第四講-齊岳山隧道

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1、第四講工程實(shí)例(一)李文江石家莊鐵道學(xué)院Friday,September17,2021宜萬鐵路33標(biāo)齊岳山隧道出口施工情況介紹Friday,September17,2021Friday,September17,2021工程概況宜萬鐵路33標(biāo)齊岳山特長(zhǎng)隧道，位于湖北省利川市境內(nèi)，全長(zhǎng)10528m，是宜萬線上第三長(zhǎng)大隧道，位列全線五座Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道之首。在線路前進(jìn)方向隧道左側(cè)30m處設(shè)集施工中地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、通風(fēng)、排水、增加工作面及運(yùn)營(yíng)期間排水、消防、救援、人員疏散通道等多功能的貫通平行導(dǎo)坑一座，全長(zhǎng)10581m。08年

2、7月調(diào)整后，正洞出口段6683m、平導(dǎo)出口段6716m。齊岳山隧道隧道出口隧道斜井工程概況在DK367+521處，設(shè)有軌運(yùn)輸斜井一座，斜井與線路平面交角為28°，傾角為23°27′，斜井全長(zhǎng)752.2m，高差299.3m。隧道設(shè)計(jì)為單面下坡，坡度分別為-15.3‰（長(zhǎng)5271m）和-6‰（長(zhǎng)1412m）。DK364+900～DK371+079段（長(zhǎng)6179m）設(shè)計(jì)為時(shí)速120km/h單線電化鐵路隧道，DK371+079～DK371+783段（長(zhǎng)704m）設(shè)計(jì)為雙線車站。工程概況—風(fēng)險(xiǎn)斷層破碎帶，破碎、飽水、高水壓。

3、斜井長(zhǎng)度長(zhǎng)、坡度大，運(yùn)輸能力有限。長(zhǎng)大隧道通風(fēng)困難，風(fēng)向隨季節(jié)變化而變化。長(zhǎng)大隧道危險(xiǎn)源多，防范壓力巨大。工程及水文地質(zhì)齊岳山隧道工程地質(zhì)極其復(fù)雜，集溶洞、暗河、高壓富水?dāng)鄬悠扑閹?、瓦斯、煤層、高地?yīng)力和石膏巖地層等多種不良地質(zhì)于一身。得勝場(chǎng)槽谷的F11高壓富水?dāng)鄬蛹暗脛賵?chǎng)暗河，斷層規(guī)模大，發(fā)育著多條次級(jí)分支斷層，沿?cái)鄬訋芏?、漏斗、泉水等十分發(fā)育，預(yù)測(cè)該段正常涌水量值為13.98×104m3/d，最大涌水量56.54×104m3/d，該段發(fā)生突水突泥的風(fēng)險(xiǎn)程度、規(guī)模和工程處理難度，為國(guó)內(nèi)外罕見，是本隧道乃至全線最

4、困難地段，也是公認(rèn)的世界級(jí)難題。F11斷層取芯樣本DK365+100～DK365+110段為三疊系嘉陵江組四段灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，有小型溶蝕裂隙發(fā)育，巖體較完整，是隧道遭遇局部溶蝕裂隙高壓突水的可能地段，另外注意硫酸根離子的侵蝕性，圍巖等級(jí)IV級(jí)。工程及水文地質(zhì)DK365+110～+355段為F11斷層破碎帶，巖性成分復(fù)雜，具有飽和含水的含碎石粉質(zhì)黏土或碎石土的類似性質(zhì)，其下盤、上盤裂隙發(fā)育帶導(dǎo)水能力強(qiáng)，核部地段導(dǎo)水能力一般，其圍巖強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，受水的浸泡軟化，工程性質(zhì)更加惡化，是隧道遭受突泥、坍方的高風(fēng)險(xiǎn)地段，

5、圍巖等級(jí)為V～Ⅵ級(jí)。工程及水文地質(zhì)工程及水文地質(zhì)F11斷層破碎帶的工程性質(zhì)F11斷層以破碎巖體為主，上、下盤接觸帶附近圍巖強(qiáng)度較高，破碎但不松軟，構(gòu)造裂隙發(fā)育富水性和透水性較核部強(qiáng)，主要的地質(zhì)困難是高壓涌水伴隨局部坍方；中間核心地帶以類似于含碎石粉質(zhì)黏土或碎石土狀的破碎松軟物質(zhì)，飽和富水泥質(zhì)含量大，透水導(dǎo)水能力偏弱，工程性質(zhì)表現(xiàn)為圍巖強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差，在隧道的施工開挖中，將會(huì)面臨涌泥、坍方的嚴(yán)重威脅。地層巖性：三疊系嘉陵江組四段（T1j4）下部白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖角礫巖，中部溶崩角礫巖，局部含硬石膏；T2b1

6、鈣質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)頁巖夾薄層泥灰?guī)r地層；F11斷層中的斷層角礫巖、碎裂巖、斷層泥等,膠結(jié)物以鈣泥質(zhì)為主,膠結(jié)松散。地質(zhì)構(gòu)造：得勝場(chǎng)槽谷地段構(gòu)造上處在齊岳山背斜及箭竹溪向斜的交界地帶，槽谷內(nèi)發(fā)育有F9、F10、F11三條斷層，其中F11斷層規(guī)模大，成分復(fù)雜，構(gòu)造作用強(qiáng)烈，所處特殊位置使其成為隧道施工安全和環(huán)境造成影響的高風(fēng)險(xiǎn)地段。得勝場(chǎng)槽谷地質(zhì)縱斷面圖得勝場(chǎng)槽谷地質(zhì)特征高地應(yīng)力地段平導(dǎo)掘進(jìn)至PDK371+125～PDK370+878段，正洞掘進(jìn)至DK371+096～+046段時(shí)，隧道最大埋深為670m，由于深埋導(dǎo)致地應(yīng)力

7、釋放產(chǎn)生巖爆和軟弱巖變形，洞壁發(fā)生剝離、片幫掉頂。不良地質(zhì)及處理方案高地應(yīng)力地段高地應(yīng)力地段為確保施工安全和施工質(zhì)量，當(dāng)隧道穿越上述地段時(shí)，對(duì)圍巖體進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試，并加強(qiáng)圍巖量測(cè)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果及掌握的參數(shù)，對(duì)圍巖體進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。施工中，采取設(shè)置超前錨桿及格柵鋼架，減震爆破，加強(qiáng)錨、噴、網(wǎng)、鋼架綜合支護(hù)體系，成功克服了隧道的高地應(yīng)力，順利通過了隧道高地應(yīng)力段。總體上按照“加固圍巖、改善變形、先柔后剛、先放后抗、變形留夠、底部加強(qiáng)”的原則進(jìn)行施工。不良地質(zhì)及處理方案瓦斯地段正洞掘進(jìn)至DK367+150-DK366+3

8、58、平導(dǎo)掘進(jìn)至PDK367+150-PDK366+365時(shí)，開挖揭示為砂巖夾炭質(zhì)頁巖和煤線，局部見窩狀煤，存在逃逸型天然氣，設(shè)計(jì)按三級(jí)瓦斯設(shè)防處理。經(jīng)鉆設(shè)超前探孔檢測(cè)，瓦斯最高濃度已達(dá)到16.3%，作業(yè)區(qū)空氣中瓦斯最高濃度達(dá)4.35%，國(guó)家規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)工作面的瓦斯含量允許最高濃度為2％。不良地質(zhì)及處理方案瓦斯地段含煤地層瓦斯檢測(cè)設(shè)備瓦斯地段針對(duì)瓦斯段，首先