隧洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行)。此外,与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。 当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时,断层规模较小,破碎带不宽,且含水量较小时,条件比较有利,可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时,则隧洞穿过破碎带的长度增大,并有强大侧压力,应加强拱墙衬砌,及时封闭。
隧洞不良地质的处理-图一
隧洞不良地质的处理-图二
隧洞不良地质的处理-图三
隧洞不良地质的处理-图四
1.1 工程概述 二级引水隧洞5#支洞主洞下游段工作面引6+595起,为志留系砂页岩与二叠系交界处,存在平行的不整合面,受构造挤压影响,岩体破碎,完整性差,呈强风化状态,上层为透水、下层不透水,地下水活动强烈,下层岩体遇水软化后失去对围岩的支撑力,进而引发围岩应力重整发生不间断坍塌,并破坏已支护结构。目前从现场看,坍塌石渣已将整个断面拥塞,并在拱顶形成较大空腔。 为了确保施工安全和洞身永久稳定,2008年5月14日下午召开了由参建四方参加的专题会确定该段的处理方案。会议最终形成了处理方案,并签定了工程现场问题处理记录。处理方案内容如下: 1)先清除部分坍塌渣料将拱顶空腔揭露,根据坍塌空腔情况埋设Φ100mm回填钢管,再架设封头模板向坍塌空腔灌注C20混凝土;待达到一定强度后,再逐渐凿开混凝土清除坍塌渣料,架设钢支撑进行支护。 2)本段仍然按照预留30cm衬砌断面施工,初期支护钢支撑间距为30cm,喷护厚度为30cm,Φ25连接筋间距全断面加密为30cm,钢筋挂网和锁脚固定锚杆不变。钢支撑双榀合并型成大钢支撑,采用150mm×100mm×10mm钢板焊接加固,钢板间距60cm;在拱顶每1.5m设置一排Φ50mm@35cm管棚,L=3.0m,管棚采用Φ50mm无缝钢管,与钢支撑焊接。 由于方案确定下来后,3#洞地质塌方造成较大安全事故,引水隧洞停工整改至今。二级电站关键线路在5#洞下游至出水口段施工,因此需要尽快恢复该段施工。 在此之前,5#洞下游从2007年9月起,先后从引6+480起发生多次塌方。在2007年9月16日、12月22日、2008年3月9日、5月14日进行了现场处理会签,而本段塌方在2008年3月即已经出现,由于塌方严重砸坏已经完成的钢支撑,一直到2008年8月18日我部才收到正式处理方案,即设计通知单(<宁中二级水道>字第28号),根据要求,特编制此专项施工方案。
铁路等级:Ⅰ级;正线数目:双线;设计行车速度: 200km/h;最小曲线半径:一般3500m,困难2000m;限制坡度:6‰;牵引种类:电力;机车类型:客车:动车组、SS9,货车:HXD3;牵引质量:4000t;到发线有效长度:850m。 单洞双线隧道,隧道内线间距为4.4m~4.526m,全长3158.22米,进口高程为38.89m,出口高程为126.86m。按双向掘进施工。隧道进口为单压式明洞门。隧道进口出洞方向为上坡,洞内水沟在距洞门0.5m处采用同标号的C30混凝土封堵,与水库特大桥台尾相连。距离进口端不远处为明挖段。隧道出口采用帽檐斜切式洞门。隧道出口出洞方向为下坡。隧道右侧边仰坡设置2根锚固桩,桩截面为2.25X2.5m,桩长24m,锚固桩采用C35钢筋砼现浇,1#桩采用L型配受力筋,2#桩采用单面配受力筋。出碴进料采用无轨运输。 开工日期:2014年6月15日 完工日期:2015年12月31日 施工工法:明挖法、三台阶临时仰拱法、三台阶法台阶法、全断面法。超前支护:长管棚、超前小导管。 工程隐患:冒顶、下沉;落石、冲刷;变形、坍塌;煤系地层、瓦斯;突泥突水;火灾;隧道附近为村庄,隧道施工震动等对附近居民造成影响;边坡滑塌;掉块、小型坍塌。 …… 施工工序流程 隧道施工顺序为:边仰坡施工——>施作管棚导向墙及大管棚——>修筑明洞与洞门——>洞口段开挖——>超前支护——>洞身开挖——>仰拱施工——>二次衬砌施工——>电缆槽附属施工。 …… 共计124页,编制于2014年