黄坑二号隧道施工技术研究.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．04．089黄坑二号隧道施工技术研究胥宝华(中铁十二局集团一公司，山西临汾041000)摘要：介绍了龙厦铁路黄坑二号隧道综合施工技术的应用，通过对各类技术的介绍、分析，解决了长大隧道施工和富水隧道施工的问题，对同类隧道及地下工程施工有借鉴参考的价值。关键词：黄坑二号隧道；施工技术；研究中图分类号：U456．3文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013】04—0192—031工程概况黄坑二号隧道位于新建龙岩至厦门铁路南靖县境内，为时速200km客货共线双线隧道，长5510m，起讫里程DK68+4

2、54一DK73+964，其中Ⅲ级围岩4534m，IV级围岩200m，V级围岩776m，隧道位于石英砂岩与第四系粘土区、穿越DK70+155～DK70+210(F1)、DK71+359～DK71+385(砣)、DIC／2+900一DK72+964(乃)三个断裂破碎带，进口采用路堑偏压式明洞门，出口采用帽檐斜切式洞门。隧道设计最大涌水量为15774m3／d，施工最大涌水量达14626m’／d。2关键技术和创新点2．1关键技术．本隧道是龙厦铁路最长的单洞双线隧道，为全线的重点控制工程之一，隧道断面大，并穿越三条断裂带，局部地区岩体较破碎，地下水丰富，强透水层。施工采用两头掘进

3、，施工任务重，工期紧，解决好超前地质预报、涌水治理和安全顺利穿越断裂带、岩体破碎区、地下水丰富区是本隧道的施工重点和难点。z1．1运用多手段超前预报技术精确超前探测地质情况根据工程地质设计情况，及早探明隧道前方水文地质情况是隧道安全施工、保证工期目标的首要任务，特别是及早探明断层带地质及水文情况，对设计地质情况进行验证，及时研究采取对应施工措施，保证断层破碎带的施工安全是重中之重，为弥补单一预报技术存在的局限性施工中决定采用以TSP203超前探测为主、其他预报方式为辅多种预报措旌相结合的超前地质预报方案。2．L2地下水的处理方案根据设计文件要求并考虑附近居民生活饮水需要

4、，为防止地下水长期流失造成地表环境的改变，隧道涌水采用“以堵为主，堵排结合”的方针。由于帷幕注浆的造价高且会对标段工期造成巨大影响，结合地质情况和对隧道穿行作者简介：胥宝华(1978一)，男，助理工程师，主要从事铁路建设及管理工作。区域地表情况的调查，隧道短期地下水的流失对地表影响较小，因此选择开挖支护完成后对涌水大的地段采用5m径向注浆堵水的方案，这样开挖施工和堵水可以分开施做，既要确保施工安全又能保证施工工期不受大的影响。2．1．3断裂破碎带的开挖方案隧道开挖方案的选择受自身施工条件、地质条件、隧道断面形状及大小、埋深、工期目标、环境条件等诸多因素的影响。根据不同的

5、情况选用快速、安全、高效、优质、符合环境要求的开挖方案是确保隧道施工的关键。2．2创新点(1)多中超前地质预报技术的综合运用提高预报准确度。(2)断裂破碎带采用短台阶施工，可以改变传统的作业顺序，加快了支护速度，尽早对围岩变形进行控制，保证了施工安全。(3)先开挖后堵水的方案在保证施工安全的基础上极大的节省了投资和减少了对工期的影响。3施工技术研究3．1超前预报方案根据工程地质设计情况，为及早探明断层带地质及水文情况，对设计地质情况进行验证，及时采取对应措施，保证断层破碎带的施工安全，施工中采用了多种预报措施。3．1．1地质素描在隧道每循环开挖后对掌子面做地质素描，通过

6、连续的地质素描图所反应的地质变化情况预测前方的地质条件。地质素描图主要内容包括断层及破碎带的形状、产状、宽度、填充物特征，主要节理裂隙的发育程度，形状、产状及切割岩体情况，地下水出露情况等。3．1．2超前钻探(1)深孔钻探。在隧道上台阶开挖工作面上采用潜孔钻机钻孔，孔径由100mln，呈正三角形布置3孔，钻孔深度为30m，开挖25m，留5m与下一循环搭接。钻进方向沿隧道轮廓5。～10。。向外倾斜。钻进过程中要详细记录钻进速度、钻进压力、冲洗液颜色、成分，保留钻碴样品等，如果出现大量涌水，要记录涌水量、喷距，水的颜色，水压、夹杂物等情况。特别是钻进过程出现的异常情况，如卡

7、钻、条钻等要特别重视。通过对钻孔过程、碴样，地下永出露等情况分析前方的地质条件和水文情况。(2)浅孔钻探。浅孔钻探就是在隧道开挖钻孔时，沿隧道轮廓选择3—5孔加深孔深，通过对钻进速度、冲洗液颜色、成分等情况的分析验证深孔钻探的分析成果。(3)TStr203超前探测。TSP203是采用了回声测量原理。地震波在指定的震源点(在隧道的右边墙，大约24个炮点布成一条直线)用少量炸药激发产生。地震波在岩石中以球面波形式传播。当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等)时，一部分地震信号反射回来，另一部分信号透射进入