塬区，表层为第四系上更新统风积砂质黄土，下伏第四系中、下更新统风积砂质黄土，中间夹有数层古土壤层，底部为冰湖积粉质黏土及砂层。二、隧道所在区域黄土概况2、湿陷性黄土的特点按照《黄河流

6、域黄土湿陷性类型分区》图的划分，陕西境内隧道分布在渭南台塬亚区（V2）与渭河阶地亚区（V3）、三门峡亚区（Ⅵ2）的交接带，主要位于渭河阶地亚区（V3）内。该区域黄土颗粒成分：大于0.05mm占12%,0.05mm～0.005mm占60%,小于0.005mm占28%,黄土的含水量在20%左右,孔隙比一般在1.0左右,湿陷系数平均0.05。按照铁路规范的划分标准，隧道洞口分布的湿陷性黄土为Ⅲ级自重湿陷，湿陷深度约18m。二、隧道所在区域黄土概况二、隧道所在区域黄土概况上更新统风积黄土（Q3eol3）物理力学指标试验项目单位最

7、大值最小值平均值含水量(w)(%)21.33.711.4密度(ρ)(g/cm3)2.11.41.6干密度(ρd)(g/cm3)1.5521.1991.326孔隙比(e)1.20.60.9饱和度(Sr)(%)93.89.933.8孔隙度(n)(%)55.335.948.0比重(Gs)2.72.72.7液限(wL)(%)29.122.926.2塑限(wP)(%)19.614.017.4塑性指数(Ip)10.07.58.8液性指数(IL)0.4-1.5-0.7起始压力(Psh)(kPa)140.00070.000101.444

8、湿陷系数(δs)0.20.0150.044自重湿陷系数(δzs)0.20.0150.036直剪试验内摩擦角(φ)(°)21.814.318.1凝聚力(C)(kPa)26.413.817.5二、隧道所在区域黄土概况试验项目单位最大值最小值平均值含水量(w)(%)28.58.119.1密度(ρ)(g/cm3)2.1001