隧道穿越水库方案27p
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  • v发布时间:2013-05-13 14:58:03
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(一)地理位置及地貌特征
   本隧道位于浙江省临海市境内,里程DK129+519~DK131+771。隧道位于构造剥蚀低山区,海拔为25~250m,相对高差约20~230m,最大埋深170m;自然坡度20~35°,局部可达40~60°。隧道进出口端均有基岩裸露,残坡积层层厚多小于1.0m,地形等高线与洞轴向均大角度相交,微具偏压。DK129+930~DK130+140段距隧道左线0~35m为贤居水库,库底标高约为38.0m。
(二)设计情况
   1、燕居岭隧道进口里程DK129+519,左线路肩设计标高17.03m;隧道出口里程DK131+771,左线路肩设计标高14.07m;隧道全长2252m。其中,Ⅱ级围岩1083m,Ⅲ级围岩846m,Ⅳ级围岩283m,Ⅴ级围岩40m。
   2、隧道进口段位于左偏曲线上,左线曲线半径R=5000m,右线曲线半径R=5000m,隧道出口段位于左偏曲线上,左线曲线半径R=6000m,右线曲线半径R=6004.6m。隧道DK130+077.81~DK131+624.36段位于直线上。
   3、隧道内由进口向出口DK129+519~DK130+200段为3‰上坡、DK130+200~DK131+771段为4‰下坡,坡长分别为681m及1571m。DK130+119.5~+280.5段设置圆曲线型竖曲线,竖曲线半径为20000m。
   4、隧道内轨顶面标高=路肩设计标高+0.90m,隧道内轨顶面至道床高度为0.766m。
   5、全隧道地段除明洞、斜切洞门段,其他均采用复合式衬砌。
(三)工程地质
   1.地质构造
   表层为第四系残坡积粉质黏土夹碎石,下伏侏罗系上统c-2亚段玻屑熔结凝灰岩,熔结凝灰岩,弱~微风化。
    DK130+110~150段为断层破碎带及影响带,宽约30m,与线路大角度相交,属东西向构造体系,力学性质为压性,表现为节理密集,产状193°∠88°。
   2.水文地质条件:
   地下水主要为基岩裂隙水,水量贫乏,受季节性降雨影响;在隧道与水库相邻段,地下水较发育,施工期预测最大涌水量为0.53~9.5m3 /d·m,对于渗入地下的水应采取防渗措施。
   3.地震烈度:测区地震动峰值加速度小于0.05g。
工程施工的重难点
   隧道进口DK129+955~DK130+150段,所处山体水文地质复杂,紧邻贤居水库,水库底距离拱顶最小距离12.4m,施工期预测最大涌水量为0.53~9.5m3/d·m,铁路在DK130+110~+150段从水库正下方穿越断层破碎带。水库长280m,宽140m,枯水期(05年11月测)最大水深14.5m,估算最小库容35万方,影响范围DK129+900~DK130+200。确保地方居民生产和生活用水需要,并安全稳妥的通过断层破碎带,避免地下水大量流失给当地生态环境造成恶劣影响是本隧道施工的重点和难点。
总体施工方案
1、根据地质资料分析,DK129+955~DK130+150段紧邻贤居水库,并穿过断层破碎带等不良地质地段;根据超前水平钻探、TSP203超前地质预报、地质雷达等手段进行施工地质超前预报。具体成果如下:
   (1)DK129+939~DK129+950(11m):该段为Ⅲ级偏弱围岩。
   该段围岩探测后未发现大型不良地质构造,但中、小型节理较发育,属于构造节理带,节理密度1.55条/m,节理面光滑平整,局部充填黄褐色软泥,有一定的张开度,局部有明显错动,节理为压性结构面,节理面上可见压性擦痕,沿节理面有地下水渗出,节理的优选产状为15071、25858。
   该段围岩以流纹质玻屑凝灰岩为主,围岩呈灰白色~肉红色,呈碎裂块状镶嵌结构,岩石完整性不好,孔隙度高、裂隙率较大,岩体完整性不好,岩质坚硬,含水量小,自稳性一般,遇水不崩解,风化程度中等。P波平均波速3150m/s,岩石饱和单轴抗压强度大于15MPa-25MPa。
   (2)DK129+950~DK130+060 (110m):该段为Ⅳ级偏弱围岩。
   该段围岩探测后未发现大型地质构造面,但该段围岩中、小型节理较发育,属于构造节理带,节理密度2.55条/m,节理面光滑平整,局部充填黄褐色软泥,有一定的张开度,局部有明显错动,节理为压性结构面,节理面上可见压性擦痕,沿节理面有地下水渗出,节理的优选产状为15170、25159。
   该段隧道围岩中的结构面为压性结构面,一般不会有地下水渗出,但由于该段隧道围岩埋深很浅,其上部为一个水库,隧道顶距离水库最近处仅有12.4m,风化程度较深,其间各种裂隙相当发育,为地下水的流动运移提供了通道。再加上围岩中的地下水受到上面水库的影响,具有一定的压力,随着掘进可能在个别地方地下水渗出量会逐渐增大,即已形成透水、突水事故。同时对于裂隙发育地段要防止掉快和塌方事故的发生。
   该段隧道围岩以流纹质玻屑凝灰岩为主,围岩呈灰白色~肉红色,呈碎裂散体镶嵌结构,岩石完整性不好,孔隙度高、裂隙率大,岩体完整性不好,岩质坚硬,含水量小,自稳性一般,遇水不崩解,风化程度中等。P波平均波速2250m/s,岩石饱和单轴抗压强度大于10MPa-20MPa。
   (3)DK130+060~DK130+150 待下一次超前地质预报探测。
2、铁路隧道右侧60m为甬台温高速公路燕居岭隧道,通过调查了解该隧道施工情况,该隧道距离贤居水库水平最小距离74m,高度与铁路隧道基本等高,施工时水库蓄水流失殆净,给地方生产生活和生态环境造成极大影响。
3、根据超前地质预报结果,并结合现场调查情况,拟采用采用注浆堵水的方法封堵裂隙、隔离水源、堵塞水点,以减少洞内涌水量、降低围岩渗透系数、控制地下水的流失。DK129+955~DK130+150段采用加固圈5m超前预注浆,共8循环,每一循环注浆长度为30m,开挖25m,保留5m止浆岩盘,第一环设置1m厚C20混凝土止浆墙,其他采用30cm厚C25喷射混凝土封闭;第1~6环注浆填充率按5%计,第7、8环注浆填充率按30%计;注浆材料选用水泥-水玻璃双液浆。开挖后,针对局部出现渗漏水的部位采取径向注浆,和超前帷幕注浆形成良好的止水体系,为后期运营提供安全保障。
   DK130+110~DK130+150段采用φ89超前长管棚作为超前支护措施,保证开挖安全,按照CRD法开挖,洞身初期支护用I20a工字钢钢架加强。
   DK129+955~DK130+110段采用超前小导管作为超前支护措施,保证开挖安全,按照三台阶临时仰拱法开挖,洞身初期支护用I18工字钢钢架加强;遵循“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则安全稳妥地完成开挖支护作业。
   环向采用φ50mm塑料排水盲沟、纵向采用φ80mm塑料排水盲沟,初期支护和二次衬砌间拱墙背后设置EVA塑料防水板和土工布,二次衬砌环向施工缝设置缓膨型遇水膨胀止水带、纵向施工缝设置缓膨型遇水膨胀止水条,二次衬砌采用内掺HEA防水剂的防水混凝土以达到《地下工程防水技术规范》规定的一级防水标准,保证衬砌不渗水、表面无湿渍。