长大隧道不良地质条件下快速掘进
施工技术研究
评审文件
中铁电气化局集团西安铁路工程有限公司一段
二零零九年十二月
目 录
研究总结报告……………………..…………...……………...2 一、前言 .................................................................................... 2 二、研究内容和攻关目标 ........................................................ 3 三．研究成果概述 .................................................................... 4 四．工程应用情况 .................................................................. 15 五、经济社会效益分析 .......................................................... 15 六、结论 .................................................................................. 16 八．主要研究人员 .................................................................. 17
用户使用意见…………………………………………………………..…18 附件：长大隧道不良地质条件下快速掘进施工技术总结
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研究总结报告
一、前言 1.任务来源
中铁电气化局集团西安铁路工程公司科技研究开发计划，合同号：2008-01。 2、立项背景
随着社会经济的迅速发展，交通网络的建设速度也日新月异，规模大、隧道洞身长，埋藏深、地质条件复杂，隧道施工难度越来越大。长大隧道的施工代表了隧道的发展方向，随着施工技术的提高，隧道选线已不再以施工技术为主要参考，“早进洞、晚出洞”已成为隧道定线的一大原则，隧道长度纪录不断刷新，而且目前大规模的基础建设，要求工期也越来越短，长大隧道往往成为某条线的控制性工程，其施工安全、质量及施工进度引起越来越多的关注，在资源固定的情况下合理优化长大隧道的施工进度，已成为众多施工单位研究的重点。
本课题针对襄渝二线胡安段白石河二号隧道施工的具体情况，通过收集、分析研究国内有关资料，在施工中预先根据设计图纸进行施工组织设计，随着工程进展，不断修改优化施工组织设计，确定合理的施工方法、施工工艺和施工三要素，确保隧道施工的顺利完成，为隧道后续工序的施工打下了坚实基础，保证了隧道按期完工
本课题由中铁电气化局西安铁路工程公司一处、一处襄渝项目部联合承担任务。 3.工程简介 3．1工程概况
白石河二号隧道全长6921米，起迄里程DzK184＋615～DzK191＋536，该隧道是襄渝二线胡安段第三长隧道，穿越汉江南岸一中低山体，隧道最大埋深480米，最小埋深23米，大部分隧道埋深超过200米。
隧道洞身地层主要以寒武系下统云母片岩为主，夹有石英片岩及炭质片岩层，断层破碎带内主要以碎裂岩为主。该隧道洞身由于受构造影响，片岩揉皱较严重，小型褶曲较发育。隧道通过地区属汉江水系，垂直于线路的冲沟发育，区内地下水受地形地貌、地层岩性及地质构造的控制。区内地下水可分为浅表基岩
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裂隙水，第四系孔隙潜水和隧道洞身基岩裂隙水。 3.2隧道施工情况简介
该隧道分三个工区施工，进口横洞工区、东沟斜井工区及出口工区，自2005年8月开工以来，开挖掘进历经三年四个月，施工中克服了隧道涌水、围岩变形、隧道坍塌等一系列施工难题，东沟大里程至出口段全长2711m在2008年6月25日贯通，东沟小里程至进口段全长5162m（包括斜井952m）在2008年12月15日贯通。完成了我局历史上第一个长隧道的开挖掘进任务，该隧道胜利贯通为我局以后长隧道施工积累了丰富的施工经验，是我局铁路隧道施工质的飞跃，同时也为我局在以后特长隧道招投标中增加了最重的砝码。 二、研究内容和攻关目标 1．主要研究内容
中铁电气化局西安铁路工程公司立项研究“长大隧道不良地质条件下快速掘进施工技术研究”，主要解决的主要问题是不良地质条件下的施工组织、开挖支护方法、排水方式、地质超前预报、监控量测以达到施工安全和快速掘进的目的，为不良地质条件下长大隧道施工积累经验。重点研究以下四方面的内容：
（1）软弱围岩快速施工技术； （2）富水地段快速施工； （3）防坍塌措施；
（4）风、水、电对隧道施工的影响； 2．攻关目标
通过不良地质条件下长大隧道施工过程的技术质量控制，总结出提高长大隧道施工快速掘进的方法，研究长大隧道通过不良地质段施工这一难题，形成施工工法，给企业创造经济效益和社会效益。
达到以下效果：
（1）科学地进行不良地质的开挖支护，严格控制超挖量，合理配置运输设备，达到节约成本，提高效益的目的。
（2）进行围岩预判，合理确定支护参数，提高施工进度。
（3）合理安排施工顺序，严格控制施工质量，按业主要求的节点工期完成工
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程施工。通过长大隧道不良地质条件下技术质量控制，掌握长大隧道施工技术，总结经验，形成工法。 3．研究过程
（1）以工程为依托，从施工方案设计、实施、修正、优化为手段，使研究成果直接服务于工程，成为指导施工建设的科学依据。
（2）为使该项目按期高质量的完成，并用其指导施工，确保长大隧道按期顺利准确贯通，成立了以项目总工为组长，一处襄渝项目部其他管理人员为组员的研究开发小组，以保证该项目有组织有计划地进行。同时，确定课题的主要研究内容、要达到的目标、进度安排和任务分工等。
①2008年1月1日至2008年11月30日长大隧道不良地质条件下开挖掘进施工技术研究。
②2008年12月1日至2008年12月31日 编写研究总结报告。 三．研究成果概述 1、软弱围岩快速施工技术
不良地质条件下隧道施工原则为“稳中求快”，既在保证安全质量的前提才能加快工程进度，要做到这点必须从以下几个方面入手： （1）、施工组织
由于隧道施工场地狭小，工作面很窄这就决定了隧道施工特殊特点，各工序基本为循环作业，且各工序干扰较大，因此隧道施工过程中施工组织尤为重要。首先必须先了解各工序施工顺序：开挖爆破、出碴、支护、仰拱、二衬及其它。其中开挖支护（开挖爆破、出碴及支护）是其中最优先也是最关键的工序，其它几个工序与之紧密相连既是相互矛盾又是对立统一的，尤其是仰拱施工对开挖支护影响较大，而仰拱与二衬施工是保证开挖支护能顺利及快速施工的前提条件，如果组织不力极有可能造成顾此失彼，当各工序纠缠不清时隧道施工就会出现危险就更谈不上快速施工了。
要想合理安排各工序的施工必须详细了解各工序的施工特点及对安全质量的重要性。开挖支护是隧道各工序的开路先锋，没有开挖支护其它任何工序都没有办法进行，目前隧道施工所采用的一般都是钻爆法，全断面一次爆破成型，以一个断面为例进行说明，目前隧道开挖断面一般为65～70平方米，使用18台气
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