《天平铁路六盘山隧道》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天平铁路六盘山隧道（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1国内单洞小断面最长隧道天平铁路六盘山隧道六盘山隧道全长 16719m，为天平铁路第一长隧，位于甘肃省平凉市华亭县六盘山山脉，是运输普通货物电力牵引的铁路隧道，设计旅客列车最高行车速度为 120km/h。隧道总工程造价为51340 万元。合同开、竣工日期为 2009 年 3 月 26 日至 2012 年9 月 26 日，共计 42 个月，实际开工日期为 2009 年 5 月 18 日。隧道主要工程数量：开挖土、石方 104 万立方米，喷射混凝土 61716 立方米，砂浆锚杆 564141 米，格栅钢架 997.507 吨，型钢钢架 3585.107 吨，二次衬砌混凝土 289052 立方米，二
2、次衬砌用钢筋 3656.189 吨，EVE 防水板 40 万平方米。隧道中心里程为 DIK91+857.5，进口位于甘肃省平凉市华亭县麻庵乡三角城左侧峡谷内，出口位于华亭县西华镇青林村。全隧道除进口端 365.05 米位于 R1200m 的曲线上，其它洞段均位于直线上；隧道全部段落均为下坡，坡率分别为5/2752m，13/13550m，6/400m，进口端 576m 为莲花台车站双线隧道，出口端 47m 为明洞。洞身最大埋深约 720m。全隧共设置斜井 5 座，斜井均采用无轨运输方式。进口斜井（横洞）：与线路夹角约为 45，与线路相交里程为 DIK83+643，斜井综合坡度为 0.5%，长度为
3、 203 米。斜井井口交通极为不便，弃碴条件差。1 号赵家山斜井 ：与线路夹角约为 64，与线路相交里程为 DIK86+700，斜井综合坡度 9.6%，长度 1332m。道路可以2通行，弃碴条件一般。2 号湾湾河斜井：与线路夹角约为 48，与线路相交里程为 DIK89+500，斜井综合坡度为 10.0%，长度为2122 米。道路可以通行，弃碴条件一般。3 号磨坪斜井：在磨坪村附近，与线路夹角为 45，与线路相交里程为 DIK93+000，综合坡度为 10.6%，长度为 1280m。道路可以通行，弃碴条件一般。4 号山王沟斜井：在山王沟附近，与线路夹角为 442113，与线路相交里程为 DIK9
4、6+700，综合坡度为 8.5%，长度为 729m。道路可以通行，弃碴条件一般。六盘山隧道位于六盘山山脉中山区，洞身以 N36E 的走向穿越六盘山，其岭脊呈近东西走向。山势陡峻，岭高沟深，地面高程 15302570m ，相对高差 300800m 。丘坡自然坡度较陡，一般 3055。本区域属于六盘山林场，经封山育林 10 年后，大部分土地为密灌林地，少部分为农田，山体植被覆盖率高，约90%，森林密布。六盘山隧道途经地层有第四系松散层，上第三系泥岩、白垩系下统砂岩夹泥岩、三叠系下统砂岩夹砾岩，局部夹页岩，震旦系硅质灰岩，断层角砾岩和断层泥砾。隧道在大地构造单元上位于六盘山褶皱带，鄂尔多斯地台两个大
5、地构造单元，六盘山褶皱带与鄂尔多斯地台以六盘山东麓断层（F5）分界，西南为六盘山褶皱带，东北为鄂尔多斯地台。六盘山褶皱带以庄浪一固关断层（F4）分界，又可分为次一级的构造单元六盘山褶皱带。隧道区多种构造交叉穿织、复合叠置，褶曲、断裂较为发育，主体构造下向以北西向为主，与当地山脉走3向基本一致。受构造影响，带内地貌切割剧烈，山大沟深，地形崎岖，森林密布，构造复杂。根据区域地质资料及现场调查，隧道通过两条区域性大断裂和一条次级断层，两处不整合接触带，节理密集带等。六盘山隧道地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性，受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。本区出露的地层主要有上第三系泥岩，白垩
6、系砂岩夹泥岩、砂岩夹砾岩，三叠系砂岩及震旦系白云岩。受构造影响，砂岩夹泥岩、砂岩夹砾岩区岩体风化严重，节理裂隙发育，有利于地下水的入渗及储存，白云岩生成年代早，溶隙、裂隙发育，有利于地下水排泄，隧道区植被茂密，蓄水能力强，为大气降水补给入渗创造了条件。隧道地下水分布形式主要有风化裂隙水，构裂隙水及岩溶水。根据大地电磁 V8 深层测试，隧道通过的断层在隧道洞身位置及附近均有异常反映，地下水活动迹象十分明显。六盘山隧道穿越六盘山核心区，区内为大面积分布的人工林地和天然灌木、草丛。隧道施工时，需对地下水的排放进行控制，限量排放，以避免地下水过度排放对生态环境产生影响。隧道防排水遵循“防、排、截、堵结
7、合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的设计、施工措施，达到防水可靠，排水畅通、经济合理的目的。隧道防水以混凝土结构自防水为主体，以施工缝、变形缝等接缝防水为重点，采取措施控制混凝土裂缝的发展，增强混凝土的抗渗性能，并辅以注浆和防水层加强。4六盘山隧道为单线特长隧道，工作面独头掘进段落长，工序干扰大，施工通风困难，工期紧张，为天平铁路全线控制性工程。六盘山隧道穿越 3 条断裂带（约 1200m） 、2 条不整合接触带，岩体性质较差，可能出现的不良地质灾害及特殊岩土有滑坡、有害气体、涌水等。存在反坡施工、长距离通风（最长达4162m） ，施工排水、通风要求高、难度大。同时隧道地质复杂，可能
8、出现各种不可预见的灾害。施工中需要采取包括帷幕注浆等超前防护和支护措施，施工进度可能较慢。地质情况复杂，工程风险大，工期紧张。六盘山隧道所通过地层为富水区，施工中可能出现突泥、涌水等突发事故。隧道长，断面小，造成通风困难。所有斜井均为反坡排水，造成施工排水困难。施工中，针对以上重、难点制定措施。对可能发生突泥、涌水的里程段进行超前地质预测预报，配足抽、排水设备，采取有效的超前注浆和预支护措施，加强监控量测，建立信息反馈系统和完备的救灾体系。在隧道穿越断层破碎带施工时采用超前地质预测预报、帷幕注浆、管棚超前支护、 “短台阶”法施工；车站双线隧道采用 CRD 法开挖。长距离反坡施工排水难度大，沿线
9、按一定间隔距离设置积水坑、安装水泵；开挖面设移动水泵，将掌子面积水抽排至附近积水坑，再由各级水泵接力抽排水至洞外。在可能发生突泥、涌水的地段，增设泥浆泵，排水系统设备用电源，保证排水不间断。5有害气体洞段施工，加强人员的培训，配备足够的监测仪器，安排专人按安全规程进行探测。同时，由专人监测空气质量指标，加强隧道施工通风，进行必要的防护，并建立完备的救灾体系。滑坡地区施工加强观察和防护，驻地避免修建在滑坡体上或其附近，雨季安排专职人员进行值班巡逻。隧道按“新奥法” 原理组织施工。施工中坚持超前地质预报和围岩监控量测，开挖采用光面爆破技术，出碴均采用无轨运输。隧道钻爆开挖采用电动空压机组成压风站高
10、压集中供风，高压风管采用直径 150mm 无缝钢管，主管道每隔 300m 分装闸阀和三通，以备出现涌水时作为排水管使用，管道前段距开挖面30m 距离主风管头接分风器，用高压软管接至各风动工具。在各隧道掘进口分别配备 4 台 20m3/min 的电动空压机，备用 2 台12m3/min 的内燃空压机。单线隧道：、 级围岩采用全断面法开挖，光面爆破，、 级围岩段采用短台阶法开挖，黄土隧道采用上断面环形开挖预留核心土法施工。双线隧道：、 级围岩采用全断面法或台阶法施工，、级围岩采用短台阶法或 CD 法施工，特殊地质段采用双侧壁导坑法施工。 、 、级围岩地段采用多功能作业台架+YT28 凿岩机钻孔，
11、级围岩地段采取人工配合挖掘机或弱爆破开挖，黄土隧道采取人工配合挖掘机施工。6围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破技术，严格控制超欠挖；软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，以减轻对围岩的扰动和破坏。隧道采用管道压入式通风, 所需风量根据隧道内最小风速、洞内人员数量、一次爆破后 30min 排除开挖工作面的炮烟和稀释洞内内燃机废气等四种情况进行计算，取其最大值作为计算依据。压风机选用 SDF(B)-NO.1012.5 型通风机。风管选用1300mm 的 PVC 高强长纤维布基拉链式软风管，风管节长100m，转弯处采用钢管。软风管悬挂在拱腰处。长距离通风困难，根据独头通风长度选择匹配
12、合理的通风设备和管路布置。通风长度超过 2000m 的洞段根据计算增设风机进行串联接力通风，并适当布置射流风机助吹。受单线隧道和斜井断面小的限制，风管直径受限，风管选用强度高、阻燃、低阻力的新型风管，减少接头数量。加强对通风设施的管理，发现风管、机具破损及时修补、更换。支护方案，大管棚采用 89 无缝钢管。超前小导管采用 42无缝钢管。超前大管棚采用专用的管棚钻机成孔，超前小导管采用 YT28 凿岩机成孔。采用专用注浆泵注浆。在地下水活动频繁地段采用超前帷幕注浆、径向注浆达到止水的目的。初期支护在开挖完成后及时施工，紧跟开挖面。拱部系统锚杆采用带排气装置的组合锚杆，边墙采用全长黏结型砂浆锚杆，
13、钢筋型号为22。喷射混凝土（网喷混凝土）为 C25 混凝土，喷射厚度根据围岩级别为 525cm 。采取湿喷工艺施工。隧道进、出口及偏压、7浅埋、围岩破碎地段增设三肢、四肢钢架加强支护，格栅钢架材料型号为 22 钢筋、钢架型号为 16 型钢、18 型钢或 20b 型钢。隧道出碴均采用无轨运输，侧卸式装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运输至弃碴场。弃碴场设置永久挡护工程，顶面设置截、排水系统，坡面采取植被防护等措施。为保证洞内交通物流顺畅，六盘山隧道除在斜井内设置会车道外，在正洞内利用大避车洞适当加长、加宽作为车辆会让、调头点；通过仰拱施工地段时，为避免仰拱施工干扰其它工序，采用栈桥过渡，即车辆通过搭设
14、在仰拱施工地段的栈桥过渡到已浇注仰拱并达到通车强度的地段，仰拱落底清理及浇筑混凝土均在栈桥下进行，待栈桥下仰拱施工结束，混凝土强度达到通车强度后，再向前移动栈桥，如此周而复始，循环推进。施工重、难点：施工便道长，管理跨度大，并且便道多为黄土路基，雨天通行十分困难，进口和 1、2 号斜井工区便道翻越六盘山，雨、雪天气山险路滑，对材料运输有很大影响。六盘山隧道为小断面铁路单线隧道，正洞与斜井开挖施工中不能并行装碴，导致施工进度缓慢，已在正洞每 60m 设装车道和每 200m 设调头道。六盘山隧道出口洞段为浅埋段，位于两个滑坡体之间，且山顶上有民房，施工中虽然采用“弱爆破、短进尺”的控制爆破方法，以
15、减小对围岩和民房的扰动，但在开挖洞口下导时发生塌方。主8要采取的施工方案是：将已基本稳定的滑坡体全部挖除，在滑动面处向小里程刷边、仰坡，边、仰坡坡率放缓，并根据刷坡后的围岩情况确定边仰坡支护加固形式。改变进洞位置，进洞位置向小里程方向移动至该滑动面处，进洞具体里程确定在DIK100+176 位置。在挖除该滑坡体之前，先在洞口段线路右侧的冲沟内埋设涵管，并在冲沟上游确定改沟位置，将主冲沟改到远隧道方向，近青林滑坡方向一侧，减小隧道右侧紧邻埋涵管冲沟的汇、排水压力。为保障在挖除滑坡体土、石方过程中作业人员和隧道结构的安全，将挖弃方及时、适时地填筑于隧道右侧埋设涵管的冲沟内，以平衡滑坡体偏压及尚未完
16、全释放的应力，同时减少对隧道周围环境的不利影响。另外，在洞口横向（近冲沟一侧）沿冲沟向隧道一侧设抗滑桩，治理好滑坡体后，清除已施工的初支钢架，采用钢筋混凝土格子梁预应力锚索，结合埋涵管和填弃方工作一次到位，确保隧道洞口段施工期及运营期的安全。六盘山隧道 3 号磨坪斜井由于围岩裂隙比较发育，裂隙水一直紧跟掌子面涌出。施工中安设大型排水系统，泵站（集水坑）结构设计：第一级泵站（集水坑）设在斜 8+05 处右侧，泵站沿斜井轴向长 5.5m，沿斜井横向宽 12m，高 4.5m；其中，近中线侧 2m 宽不深挖，与斜井底持平，作为置放水泵用；内侧 10m 宽度范围为集水坑，坑深 2m，坑底采用 2cm 厚 M7.5 砂浆抹面, 集水坑蓄水量约 100m3。泵站洞室开挖后，洞壁施作 2.5m 长22 砂浆锚杆，采用12 工字钢钢架支撑，间距 80cm，钢架间采9用 22 钢筋纵向连接，喷射 20cm 厚 C25 砼封闭岩面，内壁锚杆
