西平铁路隧道施工风险评估与管理

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1、1工程概况1.1工程简述西安至平凉线位于陕西省中西部和甘肃省东部。地处渭北、陇东黄土高原，东连西安枢纽，西接宝中铁路，行经陕甘两省的咸阳、庆阳、平凉三市，途经我国十三大煤炭基地之一黄陇基地的彬长矿区，与312国道和正在建设中的银武高速公路并行。丁家山隧道位于乾县丁家山附近，隧道起讫里程为DK49+905～DK55+679，全长5774米。隧道最大埋深约为100m，为一单线土质隧道。隧道进口位于乾县漠西乡吴村北侧约400m，塬边斜坡地带，地势平缓，地表均辟为耕地。出口位于乾县漠西乡四里坊村东北侧约300m，黄土残塬的边缘，冲沟右岸的黄土坎边，塬面经受强烈剥蚀，地形起伏较大。隧道进口位于

2、半径为800米右偏圆曲线上，其余位于直线。隧道洞身处于10‰、11‰的上坡。隧道不良地质为：①湿陷性黄土：隧道进出口及隧道洞身顶部的第四系上更新统黏质黄土具有自重湿陷性。根据土工试验及湿陷性计算：进口DK49+905～DK50+600段、洞身DK50+600～DK54+400段、出口DK55+560～DK55+680段土体具有很严重湿陷性，湿陷等级为IV级。②膨胀土夹层：洞身穿越Q2黄土中古土壤夹层具有弱膨胀性。丁家山隧道各类型衬砌参数如下表：衬砌类型喷层厚度(cm)边墙Φ22砂浆锚杆拱墙钢筋网钢架二次衬砌长度(m)间距类型米/榀拱墙(cm)仰拱(cm)IV级围岩1031.2*1.2

3、φ6.525*25/3540IV级围岩加强断面2031.2*1.2φ6.525*25H1251～1.23540V级围岩233.51.2*1.0φ820*20I16140※40※V级围岩加强断面233.51.2*1.0φ820*20I160.840※40※注：※为钢筋混凝土　IV级围岩一般地段采用短台阶法施工，V级围岩及下穿民房段采用弧形导坑(留核心土)法施工。17全隧V级围岩共计745米。DK49+905～DK50+150(245米)、DK55+560～DK55+679(119米)为V级围岩，埋深浅，且洞身穿越Q2黄土中古土壤夹层具有弱膨胀性，施工中采用I16工字钢架间距0.8米，此

4、段共计364米。DK50+150～DK50+391(241米)、DK52+650～DK52+750(100米)、斜井与正洞连接段40米段为V级围岩，施工中采用I16工字钢架间距1米此段共计381米。全隧IV级围岩共计5029米。其中，浅埋段以及下穿桥北村民房或线路距民房较近，施工中采用H125型钢加强支护，钢架间距1.2米，共计2459米。4处非绝缘锚段关节共计480米采用H125型钢加强支护，钢架间距1米。其余2090米IV围岩一般断面初支内不设钢架。仰拱超前二衬施作，采用仰拱栈桥整幅施作，拱墙一次衬砌不设纵向施工缝。隧道为复合式衬砌，初期支护与二次衬砌间设EVA防水板加土工布防水

5、。环向施工缝采用中埋式橡胶止水带防水，纵向施工缝采用钢边止水带防水，变形缝采用中埋式橡胶止水带加膨胀止水条加嵌缝材料防水。隧道进出口洞门均为耳翼墙式洞门。1.2工程地质特征工点所在处主要为第四系全新统冲积黏质黄土、中更新统风积黏质黄土。1.3地质构造本工点位置处于陕甘宁坳缘褶段。工点范围内断层、褶皱不发育。1.4水文地质工点范围内地表水不发育，洞身范围内地下水不发育，该隧道进出口两侧冲沟发育，下沟深度大，地形破碎，为泄水地形，不利于地下水储存，各钻孔资料揭示均未有地下水。隧道富水性属贫水区，隧道采用大气降水法预测，隧道正常涌水量为865.6m3/d,最大涌水量1731.2m3/d，局

6、部黏质黄土中的古土壤层和钙质结核层中有地下水渗出的可能性。1.5特殊岩土与不良地质1）不良地质17隧道出口位于黄土冲沟—突出的黄土梁咀上，黄土梁两侧深切的冲沟边均发育有溜坍体，溜坍体主要为黏质黄土，距离隧道洞身及洞口均大于20米，隧道工程避开了溜坍体，因而对工程影响较小。2）特殊地质隧道进出口及隧道洞身顶部的第四系上更新统黏质黄土具有自重湿陷性。根据土工试验及湿陷性计算：进口DK49+905～DK50+600段、洞身DK50+600～DK54+400段、出口DK55+560～DK55+680段土体具有很严重湿陷性，湿陷等级为IV级。1.6地震动参数及气象资料1）地震动参数根据《中国地

7、震动参数区划图》（GB18306-2001），本段地震峰值加速度为0.10g（相当于地震烈度7度）。地震动反应谱特征周期为0.45s。2）气象资料本区属于南温带大陆性亚湿润气候区，冬季寒冷，夏季炎热，四季分明。平均气温12.7℃，极端最高温度39.4℃，极端最低温度-16.9℃，最热月平均气温26.3℃，最冷月平均气温-1.8℃。雨季多集中在每年的7-8月份，年平均降水量为525.8mm，年平均蒸发量为1469mm，年平均风速2.0m/s，最大风速21.0