XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案

XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案1XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案1、编制说明1.1编制依据(1)新建XX铁路站前工程XX标段工程招标文件、施工设计图、施工合同及其它有关资料；(2)XX局集团新建XX铁路站前工程XX标段施工组织设计；(3)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；(4)《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；(5)《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）；(6)《铁路隧道超前地质预报技术规程》（Q/CR9217-2015）；(7)《铁路隧道监控量测技术规程》（Q/CR9218-2015）；(8)XX3号隧道设计图（XX施隧18）；(9)XX2号隧道设计图（XX施隧17）；(10)XX1号隧道设计图（XX施隧16）。1.2编制原则(1)安全第一、预防为主的原则严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施，坚持对施工过程严密监控、动静结合、科学管理、确保安全。服从建设单位、咨询单位指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程办事。(2)百年大计，质量第一的原则严格遵守设计规范、铁路桥梁施工技术指南及验收标准，确保质量目标的实现。(3)方案优化的原则在坚持实事求是的基础上，力求技术先进，科学合理、经济可行。在确XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案2保工程质量的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法，并加以推广使用。(4)加快进度的原则根据工程特点和合同工期，编制科学、合理的施工方案，合理安排进度，并实行进度监控、网络控制。(5)合理布局的原则遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展的原则。本着避免干扰、就近布置、使用方便、优化设置的原则，合理布置。同时注意环境保护和水土保持，把施工对环境的影响降低到最低限度，争创“安全生产、文明施工标(6)严格遵守XX市地方政府在施工安全、现场治安、环境保护等方面的规定与技术标准；尊重当地居民的习俗、乡规和民约。(7)“六位一体”管理原则结合建设项目特点，建立建设项目管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系，按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节，将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标，以标准化管理为基础，全面实现“六位一体”管理要求。1.3.编制范围XX铁路XX标段隧道不良地质工程。2、工程概况2.1线路概括XX铁路XX标段正线起讫里程：DK165+388.64～DK209+290.24，线路正线全长42.496km。线路途经XX市XX县，XX市，XX市郊区，其中XX县境内19.762km，XX市境内20.244km，长治郊区境内2.49km。本标段隧道有三座，XX1号隧道，施工里程：DK165+963～DK166+704，中XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案3心里程：DK166+333.5,隧道全长741米；XX2号隧道，施工里程：DK175+795～DK182+125，中心里程：DK178+961,隧道全长6328米，设1处斜井,斜井长740m；XX3号隧道，施工里程：DK183+347～DK191+655，中心里程：DK187+501,隧道全长8308米，设2处斜井，1#斜井长457m,2#斜井长825m。2.2.地质水文概况2.2.1地形、地貌XX铁路XX标工程从北到南经过的地貌单元有XX低中山丘陵区、黄土台塬，潞城平原区，整体呈现北高南低的特点，最高点位于XX2号隧道隧址DK178+950附近，海拔高程约1180m。2.2.2气象特征沿线气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，昼夜温差大，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，降水量多集中在七、八月份，季风气候明显，按对铁路工程影响的气候分区焦作－晋城为温暖地区，晋城－太原为寒冷地区，XX市属于寒冷地区。2.2.3工程地质线路位于一级大地构造单元中朝准地台上，二级构造单元山西台隆，三级构造单元经过晋中盆地沉降带、太岳山隆起带、沁水拗陷盆地、长治盆地沉降带和太行山隆起带。本区经过南北构造和新华夏构造体的复合作用，因而构造比较复杂，构造类型和形式也较多样，大多构造形迹均呈南北走向或北北东走向。本区地层出露新生界、中生界、古生界部分地层，部分段落缺失。新生界地层主要有第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、洪积层（Q4pl）、冲积层（Q4al），上更新统冲洪积层（Q3al+pl）、冲积层（Q3al）、坡洪积层（Q3dl+pl）、冲洪积层（Q3al+pl）及坡积层（Q3dl），中更新统洪积层（Q2pl），下更新统冲洪积层（Q1dl+pl）；第三系上新统（N2）、三叠系（T）；二叠系（P）、XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案4石炭系（C）；奥陶系（O）、寒武系（∈）等地层，局部表覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）。2.2.4水文地质沿线地表河流浊漳河属于海河水系，海河水系河道蜿蜒曲折，河床较开阔，上游成树枝状，下游水量较大，主要以清漳河和浊漳河为最大支流，两河交汇向东流入太行山区，流量较大，流速较快，主要以冲刷作用为主。沿线地下水为第四系上层滞水、孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水。2.2.5不良地质和特殊地质本标段沿线不良地质主要有岩溶，DK148+530～DK319+820设计钻孔揭露及煤矿掘进揭露资料，岩溶微弱～强烈发育，以微弱～弱为主。特殊岩土有：填土，城区、村庄附近地表分布有填土，主要类型有填筑土、素填土及杂填土；膨胀岩（土），分布第四纪中更新统黏土、老黄土、第三系黏土、粉质粘土、三叠纪泥岩、二叠纪泥岩等，局部具膨胀性，多为弱膨胀潜势，少数中等～强膨胀潜势，遇水易崩解，干旱易龟裂。分布于标段内局部地段。3、不良地质段3.1XX1号隧道隧道区进出口分布黏质新黄土，施工时易引起塌方，施工时应加强边坡防护工作。隧道区表层分布黏质新黄土，具湿陷性，湿陷系数δs=0.024～0.118，为Ⅲ级（严重）自重湿陷性场地；存在浅埋段，施工过程中易发生坍塌冒顶。3.2XX2号隧道(1)湿陷性黄土隧道区表层分布黏质新黄土具湿陷性，湿陷系数σs=0.019～0.159，为Ⅱ级（中等）非自重湿陷场地，湿陷厚度为0～9.2m。XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案5(2)膨胀性（岩）土隧址区老黄土、粉质粘土地下水位以上具中等膨胀性。(3)岩溶隧道DK178+200、DK180+620、DK181+800设计地质钻孔有溶洞，岩溶表现为弱发育。(4)隧道进出口段坡洪积层黏质新黄土、老黄土、粗圆砾土、粉质黏土、粉质黏土及强风化～弱风化石灰岩，岩体破碎，易松散坍塌。(5)浅埋地段：DK175+797～DK176+400，DK181+420～DK181+590，DK181+960～DK182+125段为隧道洞身浅埋段，在施工时应严禁大剂量爆破，采取合理的施工工艺，确保隧道顶板岩层的稳定和安全。(6)土石界面：DK176+030～DK176+400，DK181+680～DK182+830段土石界面，上覆黏质新黄土、老黄土，第四系以前粉质黏土，下伏石灰岩，弱风化，中厚层状构造，岩质较硬，溶蚀裂隙很发育，岩体极破碎，洞身浅埋，在施工过程中，洞壁及洞顶岩体可能出现掉块及较大的塌方。(7)灰岩、泥灰岩地层分部溶洞；土石界面发育溶沟、溶槽及溶隙，影响围岩完整性、稳定性，应加强处理、隧底岩溶探查。(8)物探及地质调会成果推测此隧道发育多条断层。3.3XX3号隧道(1)岩溶根据区域地质资料DK186+812左11m存在1个溶洞（98.70～99.20m），无填充物；DK188+100右15m存在2个溶洞（105.3～106.0m、111.36～112.05m），溶洞底部有少量黏性土充填；根据钻探揭示地层，该区域岩溶按埋藏条件分为浅覆盖型；岩溶主要沿裂隙、层面溶蚀扩大为岩溶化裂隙或小型洞穴，裂隙连通性差，岩溶表现为弱发育。(2)湿陷性黄土XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案6隧道区表层分布黏质新黄土具湿陷性，湿陷系数σs=0.015～0.111，为Ⅱ级（中等）非自重湿陷场地，湿陷厚度为1.0～5.6m。(3)膨胀性（岩）土隧址区老黄土、黏土、粉质黏土地下水位以上具弱膨胀性；DK187+950～DK188+520泥灰岩具中等膨胀性。(4)环境土隧道DK183+450左10m、DK191+200左10m处地下水位以上环境土对混凝土结构具盐类结晶侵蚀、环境作用等级为Y1;DK187+705～DK188+800段白云质灰岩对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级H2，具盐类侵蚀，其环境作用等级为Y4。(5)隧道进出口段坡洪积层黏质新黄土、老黄土、粗圆砾土、粉质黏土、粉质黏土及强风化～弱风化石灰岩，岩体破碎，易松散坍塌。(6)浅埋地段：DK184+340～DK184+480及DK191+040～DK191+200段为隧道洞身浅埋段，在施工时应严禁大剂量爆破，采取合理的施工工艺，确保隧道顶板岩层的稳定和安全。(7)土石界面：DK183+620～DK183+760、DK184+380～DK184+520及DK191+085～DK191+405段位于洞身土石界面，在施工时应严禁大剂量爆破，采取合理的施工工艺，确保隧道顶板岩层的稳定和安全。(8)DK187+705～DK188+800段隧道洞身白云质灰岩中含石膏，具侵蚀性。(9)DK185+170～DK186+340段推测水位位于洞身以上，属于岩溶富水区域，易出现坍塌、突水、突泥现象。(10)根据物探结果，推测此隧道发育多条断层，隧道施工时需注意。4、施工方案本项目施工段隧道不良地质段开挖根据设计图纸：一般不良地质段均采用台阶法施工，特别破碎且强风化地段采用台阶法加临时仰拱施工。XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案74.1隧道进出口段黄土地段施工本标段隧道进出口明暗交界处黄土地段处均设计超前大管棚支护。4.1.1黄土地段洞口工程施工(1)洞口工程施工前，应先核查边、仰坡周围的山体稳定情况，清除松散体及不稳定土体；对洞口附近的黄土陷穴、人为坑洞和裂缝应提前采用夯填、灌注水泥浆、施作防渗排水沟引排地表水等方式进行处理。(2)进洞前应按设计做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统，排水沟应进行防渗铺砌。洞门不宜在雨季施工。(3)洞口段应加大监控量测频率，加强对边、仰坡及浅埋段地表裂缝及变形的监测。(4)洞口段应加强初期支护，仰拱紧跟，及时形成封闭结构，二次衬砌应尽早施作。(5)当洞口受地形限制出现高陡边、仰坡时，应尽早完成明洞工程。4.1.2黄土地段隧道洞身开挖施工(1)各分部宜采用弧形导坑开挖并预留核心土，核心土长度宜3m～5m，面积不宜小于开挖面的50%。(2)上台阶长3m～5m，中台阶长5m～8m；上台阶开挖高度3.0m～4.0m，中、下台阶高度3.0m～3.5m；仰拱距掌子面距离宜为20m～30m。(3)上台阶开挖循环进尺以一榀拱架间距为宜，小、中跨度间距为1.0m～1.2m，大跨度间距为0.8m～1.0m，特大跨度间距为0.5m～0.8m；中、下台阶的开挖进尺，浅埋地段与上台阶进尺相同，深埋地段不大于上台阶一次进尺的2倍。(4)开挖方式宜采用机械开挖，墙角、拱脚等边角处应预留60cm～70cm，厚土体，采用小型设备或人工开挖，且不应超挖。(5)施工中应根据设计文件预留变形量，并根据监控量测结果及时调整。XX高速铁路隧道不良地质专项施工方案8(6)施工中如发现变形异常等不安全因素，应暂停开挖，加强支护，调整施工方案。4.1.3黄土地段隧道支护施工(1)开挖后应立即喷射混凝土封闭开挖工作面，及时施作钢架、钢筋网、锚杆及复喷混凝土。(2)钢架基角或分布开挖基脚等处应设置锁脚锚杆，并设置垫板。每侧锁脚锚杆不少于2根，锁脚锚杆直径不小于22mm，长度不小于3.5m，外插脚35°～40°。拱脚、墙角宜采用大拱脚。垂直节理地段，应在拱脚设置测点，监测拱脚下沉状态。(3)黄土含水量较大时，锚杆成孔可采用螺旋钻，锚杆应设置垫板。(4)根据监控量测信息分