上院隧道说明.docx

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上院隧道说明

地质说明

一、地形地貌

隧道位于云贵高原溶蚀构造丘陵区，测区地形地貌较简单，隧道进、出口段自然坡度40～50°，植被较发育。

地面标高1250m～1390m，相对高差约140m，隧道最大埋深约为140m，洞身右侧为贵黄公路及既有沪昆铁路，交通方便。

二、地层岩性及地质构造。

（一）地层岩性

隧道区覆盖层主要为第四系溶洞充填物（Q4ca），第四系全新统坡残积层（Q4dl+el），第四系全新统坡洪积层（Q4dl+el），，下伏基岩为三叠系中统垄头组（T2l）灰岩。

各岩性由新到老描述如下：

<0-2>软土（Q4ca）：

黄褐色，软塑状，含少量灰岩碎石，为溶洞填充物，厚约1～3m，属Ⅱ级普通土。

E组填料。

<4-3>粉质粘土（Q4dl+el）：

棕红～棕褐色，硬塑，砂子感较强，含少量灰岩质角砾，厚约2～4m，分布于隧道两端洞口外低洼处，属Ⅱ级普通土。

D组填料。

<24-1>灰岩（T2l）：

为灰、浅灰、灰白色块状隐晶质结构，中厚～厚度构造。

强风化带厚度约0～3m，（w3）属Ⅳ级次坚石，B组填料，弱风化带（w2）属Ⅴ级次坚石，A组填料。

（二）地质构造

隧址处地层单斜，隧道进口测岩层产状为N72°E/13°N，隧道出口测岩层产状为N20°E/16°N.

岩体节理较发育～发育，主要有两组。

进口两组节理为N50°E/90°，节NS/90°。

出口两组节理为N50°E/90°节NS/90°。

节理将岩体切割成大块状、块状。

基岩浅部尚有较多风化、卸荷裂隙发育。

总体上地质构造较简单。

三、地震动参数

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（1/400万）和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（1/400万），测区地震动峰值加速度我饿哦0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

四、水文地质特征

（一）地表水

测区地表水以河水为主，水量较小，雨季时沟内水量增加明显，普遍在1～21/s。

河道位于DK759+600位置处，距离隧道进口约700m，地表出露泉流量一般0.2～0.51/s。

故隧道穿越区地表水较发育，主要以非季节性水流为主。

（二）地下水

本地区地下水类型主要为第四系松散土层空隙水、基岩裂隙水、岩溶水。

1、第四系孔隙水

第四系孔隙水赋存于隧道顶旱地坡残积土层中，因区内土层厚度不大，降水多沿坡面汇集与冲沟排泄，补给水量有限，含水量甚微。

2、基岩裂隙水

基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，灰岩基岩孔裂隙较发育，使区内岩体形成了良好的地下水含水体地下水相对较丰富，主要接受地表水及壤中水下渗补给。

3、岩溶水

测区可溶岩分布广泛，岩溶形态多样，地表溶蚀洼地、溶洞普遍分布，岩溶水赋存于隧道穿越的三叠系中统垄头组（T2l）灰岩中。

改组岩溶化程度强烈，测区地表部分被植物覆盖，大部可见岩溶裸露。

溶蚀现象以地表岩溶溶蚀洼地、溶洞等垂直溶蚀现象为特征。

从测区地形地貌看，隧道洞身段地表中部高四周低，有利于大气降雨排泄，岩溶水长以滴水出露，岩溶水不发育。

从进口及出口端地下水出露高度来看，岩溶水处理高程约为1254～1256m。

4、水化学特征

根据水质分析报告，水样编号2009-长昆水WG-2，取样点位于隧道进口300m处泉水，地下水质类型为HCO3-SO42—Mg2+Ca2+型水。

根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设（2005）157号）对混凝土无侵蚀性。

五、不良地质及特殊岩土

不良地质现象为岩溶和危岩落石，分述如下：

1、岩溶

隧区可溶岩地层三叠系统中统垄头组（T2l）灰岩，属于岩溶强烈发育的地层。

据勘探资料DZ-TPS-06揭示，溶洞直径达3m左右，发育高度1246～1249m，据调绘，碳酸盐岩地层中浅部有较大岩溶洞穴，隧道开挖可能会遇到大型溶洞。

隧道进口处发育两想通溶洞，DK760+150右侧35m为上洞，洞口高程1260m,DK760+145段右侧35m处为下洞，洞口高程1256m，两洞相连。

DK760+150段右侧溶洞平行于线位发育，宽1～2m，高1.5m，水平延伸15～20m，溶洞洞底有水；DK760+145段右侧溶洞平行于线位发育，宽0.5m，高0.8m。

水平延伸约15～25m，溶洞洞底有水，水量不大，洞口至水面位置平距约为15～20m，调查时水深2～3m，雨季水从洞口流出。

出口端在里程DK761+080右侧30m处沿山包与路面交界处出露一串小溶洞，出露标高约1254m，大多口径0.3～0.9之间，溶洞水平发育，相互通连，洞中可见地下水，水位约1253.8m。

2、围岩落石

分布隧道进口，出口地段，存在高达30～90余米的陡崖，岩体为三叠系中统垄头组（T2l）灰岩。

DK760+150附近，岩层产状N20°E/90°，节NS/90°，节NS/90°。

节理裂隙发育，一般裂隙张开达数厘米，贯通性较好，半充填粘土，岩石被切割成0.5～2.0m³的岩块，在重力作用下易沿坡面塌落，形成危岩落石，落石大小、数量和发生时间无一定规律。

该段危岩在隧道进出口长约150m，影响方量约3000m³.

DK760+980至DK761+050段岩层产状N20°E/90°，节NS/90°，节NS/90°。

节理裂隙发育，

节理裂隙发育，一般裂隙张开达数厘米，贯通性较好，半充填粘土，岩石被切割成0.5～2.0m³的岩块，在重力作用下易沿坡面塌落，形成危岩落石，落石大小、数量和发生时间无一定规律。

该段危岩在隧道进出口长约70m，影响方量约2000m³.

六、建议岩土物理力学指标

序号

岩土名称

土的状态及风化程度

密度p（g/cm³

凝聚力c（kpa）

内摩擦角φ（。

）

基本承载力σ0（kpa）

基底摩擦系数f

边坡坡率

临时

永久

<0-2>

软土

软塑

1.8

9

5

80

-

防护

-

<0-2>

粉质粘土

硬塑

1.9

18

12

150

0.3

1：

1

1：

1.25

<0-2>

红黏土

硬塑

1.85

30

10

150

0.3

1：

1.5

1：

2

0-2>

灰岩

W3

2.3

-

45

350

0.45

1：

1.05

1：

0.75

W2

2.5

-

65

800

0.60

1：

0.3

1：

0.5

注：

本地质说明根据地勘报告编制，具体详见该隧道地质勘察报告。

设计说明

一、隧道概况

1、本隧道位于清镇东（不含）～平坝南（含）区间，双线隧道，左右线线间距为5cm，设计为4‰的单面上坡，全隧除D1K760+719.5458～D1K761+040段位于半径R=12000m的左偏曲线上外，其余地段均为直线。

隧道进口里程D1K760+124,出口里程D1K761+040，全长916m。

2、隧道进口紧邻威清坝特大桥，最大埋深约130m。

二、限界及轨道

本隧按速度目标值350km/h客运专线双线隧道设计。

隧道建筑限界及内轮廓执行《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009J971-2009）规定。

洞内采用CRTS-I型双块式无砟轨道，铺设60kg/m钢轨，内轨顶面至道床底面高度为515mm。

三、洞口设计

1、根据地形、地质条件，本隧进口采用双耳墙明洞门，出口采用单压式明洞门。

进口边仰坡采用M10浆砌片石嵌补，后挂主动柔性防护网防护，出口边仰坡采用锚喷网防护，详见“沪昆贰隧参03-19”图。

2、进出口段仰坡面存在危岩落石，为确保施工及运营安全，施工前应将坡面危岩落石清除，然后采取嵌补、支顶等措施进行防护，并于进口段坡面危石来源测设被动柔性防护网及主动柔性防护网一道，防护网高6m，出口段坡面危石来源侧设被动柔性防护网一道，防护网高6m，详见“沪昆贰隧参03-19”图。

3、D1K761+039.125线路左侧设置1#预加固桩。

预加固桩尺寸1.75m（长）×0.75m（宽），桩长16m，具体施作按“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”办理。

为加强与短墙的整体性，于预加固桩与端墙连接范围内设置接茬钢筋，接茬钢筋采用φ22钢筋，间距0.5m（横向）×1.0m（竖向）布置。

4、进口紧临威清坝特大桥，施工中应合理安排施工工序，避免施工干扰，确保施工安全。

5、洞口排水系统详见本隧“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”图。

四、洞身衬砌

1、隧道进口D1K760+124～+145仰坡陡峻且存在危岩落石，因此采用双耳墙明洞衬砌；隧道出口边仰坡陡峻且存在危岩落石，因此D1K761+015～+040段采用单压式明洞衬砌。

2、其余段均采用复合衬砌，洞身衬砌详见本隧“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”图。

3、明暗衬砌分界处各设一段变形缝，变形缝宽2cm，全隧共设变形缝2道。

五、支护及施工方法

1、本隧D1K760+124～+145及DK761+015～+040段采用明挖法施工，其余地段根据新奥法原理组织施工，光面爆破，喷锚网初期支护。

隧各段落的施工方法、加护措施详见本隧“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”图。

各种工法工序图按“沪昆贰隧参05”图办理。

2、隧道位于D1K760+490线路左侧约90m处有一燃油储备库隧道，右侧为既有铁路，，全隧山脚处有多处明舍，故本隧全隧控制爆破，振动速度不大于10cm/s，从而控制山体危岩落石对既有铁路及山体坡脚明舍的影响，另外也保证了燃油储备库隧道的结构稳定、安全。

3、明洞段施工应避开雨季，施工至上而下开挖，随挖随护，施工期间加强监控测量，加强排水。

4、喷混凝土采用湿喷技术。

Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法施工时，隧道开挖后应及时施作初期支护并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ级围岩段封闭位置距离掌子面不得大于35m。

5、仰拱施工应超前拱墙二次衬砌施作，并尽量紧跟开挖面，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩施工时，仰拱距开挖面不超过50m、40m、30，仰拱及填充应分开浇筑，且应分段整体灌注，严禁半幅施工，确保仰拱及底部施工质量，拱墙二次衬砌采用一次立模灌筑。

6、全隧为灰岩，岩溶强烈发育，施工中可能揭示或通过超前地质预报探明岩溶，对其处理应结合溶洞形态、性质、岩溶水及其与隧道的关系等情况，采用回填、跨越等综合处理措施。

岩溶处理前应加强施工防护，为岩溶的调查、勘测提供安全空间，确保岩溶勘探及施工期间安全。

隧道开挖后，在仰拱施作前，应对隧底隐伏岩溶采用地质雷达等物探手段进行探测，根据探测资料确定隐伏岩溶整治措施。

7、超前地质预报

为保证隧道施工安全，优化设计、实现信息化施工，施工期间施工单位应加强施工地质工作，并实施全隧超前地质预测预报，将其纳入正常施工工序进行管理。

通过超前地质预测预报工作，核实和预测掌子面前方的地质条件，以便及时调整工程措施，确保施工及结构安全。

结合本隧工程特点以及工程地质、水文地质条件，开展下列超前地质预测预报工作：

（1）预报的重点段落及其内容

超前地质预报的段落为：

D1K760+124～D1K761+040共916m；

超前地质预报的内容为：

a、岩体发育程度、岩溶水赋存情况；

b、岩体破碎程度、节理裂隙发育情况；

c、隧道内围岩级别变化趋势；

（2）预报的方法

全隧应采用以地质调查法为基础，综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报，详见本隧“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”图。

8、监控量测

全隧施工期间应开展监控测量，将监控量测作为关键工序列入现场组织，并对支护体系的稳定性进行判别，监控量测必测项目包括以下内容：

对D1K760+124～+165及D1K760+985～D1K761+040洞口段开展地表开裂、沉降观测，观测点应在隧道开挖前布设，并与洞内观测点布置在同一断面里程，布点观测断面不小于8个，对隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩段开展洞内外观察及拱顶下沉、净空变化监控量测，Ⅲ级围岩段量测断面间距不大于20m，Ⅳ级围岩段量侧断面间距不大于10m，Ⅴ级围岩段量测断面间距不大于5m；各项控制量测点的具体布置原则、量测断面、量测频率以及控制基准等要求详见“沪昆贰隧参01-51～52”图及《铁路隧道监控量测技术规程》，并对监控量测数据进行分析，以指导现场施工管理。

9、施工期间的安全应急预案

（1）应设置专职安全员，并加强施工组织协调，各作业区信息应贯通，并与洞外生产组调度中心保证联络畅通。

（2）洞内应设置应急照明设施以及紧急预案疏散标识；并配置必要的救援车辆，救援梯等救援设施。

（3）应制定发生紧急事故的抢险预案，并将其紧急措施纳入实施性施工组织，加强职工安全培训，增强职工安全意识，组织参建人员进行突发性事件处置演练。

（4）加强洞口排水系统的设置，并合理安排场地、材料、设备、房屋等布置。

六、附属建筑物

1、本隧共设综合洞室兼电缆余长腔3个。

2、为满足电力、通信、信号等要求，于隧道两侧各设两道电缆槽，沟槽及盖板布置详见“沪昆贰隧参01-50”图。

3、隧道附属洞室及洞口处需设置过轨管，过轨管的布置方式、根据相关要求详见“沪昆贰隧参07-07图”。

4、本遂综合接地体预埋件按“通好﹝2009﹞9301”图办理，综合接地需满足接触网及通信信号等专业的要求，具体要求及布置按相关专业办理。

七、方排水

1、衬砌防水：

本次地下水治理总原则为“以排为主，防排结合”。

⑴防水等级：

隧道衬砌防水应满足《地下工程防水规范》﹝GB50108-2008﹞一级标准。

⑵全遂二次衬砌拱部、边墙及仰拱混凝土抗渗等级不低于P10.

⑶全遂初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设防水板加无纺布防水。

⑷全遂衬砌纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条进行防水处理，按2道计列；拱墙环向施工缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带进行防水处理，按10m一道计列；仰拱及底板环向施工缝采用中埋式橡胶止水带+外贴式橡胶止水带进行防水处理，底板型按20m一道计列，仰拱型按6m一道计列；沟槽分段施工接头处于水沟周边设一道遇水膨胀止水条进行防水处理，按30m一道计列；变形缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式钢边橡胶止水带+嵌缝材料进行防水处理。

⑸变形缝宽度2cm，变形缝填充聚苯板并加设钢边橡胶止水带和外贴式橡胶止水带，变形缝内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝。

⑹二衬拱部每隔5m预留回填注浆孔，待混凝土达到设计强度后，进行充填注浆。

⑺明洞及洞口斜切段拱墙衬砌外缘均采用2cm厚聚合物防水水泥砂浆抹面，其中需回填的明洞段拱墙仍设置土工布防水板，并在回填表面设粘土隔水层。

2、衬砌排水：

⑴隧道排水采用双侧沟加水沟的方式。

侧沟主要汇集地下水，同时起到沉淀和兼顾排水的作用，中心沟采用盖板沟的形式，主要用于排水。

侧沟与中心沟之间每隔30m设置一道横向引水管。

⑵全遂初期支护与防水板间设置环向排水盲管，采用双壁打孔波纹管﹝外裹无纺布﹞，环向盲管直径为50mm，纵向盲管直径为150mm。

环向透水盲管每10m一环，直接引入侧沟，两侧边墙脚设纵向透水盲管，施工时应结合模版台车长度将其侧沟。

泄水管的出口应离开水沟内壁一点距离，不得紧贴沟壁表面。

股水涌流及大面积渗流处应增设环向盲管引排。

⑶明洞段衬砌背后墙顶设置Φ100纵向盲沟，并每隔5-10m采用Φ50竖向盲管引入衬砌侧沟，具体布置反滤层设置按“沪昆贰隧参04-03图”办理。

八、建筑材料

1、混凝土应满足以下要求：

⑴结构设计使用年限：

隧道混凝土结构设计使用年限级别为一级。

⑵环境类别及作用等级：

全隧地下水对砼无侵蚀性。

⑶砼强度要求：

洞身拱墙、仰拱C35钢筋砼、C30﹝纤维﹞砼，沟槽身C30砼、盖板C35钢筋砼，仰拱填充C20砼，喷砼C25砼及C30纤维砼。

⑷浇注在砼中并部分暴露在外的吊环、紧固件、连接件等铁杆应与砼中的钢筋隔离，并应采取除锈及防锈等相应的措施，以消除其锈蚀可能对构件承载力的影响。

⑸Ⅱ、Ⅲ级围岩采用C25喷混凝土，且24h强度不低于10Mpa;Ⅳ、Ⅴ级围岩采用C30喷混凝土，且24h强度不低于12Mpa。

;Ⅳ、Ⅴ级围岩段初期支护之拱墙喷砼中掺合成纤维，每方喷砼掺量为1.2kg。

⑹合成纤维：

单丝长度6-18mm，直径约4-6um，抗拉强度≥600Mpa，比重1.3-1.4，弹性模量≥1.4×104Mpa，极限延伸率≥16％.

2、锚杆、小导管：

⑴全遂拱部系统锚杆采用φ25×7普通中空注浆锚杆，锚杆材质为Q345钢；锚杆体屈服抗拉力≥128KN，最大力≥193KN，断后伸长率A≥21%；采用φ22沙浆锚杆，锚杆材质HRB335或HRB400;杆体极限拉力≥170KN，断后伸长率A≥16%。

锚杆用强度砂浆不低于M20。

所有系统锚杆均应设置钢垫板，垫板尺寸150mm×150mm×6mm。

（2）拱部φ42超前小导管采用热轧无缝钢管，壁厚3.5mm。

3.主要防排水材料：

按“沪昆贰隧参04”图办理。

4其余按采用的通用图、参考图及相关规范等要求办理。

九、隧道照明

1.本隧道根据相关要求设置固定式电力照明设备。

2.救援通道内应急疏散标识处配备灯光及以及照明显示方向，每隔200m设图像文字标记，指示两个方向到洞口的整百米数。

十、施工组织

本隧岩溶发育，为降低岩溶隧道施工风险，采取顺坡施工，建议隧道进口独头施工，隧道进口在加强通风，保证施工安全的前提下亦可适当施工。

十一、弃渣及环保

1.全隧共弃渣13万方（实方），弃于D1K761+000左侧400m出，与太平哨隧道、黎阳隧道共用渣场。

2．渣场坡面及顶面均予以绿化；施工中产生的废渣、废液应按有关环保要求进行处理，不得随意弃置、排放。

3.隧道施工场地布置中，均须在洞口外合适位置设置施工废水沉淀池。

十二、施工注意事项

1.开工前应对所有的参建人员进行技术培训，认真研讨每道工序的施工工艺、质量检验方法和作业细则，确保各工序施工质量。

2、初期支护和围岩为隧道主要受力结构，施工时应严格按设计办理，确保初期支护的施工质量，并加强施工地质工作，若发现设计与现场情况不符，及时提出，避免盲目施工，以确保安全。

初期支护的参数和采用的施工工法密切相关，在施工中根据揭示地质情况，合理确定施工工法，必要时适当调整支护参数。

3、应做好洞口的防排水设施，再进行洞口开挖，并及时做好洞口边仰坡防护，尽早修建洞门，在进行暗动施工，以确保施工安全。

4、洞门明洞段施工应避免一次拉槽过大建议一般不超过10cm,逐段开挖并施作衬砌。

5、进口紧邻桥台，桥隧施工干扰较大，为避免施工过程中相互干扰且确保结构安全，要求必需在隧道进口施作完边仰坡防护，才可进行桥台施工。

6、全隧岩溶强烈发育，施工可能揭示溶洞等岩溶形态，施工应采用“短进尺，快循环，弱爆破，少扰动，紧封闭，”的掘进方法，加强超前综合地质预测预报工作。

7、全隧为灰岩地层，岩溶强烈发育，为降低岩溶隧道施工风险，按进口独头水泊组织施工。

8、施工期间应开展超前地质预测预报工作，并加强对洞身浅埋段的超前探测。

10、Ⅳ、Ⅴ级地段采用台阶法施工时，上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ级不应大于1僺钢架间距，Ⅳ级应不大于2僺钢架间距，仰拱开挖必须完成钢架缩脚。

11钢价施工应严格按设计要求设置拱脚垫板、垫槽钢等、各施工工序间应注意互相保护，严格按照作业程序作业，避免施工机械对已完成的支护形成破环，以确保安全。

12、二次衬砌应及时施作，距离掌子面Ⅳ级围岩不得大于90m，Ⅴ级围岩不得大于70m。

13、施工中应根据《铁路隧道监控量测技术规程》的规定开展监控量测工作，监控量测工作应纳入正常施工工序，监控量测结果应及时反馈，指导设计与施工。

隧道开挖后的围岩变形量测应按规定实施+，量测数据应绘制成图，当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施。

水监测的目标为地表洼地、水塘、泉点等，同时收集隧道所在区域的权威气象资料，分析大气降水及地表水与地下水的关系，以及地下水对隧道的影响，并据此制定安全预案，确保工程安全。

14、施工中应逐段核实围岩级别，取样化验地下水，并加强监测，若与设计不符，应及时提出，以便处理。

15.施工过程中的有关要求应严格按《铁路隧道工程施工安全技术规程》等相关规范、规定要求办理。

16.洞口施工场地布置时，应结合地形条件合理布置场地及各种生活用房，并应避开大规模危岩落石区，不得侵占河沟；洞口或弃渣场施工前，应先进行核实地面有无管线、沟渠、便道等情况，必要时应先进行改移处理后，再行施工。

17.隧道施工前，应收集与隧道相关的其他设计资料或技术要求，避免盲目施工，造成与站后工程接口出现的遗漏或错误。

十三、风险评估详见本隧“长昆客专玉昆段施隧咨-15408/09”图。

十四、说明未详尽处，按有关规范，规程及相关参考图、通用图、设计图办理。