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1、重庆黄瓜山公路隧道学号：班级：10 级土木一班姓名：1.隧道工程概况1.1 工程简介 黄瓜山隧道穿越重庆市永川区境内的黄瓜山，进口位于重庆市永川区南大街双 柏树村，其北 270m 有与永川区环城路连接的村级碎石路通过，交通一般，出口位 于双竹镇天良村，紧邻与省道S205相通的村级沥青路，交通方便。黄瓜山隧道全长 3148m (左右幅平均值)，左线全长3138米(K9+596K12+734),右线全长3158 米(K9+605.31K12+763.31)。黄瓜山隧道穿越煤层，根据初设图纸设计，瓦斯含量小，属低瓦斯隧道。1.1 地质概述1.1.1 地形地貌 隧道区属构造剥蚀低山地貌，黄瓜山为狭窄条
2、状山，走向与构造线一致，至东 北向西南延伸，低山顶部地形较平坦开阔，其两侧地形较陡，多形成陡坡及悬崖。沿 隧道轴线地形起伏呈“n”字形，最低高程317米，相对高差约224米，隧道最大 埋深 208.6m。隧道进口位于黄瓜山北西侧斜坡脚处，线路基本垂直地型等高线进洞，地型较 陡，斜坡坡向 310左右，整体地形坡度 1840。出口位于黄瓜山南东侧斜坡坡脚 处，斜坡坡向 70130，整体地形坡度 1020。1.1.2 地层岩性与地质构造1) 地质构造 隧址区分布地层主要为第四系残坡积层、崩坡堆积层、侏罗系珍珠冲组、自流井 组及三叠系上统须家河组，现将各层岩性由新至老分述如下：( 1 )、第四系( Q
3、4)崩坡堆积层(Qc+d】)4主要以含碎、块石的粉质粘土为主：黄色、灰白色等杂色，粉质粘土可塑状，切 面稍有光泽，干强度韧性中等，含砂岩强风化形成的砂粒，手捻砂质感极强。其间含 强中等风化的砂岩、泥岩碎、块石，碎块石直径一般10 01000mm，部分地表块石甚至可达25m。碎、块石棱角状，排列杂乱无序，分布不均匀，含量25%40%不 等。主要分布于隧道进洞口地形较陡的斜坡坡脚处，厚度1.78.2m。 残坡积层 Q el+dl)4隧道出洞口处的斜坡地带以碎、块石的粉质粘土为主：黄色、紫红色，粉质粘土 可塑硬塑状，干强度、韧性中等，含强中等风化泥岩、砂岩砾石、碎石、块石， 砾石块石直径一般1600
4、mm，棱角状，排列无序，分布不均匀，含量10%30% 不等，局部达40%。厚度约3.011.8m。(2 )侏罗系中下统自流井组(J】/)岩性以泥岩为主：紫红色、黄灰色，泥质结构，薄层中厚层状构造，主要由粘 土矿物组成。中风化岩体较破碎较完整，层间结合一般。主要位于出洞口。(3) 侏罗系下统珍珠冲组(Jz)1岩性以泥岩为主：暗紫色、紫红色、灰绿色、黄灰色，颜色较杂，中厚层状构造， 局部层理较发育，主要由粘土矿物组成，含砂质且分布不均匀，局部形成粉砂质泥岩 条带及团块。全强风化岩体破碎，部分风化呈土夹碎石状，厚约0.809.20m。中 等风化带岩体较完整，局部较破碎，层间结合一般。主要分布于进出洞
5、口段，为隧道 进出洞口穿越的主要岩层。(4) 三叠系上统须家河组(Txj)3岩性以砂岩为主夹泥页岩夹层。主要分布在隧道洞身段、出口段。 砂岩：灰白色泥质结构，厚层巨厚层状构造，主要矿物成分为长石、石英及少 量云母，钙质胶结。局部夹厚 15mm 的煤线。中等风化微风化带岩体较完整完 整，岩质硬坚硬。单层厚度 5.07m85.10m。泥页岩：灰黑色，泥质结构，薄层厚层状构造。含砂质，局部形成砂质页、泥 岩。含炭质，局部夹煤线及厚约 1030cm 的煤层。为隧道穿越的含煤地层。中等风 化带岩体较完整，质较硬且脆，含煤时强度较低。单层厚度 1.009.20m。1.1.3 气象、水文隧道地处四川盆地中亚
6、热带湿润气候区，气候温和四季分明，雨量充沛，无霜期长，季风气候显著。春季气温回暖早，但不稳定，寒潮活动较频繁；夏热伏旱多，降 雨集中，局部有洪涝；秋季降温快，晚秋多阴雨；冬季较暖，阴多寡照。湿度大。根据永川气象站资料：永川四季分明，冬季65112 天，夏季13397 天，春季 9882天，秋季9866 天。无霜期长，年平均无霜期312 天。热量资源丰富，年平 均气温18.2C，最冷月平均气温7.2C，最热月平均气温27.7C；历年极端最高 气温44.1C（1958年8月19日），极端最低气温-3.6C（1975年12月6日）。雨 量充沛，分布不均匀，年均降雨量 1036 毫米，其中夏季（510
7、 月）降雨量 892.9 毫米，占全年降雨量的80.9。全年日照1306.7小时，占可照时间数的30。年平 均风速1.6米/秒，最多风向为NNW风，频率为13%。黄瓜山隧道进出口洞口附近地势低洼平坦，黄瓜山顶部地势开阔平坦，分布着 大量水田，堰塘及小型水库，接受大气降水补给，若隧道施工不当，易造成这些地表 水体的渗漏，造成洞内涌水量增加，危害施工。1.1.5 不良地质现象 本隧道区及周围滑坡、崩塌、断层破碎带等不良地质现象，主要不良地质现象 有；进出口稳定性、穿煤及瓦斯。2.1.5.1 隧道进出口稳定性隧道进口段崩坡堆积层厚0.88.2m,强风化带厚度0.86.2m,岩土界面坡度 1728度，
8、与斜坡一致。自然斜坡在长降雨+暴雨的工况下，沿岩土界面的稳定系数 为1.181.50，自然斜坡稳定，隧道边仰坡开挖后，将使土体形成临空面，洞口以上 土体稳定系数为 0.90.99，斜坡土体不稳定，将沿岩土界面发生滑移。隧道出口段残坡积土层厚3.011.8m，强风化带厚度2.49.2m，岩土界面坡 度 1016 度，与斜坡坡向基本一致。自然斜坡在长降雨+暴雨的工况下，沿岩土界 面的稳定系数为 1.36，自然斜坡稳定，隧道边仰坡开挖后，将使土体形成临空面， 洞口以上土体稳定系数为 1.14，斜坡土体不稳定，但稳定系数比安全系数安全储备 不高。1.1.5.2 穿煤及瓦斯问题黄瓜山隧道左线K9+372
9、K9+431和K11+289K11+420共有59m、131m的 穿煤段落，右线 YK9+393YK9+456 和 YK11+294YK11+412 共有 63m、118m 穿煤段落。根据设计院提供的地质钻探资料表述，均为低瓦斯含量，煤层不自燃、有 煤层爆炸性。2隧道通风技术施工通风：前期压入式通风方式，后期采用混合式机械通风方式。洞内通风原则：洞内人员最多时，保证每 4m3/min 新鲜空气；开挖面放炮 保证在30min内通风完毕。各工区施工前期均采用压入式通风，在洞口各安设2X55KW轴流通风机一台， 采用1500mm软风筒将新鲜空气送至工作面。施工后期采用混合式通风，除横洞 及出口各安设
10、一台2X55KW轴流通风机压入式通风外，开挖1500m以后在紧邻衬 砌台车之后搭设移动式桁架平台，平台上置37KW射流风机一台向外排烟通风。施工通风的质量好坏是影响洞内排放污水的主要因素，故成立通风技术班组， 加强通风管理，负责风管的接长、检查、补漏，顺直、开机及其它管理工作，确保管 道漏风率及内摩阻力，保证洞内掌子面风速在 0.21m/s 以上，同时采取综合防尘技 术，炮后立即喷雾洒水，出碴过程中派专人洒水，湿式钻孔，湿喷混凝土作业。加强设备维修管理，减少排放尾气、废气，达到综合防尘效果，并随时进行洞内环境监测，配置风速仪掌握通风情况及环境情况，确保洞内空气清新，创造良好的劳动环境。图例：轴
11、流风机污浊风正洞洞通内风管管线布置示意图 新鲜风3.开挖支护3.1.隧道进出口洞口段施工洞口段施工顺序：截水沟施工f抗滑桩、仰坡地表注浆f边、仰坡刷坡、防护 j套拱j大管棚j明洞施工j回填隧道进出口在施做前，首先在进出口仰坡线外510m施作截水沟，以拦截地 表水，避免雨水冲刷洞门造成危害，截水沟用浆砌片石砌筑。后施做洞口抗滑桩 （2*1.5m）及地表注浆处理。抗滑桩达到设计砼强度后对洞口边仰坡按设计进行刷坡，洞口边仰坡施工时， 自上而下严格按设计坡度进行刷坡，刷坡面采用光面爆破，严格控制装药量，预防边 坡围岩受扰滑塌，边仰坡采用锚、喷、网支护。进口边仰坡处理完毕后，洞口掌子面开挖留核心土，拉两
12、侧边槽至明暗界面， 施做套拱，套拱砼达到设计强度后，施做大管棚。洞口设置2米套拱，拱内设5榀18工字钢架，间距为45cm,纵向采用35根 但50钢管焊接固定钢架，环向间距为40cm。隧道进出口段通过岩体，全环设置型钢钢架（带仰拱）间距0.5m 榀，拱墙 采用 127*6mm钢管（内插4020超前钢筋）大管棚注浆加固岩体，管棚导管每根 长30m，环向间距40cm。为防止拱部局部坍塌，大管棚拱部径向设置中空注浆锚 杆对岩体进行补强。管棚施工完成后，再开挖明洞基底，施做明洞。明洞衬砌完成后，抓紧施工进 口洞门的施工，然后按要求施做洞门后与明洞拱顶回填。保证洞口的稳定。隧道进口 端明洞段仰拱下采用基底
13、加固，加固宽度为隧道开挖轮廓线，注浆深度为深入基岩 1m，小导管间距1.5m1.5m，钢管采用外径42mm，厚4mm的热轧无缝钢管。3.2隧道开挖支护洞身段IV、V级围岩采用台阶法开挖，进洞口段V级围岩采用CD法，当刷坡 后发现V级围岩地质较差，成洞困难时采用CDR法开挖,111级围岩采用全断法开挖， 如下图。严格按“短进尺，早封闭，强支护，快循环”的原则施工。为保证洞口安全， 洞门尽早修建。台阶法和全断面开挖法：1燉用岩風号聲道鳥工扌案纵商丑图3.3. V级围岩开挖支护施工作业流程：超前地质探测预报一超前小导管预注浆一上台阶开挖一初 喷一拱部022组合锚杆一安设型钢钢架一挂网一复喷一开挖下台
14、阶一初喷一边 墙径向砂浆锚杆一立边墙、隧底型钢钢架一复喷一仰拱超前浇筑一墙拱砼浇筑。开挖：采用短台阶法施工，上台阶用风铲及风镐配合开挖，下台阶用挖掘 装载机挖装。台阶长度小于5m,进尺控制在1.0m以内，采用型钢42mm超 前小导管注浆支护，型钢钢架及锚网喷联合支护。支护：V、W级围岩地段支护采用超前小导管注浆支护，小导管采用 42mm，壁厚3.5mm，长3.5m无缝钢管，外插角515，纵向搭接长度大 于1.0m，采用YT-28凿岩机钻孔。支护采用型钢架加强支护，间距0.50.8m/榀，两侧拱脚设锁脚锚杆，钢 架在洞外制作。设超前小导管注浆、锚杆、钢筋网、喷砼支护。小导管长 4.5m， 每2.
15、5m 一环，拱部采用022砂浆锚杆（长3.03.5m），边墙采用22mm砂 浆锚杆。施工安排：IV级围岩循环进尺0.8m, V级围岩循环进尺0.5m,V、W级 围岩每循环时间均为480min，每天3循环，V级围岩日进尺2.4m,W级围岩 日进尺1.5m，综合考虑V级围岩月进度安排60m。3.4.W级围岩开挖支护施工作业流程：超前地质探测预报一022 超前锚杆一上台阶开挖一初喷一 拱部022 砂浆锚杆一安设格栅钢架（局部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩）一 挂网一复喷一开挖下台阶一初喷一边墙径向022 砂浆锚杆一安设格栅钢架（局 部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩）一挂网一复喷一仰拱超前浇注一墙拱砼浇注。开挖：采用台阶法施工，上台阶用 YT28 凿岩机钻眼。下台阶用凿岩台 架钻孔、预裂爆破、非电毫秒雷管起爆。 312 出碴机装碴。围岩局部破碎地段设 置格栅钢架支护。支护：W级围岩局部围岩破碎地段、页岩、泥岩软岩段支立格栅钢架加强 支护，间距1.0m/榀，022超前锚杆，长度为4.5m，外插角510，纵向搭 接长度大于1.0m，钢架在洞外加工厂加工，分片安装，钢架间用纵向连接钢筋 焊接。墙拱设系统锚杆，钢筋网、喷砼支护。施工安排:IV级围岩台阶法施工地段循环进尺1.6m,每循环时间480min, 每天3循环，日进尺4.8m
