宜万铁路岩溶隧道工程特点及设计对策PPT推荐.ppt
- 文档编号:15649215
- 上传时间:2022-11-10
- 格式:PPT
- 页数:49
- 大小:15.34MB
宜万铁路岩溶隧道工程特点及设计对策PPT推荐.ppt
《宜万铁路岩溶隧道工程特点及设计对策PPT推荐.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《宜万铁路岩溶隧道工程特点及设计对策PPT推荐.ppt(49页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
其地形、地质条件之复杂集西南山区铁路之大成,建设条件之艰、难、险居我国铁路历史之最,被称为世界级难题。
野三关隧道大支坪隧道云雾山隧道马鹿箐隧道齐岳山隧道长江清江宜昌万州一、概一、概述述凉雾一、概一、概述述全线共分布159座隧道,总长338.771km,左线隧线比高达60%。
隧道工程于2004年初开工,至2009年12月10齐岳山隧道贯通,历时6年之久。
长度(长度(m)L500500L3000300010000隧道座数隧道座数长度长度56座座12.563km68座座97.508km30座座167.4km5座座61.3km宜万铁路隧道统计表宜万铁路隧道统计表1、地形地貌二、主要设计原则二、主要设计原则
(一)建筑限界及内轮廓
(一)建筑限界及内轮廓宜昌至凉雾段隧道:
单线隧道内轨以上净空面积为44.97m2,双线隧道内轨以上净空面积78.4m2,双线、三线及四线车站隧道内轮廓,根据上述建筑限界和站场股道布置及车站内附属设施安装要求等拟定。
凉雾至万州段隧道:
采用“隧限2A”建筑限界及内轮廓。
隧道建筑限界及内轮廓(隧道建筑限界及内轮廓(160km/h160km/h)1、地形地貌二、主要设计原则二、主要设计原则高地应力软岩大变形的支护结构高地应力软岩大变形的支护结构
(二)衬砌结构
(二)衬砌结构全线隧道采用复合式衬砌结构,高地应力软岩大变形地段采用双层初期支护的加强型衬砌结构,地下水发育地段考虑水压力影响采用抗水压衬砌结构。
抗水压衬砌结构抗水压衬砌结构二、主要设计原则二、主要设计原则(三)防排水(三)防排水遵照“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则,对位于垂直循环带内的隧道,当遭遇溶隙、管道、溶洞时,尽量维系原有的排水通道;
对处于水平循环带内的隧道,当遭遇管道、溶洞、暗河时,宜考虑排水降压的措施;
隧道穿越断层破碎带、不同岩性的接触带时,当采取排水方案造成介质大量流失、地层破坏,影响水文环境时,宜考虑“以堵为主、限量排放”的原则,隧道结构应考虑水压力影响。
高压富水溶洞排水降压防水板系统全貌防水板系统全貌1、地形地貌二、主要设计原则二、主要设计原则(四)辅助坑道(四)辅助坑道辅助坑道的选择不仅需要考虑施工期限、地形、地质等条件,更要考虑排水、防灾救援等方面的要求,长大隧道应优先选择平行导坑、横洞,慎重选择斜井、竖井。
全线共设置42座辅助坑道,其中平行导坑7座63026m、横洞17座5834m、斜井10座5139m、排水洞8座19395m,累计长度93394m。
野三关隧道排水洞野三关隧道排水洞王家岭隧道横洞王家岭隧道横洞排水洞排水洞1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点车站隧道车站隧道
(一)地形困难,隧道众多
(一)地形困难,隧道众多宜万铁路沿线山高坡陡、河谷深切、地形困难,共159座隧道,长338.7km,左线隧线比高达60%,全线设置了8座车站隧道、13座桥隧相连隧道、16座燕尾式隧道。
桥隧相连隧道桥隧相连隧道1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点
(二)岩溶、岩溶水发育
(二)岩溶、岩溶水发育岩溶类型多岩溶类型多宜万铁路隧道工程揭露的岩溶类型主要有暗河、溶洞、管道等,其中穿越复杂暗河系统20余条,遭遇大型高压富水溶洞30余处、大型充填半充填溶洞100多处、富水岩溶管道、宽张裂隙100余处。
典型岩溶类型表典型岩溶类型表岩溶类型岩溶类型代表性示例代表性示例暗河暗河野三关隧道野三关隧道44号暗河、五爪观暗河号暗河、五爪观暗河管道管道云雾山隧道云雾山隧道“+240+240”岩溶管道、大支坪隧道岩溶管道、大支坪隧道“+680+680、+623+623、+291+291”岩溶管道、岩溶管道、齐岳山隧道齐岳山隧道“+537+537”岩溶管道岩溶管道溶溶洞洞贫水贫水溶洞溶洞半充填半充填云雾山隧道云雾山隧道“+562+562、+852+852”溶洞、龙麟宫隧道溶洞、龙麟宫隧道11#、22#溶洞、下村坝隧道溶洞、下村坝隧道“+091+091、+565+565”溶洞、鲁竹坝溶洞、鲁竹坝2#2#隧道隧道“+610+610”溶洞、白云山隧道溶洞、白云山隧道“+630+630”溶洞溶洞全充填全充填大支坪隧道大支坪隧道“+315+315、+800+800”溶洞、白云山隧道溶洞、白云山隧道“+187+187”溶洞、红瓦屋隧道溶洞、红瓦屋隧道“+770+770”溶洞、榔坪溶洞、榔坪2#2#隧道隧道“+600+600”溶洞溶洞富水富水溶洞溶洞季节性涌水季节性涌水齐岳山隧道齐岳山隧道“+090+090”、“+870+870”溶洞,大支坪隧道溶洞,大支坪隧道“+367+367”溶洞溶洞常涌水常涌水野三关隧道野三关隧道“+602+602”溶洞、马鹿箐隧道溶洞、马鹿箐隧道“+978+978”溶洞、大支坪隧道溶洞、大支坪隧道“+990+990”溶洞群、云雾山隧道溶洞群、云雾山隧道“+617+617”溶洞群溶洞群裂隙裂隙别岩槽隧道别岩槽隧道“+715+715”裂隙、大支坪裂隙、大支坪“+540+540”裂隙裂隙组合型组合型野三关隧道野三关隧道F18F18断裂、齐岳山隧道断裂、齐岳山隧道F11F11断裂断裂深切河谷大型溶洞暗河流水管道涌水1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点五爪观隧道遭遇的暗河大厅五爪观隧道遭遇的暗河大厅(三)工程难度大、施工风险高(三)工程难度大、施工风险高宜万铁路部分地段岩溶、岩溶水极为发育,暗河系统密布,多座隧道穿越溶洞、暗河及断层,八字岭、野三关、大支坪、马鹿箐、齐岳山等隧道在暗河下部通过,云雾山、齐岳山、别岩槽等隧道穿越多条区域大断裂,工程难度巨大,施工风险极高。
宜宜昌昌万万州州1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点马鹿箐马鹿箐“+978+978”溶洞突水溶洞突水野三关隧道钻孔突水野三关隧道钻孔突水龙麟宫隧道龙麟宫隧道22号岩溶大厅号岩溶大厅1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点(四)自主创新成果显著、科技含量高(四)自主创新成果显著、科技含量高针对大型高压富水断层、大型富水充填溶洞等不良地质情况,提出了“排水减压、注浆加固”新理念,系统掌握了不同岩溶类型、不同水文地质条件下注浆技术;
确定了不同水压力条件下合理的衬砌断面型式、支护结构体系及施工方法,全面攻克了隧道穿越高压富水断层、高压富水充填溶洞设计、施工难题。
注浆现场注浆现场抗水压衬砌结构抗水压衬砌结构排水减压排水减压1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点(四)自主创新成果显著、科技含量高(四)自主创新成果显著、科技含量高针对隧道穿越大型溶洞的形态及充填性质等,系统研究了隧道衬砌结构、隧底基础类型及施工方法等,创新地提出了双层框架结构、非对称拱形结构等,掌握了隧道穿越大型溶洞的关键技术。
双层框架结构双层框架结构不对称拱形结构不对称拱形结构1、地形地貌三、隧道工程特点三、隧道工程特点(四)自主创新成果显著、科技含量高(四)自主创新成果显著、科技含量高系统分析了高地应力条件下软弱围岩大变形产生的机理,制定了“合理变形、刚柔并济、多重支护、加强衬砌”的设计原则,提出了适用于高地应力软岩大变形隧道断面型式、支护参数及施工方法。
三台阶分部开挖法三台阶分部开挖法高地应力软岩大变形段支护结构高地应力软岩大变形段支护结构1、地形地貌四、设计对策四、设计对策
(一)风险分级
(一)风险分级根据隧道穿越的地层岩性、岩溶发育程度、地质构造、富水程度等指标将岩溶隧道划分为I级风险、级风险、一般风险三类,进行分级管理,其中八字岭、野三关、大支坪、云雾山、马鹿箐、金子山、齐岳山、别岩槽8座隧道为I级风险隧道,高阳寨、鲁竹坝二号、龙麟宫等26座隧道为级风险隧道,其余为一般隧道。
1、地形地貌四、设计对策四、设计对策
(二)
(二)地质预测预报地质预测预报地质预测预报是施工地质最主要的工作内容,应作为工序纳入施工组织中。
其工作包括:
既有资料收集;
地质素描;
洞内外水文调查;
监测测试;
超前地质预测;
综合分析判断等。
根据勘察成果,分析隧道区内地质背景、岩性、构造及区域水文情况,按照每段可能出现的风险类型,划分超前地质预测预报等级,并确定其超前地质预测预报项目及数量。
超前钻探探测超前钻探探测隧道地质雷达检测隧道地质雷达检测1、地形地貌四、设计对策四、设计对策(三)排水减压(三)排水减压针对马鹿箐隧道“+978”、云雾山隧道“+617”、大支坪隧道“+990”、野三关隧道“+602”等高压富水溶洞的工程水文地质特征,采用了排水洞、迂回导坑、钻孔排水等排水减压方法,从而消除了高压富水溶洞的施工风险,为隧道长期运营安全提供了保障。
钻孔排水减压钻孔排水减压现场放水试验现场放水试验1、地形地貌四、设计对策四、设计对策(四)注(四)注浆浆隧道穿越充填型溶洞或大型区域断层时,由于溶洞充填物或断层介质工程力学条件差,特别是在高压水的作用下极易突水、突泥。
为保证施工安全,必须对溶洞充填物、断层介质进行注浆加固,但在高压水条件下注浆难度呈数倍增加,宜万铁路在传统注浆理论基础上,提出了“排水减压、注浆加固”理念,攻克了注浆技术难题。
高压富水条件下注浆方案高压富水条件下注浆方案序号序号类型类型工程特性工程特性注浆方案注浆方案11富水充填富水充填溶洞溶洞溶洞充填物饱水、稳定性溶洞充填物饱水、稳定性极差,与地表或暗河连通极差,与地表或暗河连通性好,受雨季影响大,暴性好,受雨季影响大,暴雨期间极易形成高水压雨期间极易形成高水压在排水减压的条件下,宜采用超前注浆加固,改善充填物在排水减压的条件下,宜采用超前注浆加固,改善充填物物理力学指标,提高其自稳能力,在隧道周围形成加固圈。
物理力学指标,提高其自稳能力,在隧道周围形成加固圈。
根据充填物性质,注浆材料一般可采用水泥单液浆、水泥根据充填物性质,注浆材料一般可采用水泥单液浆、水泥水玻璃双液浆,必要时可采用水玻璃双液浆,必要时可采用HSCHSC、TGRMTGRM等特种浆液等特种浆液22大型富水大型富水断层断层断层规模宏大、高压富水、断层规模宏大、高压富水、伴有填充性的溶洞,介质伴有填充性的溶洞,介质松散、整体性差松散、整体性差采用超前注浆加固,填充断层介质之间的空隙,增加断层采用超前注浆加固,填充断层介质之间的空隙,增加断层介质之间的粘聚力,改善围岩整体物理力学指标,提高其介质之间的粘聚力,改善围岩整体物理力学指标,提高其自稳能力,注浆材料一般可采用水泥单液浆,必要时可采自稳能力,注浆材料一般可采用水泥单液浆,必要时可采用超细水泥单液浆用超细水泥单液浆1、地形地貌四、设计对策四、设计对策(五)特殊结构设计(五)特殊结构设计根据溶洞规模、形态、充填及地下水情况,创新采用了双层框架结构、不对称拱形结构、偏压斜墙结构、双耳墙型结构等特殊结构及桩基承台、桩基托梁、拱桥、板梁、复合地基等隧底结构。
复合地基隧底结构复合地基隧底结构桩基承台隧底结构桩基承台隧底结构1、地形地貌四、设计对策四、设计对策(六)防灾报警系统(六)防灾报警系统I级风险隧道施工时应配置声光报警、应急通信、电视监控及应急照明供电系统,同时在正洞及辅
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铁路 岩溶 隧道 工程 特点 设计 对策
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)