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1、第 1 页一、编制说明为了使永寿梁隧道开挖工作能够紧张有序的进行，确保开挖支护结果符合设计要求，保障开挖工作能按步有序的进行，保证施工安全和质量，特编制开挖方案。二、编制依据1、铁道部部颁标准 TB10203-2002 铁路桥涵施工规范 ； 2、铁道部部颁标准 TB10415-2003 铁路桥涵工程施工质量验收标准 ；3、铁道部部颁标准 TZ203-2008 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 4、铁道部部颁标准 TZ210-2005 铁路混凝土工程施工技术指南 5、铁建设 2005160号 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 三、永寿梁隧道工程概况永寿梁隧道位于陕西省永寿县、彬 县境内，地处渭
2、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+607DK112+765，长 17160.76(长链 2.76m)，II 线隧道起讫里程 DyK95+591DyK112+750，长 17152.92m（短链 6.86m） 。1、地质情况 、地层岩性隧道工程涉及的地层主要有第四系、白垩系、侏罗系、三叠系等。按成第 2 页因时代及由新到老描述如下： 第四系（ Q）a.全新统堆积黏质黄土（ Q4sl3）：主要分
3、布于沟两侧坡面，淡黄色、灰黄色，为滑坡、错落堆积体，厚 10 30 m，土质不均，粉粒为主，结构疏松零乱，易坍塌，坚硬， 级普通土。b.全新统冲积黏质黄土（ Q4al3）：分布于沟心，淡黄色，厚 10 20m，粉土质，硬塑为主， 级普通土， 。 120kPa。c.上更新统风积黏质黄土（ Q3eol3）：分布于黄土塬梁的顶部，塬顶部中间厚，边缘薄，厚 10 60m，浅黄、淡黄色，土质较均匀，结构疏松，具孔隙，垂直节理发育，自然坎壁坡度约 75，易坍塌，在塬边、沟岸多见陷穴。坚硬硬塑， 级普通土， 。 150kPa。d.中更新统风积黄土（ Q2eol3）：分布于黄土梁塬上更新统风积黄土之下，厚 3
4、0 190 m，浅棕黄色，粉土质，局部含白色钙膜和姜石层，下部黄土钙化明显，夹数层厚 0.2 1m的棕红色古土壤，上部结构尚紧密，下部较致密，古土壤层上部倾斜，下部水平，自然边坡一般约 45，坚硬硬塑， 级硬土， 0 180kPa。e.下更新统（ Q1）：主要分布于高阶地及梁塬下部，由粉质黏土和粗圆砾土组成。 白垩系（ K1）：仅出露下统，洞身未从该层通过。由灰紫色块状砾岩夹薄层砂岩透镜体组成。砾岩，浅灰红色，钙质胶结为主，胶结程度不均一，砾石成分以砂岩、花岗岩及石英岩为主，粒径以 2 10mm为主，圆棱状，中厚层状；砂岩，矿物成分以长石、石英为主，中细粒为主，部分夹小砾石，第 3 页钙质胶结
5、，局部夹泥岩，中厚层厚层结构，节理较发育， 级软石，风化层厚 20 30m， 0=300kPa ，完整基岩， 0=600kPa 。 侏罗系（ J）：主要分布于富家沟与干板沟之间，下伏于白垩系，上部岩性以泥质砂岩夹泥岩为主，局部夹薄层砾岩，多呈不等厚互层状产出，岩体较完整 -较破碎。下部岩性以砾岩夹砂岩为主，局部夹薄层泥岩，泥质胶结，岩体破碎，钻探岩芯基本无完整岩样， 级软石，风化层厚20 30m， 0=300kPa ，完整基岩， 0=600 800kPa。 三叠系（ T2）：仅出露中统，以砂岩夹页岩为主。砂岩，灰绿色，主要矿物成分以长石、石英为主，粉细粒中粒结构，钙质胶结，薄层中厚层结构，节理
6、发育较发育；页岩，灰、灰绿色，以炭质页岩为主，夹薄层黑页岩、油页岩，钙质胶结。砂岩坚硬，页岩质较软，岩体较完整，风化层差异较大，一般厚 2 30m， 级软石， 0=300kPa ，完整基岩， 级次坚石，0=800 1000kPa。 、地质构造永寿梁隧道地处中朝准地台的三级构造单元陕北台凹的彬旬凹陷和北缘挠褶带的结合部。区内主要的构造特点是断裂少见，褶皱发育，背、向斜构造南北相间成排，褶皱形态以宽缓型缓波状背斜及槽状平缓状向斜为特征。 、隧道水文地质 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，泔河第 4 页
7、为渭河支流，太峪河为泾河支流。 地下水类型及分布隧道区上部为冲积、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
8、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。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
9、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；太峪背斜核部储水条第 5 页件及富水性较差。 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。
10、 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（ ） 、基岩裂隙水中等富水区 (1) 和基岩裂隙水弱富水区 (2) 。 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
11、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。第 6 页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。 、不良地质及特殊岩土 不良地质 (滑坡、错落 )本区范围属于黄土沟梁区
12、，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、岩性产状、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，对隧道工程影响不大，但在崔家沟、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，由于洞身埋深较大，地表滑坡、错落对隧道基本无影响。 特殊岩土A.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。根据土工试验报告计算，隧
13、道进口段黏质黄土具 级自重湿陷性，总湿陷量 35 54cm，湿陷土层厚度约第 7 页13m。出口段黏质黄土具 级自重湿陷性，总湿陷量 44 55cm，湿陷土层厚度9 14m。B.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，在隧道进出口及各斜井井口处均有分布，自由膨胀率一般在 50% 60%，阳离子交换量 196 211mmol/kg，蒙脱石含量 15.9% 18.5%，具有弱膨胀性。侏罗系泥质砂岩、泥岩自由膨胀率 37% 51%，阳离子交换量175 257mmol/kg，蒙脱石含量 8.1% 12%，具有
14、弱膨胀性。 、地震动参数隧址地震动峰值加速度均为 0.10g。 、隧道围岩分级 级围岩段落长 3131m，占全隧道总长的 18.3%， 级围岩段落全长7740m，占全隧道总长的 45.1%， 级围岩段落长 6290m，占全隧道总长的36.6% 。 2、围岩分级类型永寿梁隧道正洞围岩级别统计表序号 围岩级别 长度（m） 占全隧比列1 III 6292.76 37%2 IV 7740 45%3 V 3128 18%四、隧道开挖方案设计要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。黄土隧道施工严格按照 “严控水、强支护、短进尺、勤
15、量测 ”的原则组第 8 页织施工，应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响，要加强调查和处理。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶） 。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况 级地段采用环形开挖留核心土法或台阶法法施工， 级采用台阶法施工，每循环进尺控制在 2m以内， 级采用全断面法施工，横通道 、 级围
16、岩采用台阶法施工， 级采用全断面法施工。黄土隧道开挖采用人工配合挖掘机进行，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。根据工程实际情况，拟选择以下施工方法施工：洞别 围岩级别 优先选择施工方法 备选施工方法 备注 级 全 断 面 法 台 阶 法 级 全 断 面 台 阶 法正 洞 级 台 阶 法 环 形 开 挖 留核 心 土 法 超 浅 埋 、 偏 压 地 段 用
