(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)一、编制依据1、国家有关方针政策,以及国家和铁道部有关标准、规范和验收标准。
2、铁道部《关于加强铁路隧道工程安全工作的若干意见》(铁建设〔2007〕102号文件)。
3、铁道部《关于进一步加强铁路隧道安全工作的通知》(铁建设〔2007〕1007号文件)。
4、新建西安至平凉铁路工程招标文件(招标编号:JS)及承发包合同。
5、中铁第一勘察设计院集团有限公司《新建铁路西安至平凉线初步设计文件及施工图》。
6、对本标段的永寿梁隧道的现场踏勘、当地施工环境、可利用资源情况的调查。
7、我单位目前的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力及对新建铁路西安至平凉铁路XPS-2标永寿梁隧道的理解。
二、编制范围编制范围为永寿梁隧道Ⅰ线和Ⅱ线两座单行隧道。
三、工程概况及主要工程数量1、工程概况永寿梁隧道位于陕西省永寿县、彬县境内,地处渭北黄土南缘,泾(河)渭(河)分水岭东端。
隧道进口(西安端)位于永寿县永坪乡双庙村东侧蔡家山沟左岸,出口位于彬县太峪镇太峪河谷右岸陡坡沟沟口处。
永寿梁隧道设计为两座相对平行的单线隧道,I、II线线间距为35m。
I线隧道起讫里程DK95+607~DK112+765,长17160.76(长链 2.76m),II线隧道起讫里程DyK95+591~DyK112+750,长17152.92m(短链6.86m)。
I线隧道进口端135.81m位于R-1200m的曲线上,出口端361.21m位于R-1200m 的曲线上;II线隧道进口端352.29m位于R-2000m的曲线上,出口端340.14m位于R-1600m的曲线上。
永寿梁隧道设4座无轨运输斜井辅助I、II线隧道施工,出口采用1座横洞辅助施工如表-1。
表-1 辅助坑道分布表永寿梁隧道穿越永寿县、彬县间泾河和渭河分水岭所处的黄土沟梁低中山区,为沟谷深切的宽梁地形。
岭脊基本呈东西向,垭口西高东低,由西向东逐渐趋缓,支脉渐增,分水岭南坡缓、北坡陡,除北侧太峪河宽谷较宽外,区内其它沟谷均强烈下切,如:蔡家山沟、干板沟、冰凌沟、陡坡沟多呈坡陡谷深的黄土V型沟,沟谷呈树枝状,沟深相对高差100~200m。
永寿梁以北及蒿店梁以东的地表水汇入泾河,永寿梁以南与蒿店梁以西的地表水汇入渭河,较大冲沟沟底常有小股水流。
永寿梁多为黄土覆盖,仅岭顶及沟底局部出露基岩。
分水岭顶(靠线路附近)标高1390m,岭两侧黄土塬顶标高约为1240m及1160m。
(1)不良地质及特殊岩土1)不良地质本区范围属于黄土沟梁区,有滑坡、错落数十处,主要为黄土冲沟滑坡(错落),这与地层分布、岩层产状、沟谷切割及地下水有密切关系。
线路以隧道形式通过,且进、出口均已绕避,所以,滑坡、错落对隧道工程影响不大,但在埋深较浅的崔家沟、干板沟、冰凌沟等沟两侧坡面,多为陡坡浅层高角度小型滑坡、错落及溜坍、坍塌,坡面凌乱,滑体、错落及溜坍、坍塌堆积物主要为黏质黄土,堆积物前缘堆积于沟底,无明显的规律。
因此隧道通过以上沟谷地段,应加强支护和防排水措施,防止错落及滑坡产生后,沟谷被挤压、堵塞,地表水排泄不畅、下渗。
2)特殊岩土湿陷性黄土:本区大部分地区覆盖有厚层黄土。
第四系上更新统马兰黄土,风积成因为主,孔隙发育,壁立性强,具湿陷性;第四系中更新统离石黄土,风积成因为主,顶部局部具湿陷性,黄土具Ⅲ级自重湿陷性,湿陷土层厚度约15m。
对工程有影响的主要是隧道进口段、出口段及各斜井进口段。
膨胀岩(土):第四系中、下更新统黏质黄土中夹有灰黄色、棕红色古土壤,呈层状,厚度0.2~1 m,从岩芯外观看具有膨胀岩土的基本特征,在隧道进出口有分布,自由膨胀率一般在50~60%,具有弱-中等膨胀性;洞身通过侏罗系砂岩夹泥岩,泥岩棕红色、紫红色,多具弱膨胀性。
(2)地质条件及围岩分级1)工程地质隧道所经低中山黄土沟梁区,洞身穿越地层主要为第四系上更新统、中更新统黏质黄土,下更新统粉质黏土和细圆砾土,白垩系砾岩夹砂岩,侏罗系砂岩夹泥岩,三叠系砂岩夹页岩。
隧道通过区以褶皱构造为主,与拜家河向斜、太峪背斜大角度相交。
隧道一般埋深100~300m,最大埋深约320m,进出口已绕避不良地质,局部沟谷埋深在100~150m。
该隧道富水条件为贫水区-中等富水区,局部可能有涌水现象。
综上所述,该隧道工程地质条件较好。
2)围岩分级①隧道工程根据洞身通过地层岩性、工程地质、水文地质和不良地质情况,洞身通过地层交界面的按差一级的岩层考虑,其中,Ⅴ级围岩段落长3128m,占全隧道总长的18%,Ⅳ级围岩段落全长7740m,占全隧道总长的45%,Ⅲ级围岩段落长6292.76m,占全隧道总长的37%。
②斜井工程A、1#斜井斜井进口位于干板沟支沟上游支沟内,与线路呈40°相交于DK101+470,长1371.55m,其中Ⅳ级围岩段落长1181.29m,Ⅴ级围岩段落长190.26m。
B、2#斜井斜井进口位于干板沟内,与线路呈40°相交于DK103+950,长1023.46m,其中Ⅳ级围岩段落长794.38m,Ⅴ级围岩段落长229.08m。
C、3#斜井斜井进口位于干板沟内,与线路呈40°相交于DK106+100,长837.58m,其中Ⅳ级围岩段落长658.35m,Ⅴ级围岩段落长179.23m。
D、4#斜井斜井进口位于太峪河右岸马莲沟内,与线路呈40°相交于DK109+700,长908.82m,其中Ⅲ级围岩段落长160.02 m,Ⅳ级围岩段落长180.4m,Ⅴ级围岩段落长568.4m。
3、水文条件(1)地表水永寿梁隧道进口地表水为泔河上游支流,流量较小,由于人工土坝拦截,在进口沟谷处形成积水;出口为太峪河支流,为常年流水,流量较大,泔河为渭河支流,太峪河为泾河支流。
隧道通过沟谷枯水期的流量及计算参数如下表-2:表-2 河流流量量测及径流模数计算表隧道区上部为冲积、风积黏质黄土,厚度10~200m不等,黄土层中普遍不含水,局部黄土钙质结核层中存在上层滞水。
根据隧道通过区出露的地层岩性及地质构造特征,并结合含水介质的不同,将隧道区地下水分为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水两大类。
前者分布于隧道进、出口及各沟谷中,赋存于第四系冲积粗、细圆砾土和砂层中,接受大气降水入渗补给,地下水的水量受含水层的分布、埋深和季节性补给等因素影响差异显著;后者主要储存于隧道区白垩系下统(K1)砾岩夹砂岩、侏罗系(J)砂岩夹泥岩、三叠系中统(T2)砂岩夹页岩中,依据储水裂隙成因的不同,又分为风化裂隙水和构造裂隙水两类,隧道洞身通过区地下水主要为后者。
隧道通过区出露的基岩地层有白垩系下统(K1)、侏罗系(J)、三叠系中统(T2)三个地质时代的地层,这些地层以角度不整合形式接触。
区内主要的构造特点是断裂少见,褶皱发育,背、向斜构造轴部与隧道走向垂直,核部及两翼地层岩层产状平缓。
拜家河沟向斜轴部上层为白垩系砾岩夹砂岩,下部为侏罗系砂岩夹泥岩、砾岩夹砂岩,两翼主要为三叠系砂岩夹页岩及侏罗系砂岩夹泥岩;太峪背斜轴部为三叠系砂岩夹页岩,向东逐次见侏罗系地层。
这些地层中,位于向斜两翼的三叠系砂岩夹页岩和向斜轴部上层的白垩系下统(K1)砾岩夹砂岩和下部侏罗系砾岩夹砂岩中构造节理、裂隙发育,且张开性较好,为地下水的储存、运移提供了良好的场所,是隧道区主要基岩裂隙水含水层(体)。
同时,向斜核部为储水构造,富水性相对较好;背斜核部储水条件及富水性较差。
(3)地下水补、径、排特征本区地形坡度大,切割强烈,为明显的泄水地形。
降水为地下水的主要补给来源,但是降水入渗强度随地形切割起伏程度的增大而减小,并以附近沟谷为排泄基准面。
地下水位与地貌形态及含水层埋深密切相关,水位高程一般在950~1150m左右,沟谷内地表水流高程一般在900~1135m,潜水位高于地表水位,从而可以推断基岩节理、裂隙为地下水的径流通道,沟谷为地下水排泄区。
隧道区沟谷水、泉水的补给、径流及排泄基本形成了统一的循环体系。
(4)含水岩组分类及富水性分区越岭地区地层种类较多,根据含水介质及赋存条件的不同,划分为两种含水岩组,对应这两种含水岩组,根据隧道区地形地貌、构造特征,结合钻探、抽、提水试验及水文测井资料,综合分析越岭隧道通过区的富水条件,相应划分了三个富水性分区:孔隙潜水含水岩组(Ⅰ)、基岩裂隙水中等富水区(Ⅱ1) 和基岩裂隙水弱富水区(Ⅱ2)。
(5)水文地质条件评价隧道区沟谷发育,除隧道进出口两侧的蔡家山沟、陡坡沟外,还发育有富家沟、崔家沟、干板沟和冰棱沟等多条较大的沟谷,沟谷地段上覆黄土层厚度小,基岩埋藏浅,局部地段基岩甚至出露,基岩裂隙水易接受大气降水及沟谷中地表水的入渗补给,富水性中等;拜家河沟向斜轴部附近有利的储水条件,使其赋水性较好;太峪背斜附近和隧道岭脊及缓坡地带,富水性相对较弱。
永寿梁隧道区较大沟谷中多有泉水出露,虽然流量较小,但多为常年流水,可见隧道区基岩裂隙水补给较稳定,节理、裂隙较发育,且连通性较好。
地下水对隧道围岩及施工有一定的影响,可能发生集中涌水、渗漏水、围岩失稳坍塌等危害,施工中应做好地质超前预报工作,并及时采取相应的防护措施。
若雨季施工干板沟、冰凌沟隧道浅埋段,由于上、下游沟谷不畅,沟内积水,地表水沿黄土和基岩节理裂隙下渗,使隧道洞身成为富水区,施工中有可能产生突然涌水现象,应加强监测。
4、主要工程数量表-3 永寿梁隧道工程数量汇总表四、施工总体方案1、施工组织机构及施工队伍的分布永寿梁隧道是全线的控制工程,我集团公司中标后成立了“中铁隧道集团公司西平铁路工程指挥部”,指挥部下设五部两室一站:工程管理部、安全环保部、设备物资部、合同部、财务部、中心试验室、办公室、采供站。
指挥部下辖四个项目部,其中第一、二、三项目部均参与永寿梁隧道的施工,各项目部下设四部一室,工地试验室归指挥部中心试验室直管。
组织机构见图-1,各项目部施工任务见表-4。
备注:隧道架子一队承担中咀二号隧道施工任务,隧道架子二~七队承担永寿梁隧道施工。
图-1第一、二、三项目部永寿梁隧道施工组织机构图表-4 各项目部及施工队伍任务划分表2、大临工程的分布及总体设计(1)布置及规划原则合理安排、节约用地,各种临时工程与设施符合环保要求。
(2)施工总平面布置施工现场规划原则:节省投资,节约用地,节省劳力,因地制宜,就地取材,方便施工。
合理规划布置施工现场,创造良好的施工条件及环境。
(3)洞口场地平面布置隧道洞口场地平面规划主要内容:施工便道、生活生产房屋、拌合站、材料库、火工品房、备料场、停车场、污水隔油沉淀池、垃圾池、绿化等。
隧道进口位于蔡家山沟岸,蔡家山水库现已基本干枯,冬季无水,雨季有积水,沿312国道到达中咀后,可对既有便道拓宽,作为进口施工便道,洞口蔡家山沟床较开阔,利用弃碴填方整平作为施工场地。