组织设计。
2)、新建铁路西安至成都客运专线西安至江油段仙女岩隧道施工图及参考图。
3)、国家现行的有关工程的设计规范、施工指南、验收标准及安全规定等。 4)、本单位进场后现场勘察、调查及实际测量所了解的实际情况。 5)、国家、四川省政府关于工程建设的有关法律、法规以及有关质量、安全、文明施工、环境保护等方面的管理文件。
6)、本单位现有技术力量、队伍素质、施工生产能力和资源状况等。 7)、本单位类似项目施工管理经验。
8)、《西成铁路管理制度标准化》和本单位内部《质量手册》、《程序文件》。
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第2章 仙女岩隧道工程概况
2.1 仙女岩隧道概述
仙女岩隧道全长5633.4m,进口里程D3K425+953,出口里程DK431+586。隧道位于剑门关~江油北区间,双线隧道,线间距4.6m,设计为进口197m的平坡和6‰的单面上坡。除D3K427+234.156~D3K429+664.048段位于半径R=8000m的左偏曲线上,DK431+278.655~586段位于半径R=12000m的右偏曲线上外,其余地段均为直线。全隧V级围岩593m,IV级围岩1940m,III级围岩3100m。
隧区属构造侵蚀、风化剥蚀中低山区地貌,地面高程500~970m,相对高差约470m,自然山坡坡度25°~50°,隧道洞身最大埋深约390m,最小埋深约15m。隧道洞身段主要侏罗系中统沙溪庙组下段泥岩夹砂岩,中统千佛岩组泥岩夹砂岩,下统白田坝组泥岩夹砂岩、砾石、煤线;存在不良地质主要为岩堆、顺层、瓦斯等有害气体、危岩落石。隧道最大涌水量为10663m3/d。
隧道工程施工将产生大量弃碴,宜选择合适非耕地,并结合附近农田改造定点有序堆放。同时做好挡护工程,以免对周边环境造成次生灾害。
本隧道为低瓦斯隧道;隧道施工存在塌方及突水现象的威胁;局部地段具备软岩变形破坏的条件。
2.2 主要地质状况
2.2.1 地形地貌
隧区属构造侵蚀、风化剥蚀中低山区地貌,山岭呈北东向展布。地面高程500~970m,相对高差约470m,自然山坡坡度25°~50°,砂岩和砾岩部分陡崖。隧道洞身最大埋深约390m,最小埋深约15m。覆土层较薄,基岩多裸露,多生长灌木、松林、杂草,植被发育良好,平缓地带多辟为旱地。绵阳~广元高速公路位于线路左侧230~1500m附近,线路左侧山脚居民点较为密集,DK430+200~DK430+600段线路附近居民点分布较多,其它地段零星分布,隧道出口有便道相通,进口附近仅有小路,交通条件一般。
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2.2.2 地层及岩性
隧区上覆第四系全新统滑坡堆积(Q4dl+col)粉质黏土、碎石土、块石土;冲洪积(Q4al+pl)粉质黏土;坡洪积(Q4dl+pl)卵石土;坡残积(Q4dl+el)粉质黏土、碎石土;下伏侏罗系中统沙溪庙组下段(J2s1)泥岩夹砂岩,中统千佛岩组(J2q)泥岩夹砂岩;下统白田坝组(J1b)泥岩夹砂岩、砾岩、煤线。
2.2.3 地质构造
隧区属于杨子准地台西北边缘地带,位于川西北台陷次级构造与龙门山构造带边缘区。隧区为单斜岩层构造,岩层产状:N47~64°E/31~45°SE,受区域构造影响,区内节理发育,多为闭合或微张型。主要发育以下两组节理:N30~36°W/50~90°NE,N35~74°E/41~60NW。
2.2.4 水文地质
1)地表水
隧区地表水为山间冲沟沟水,沟水主要受大气降雨补给,部分受上游泉点补给,流量季节性变化较大,雨季降水集中,地表径流突出,旱季流量相对较小。
2)地下水
地下水主要为基岩裂隙水,基岩为泥岩夹砂岩,构造节理裂隙发育,泥岩中多呈充填闭合状,基岩裂隙水总体含量不大。泥岩地下水含量微弱,砂岩储水条件较好,地下水含量相对丰富,由于泥岩为相对隔水层,砂岩层地下水部分形成承压水,勘察中出现多个钻孔地下水涌出地表的情形。
3)水化学特征
测段内水质属HCO3-—Ca2+或HCO3-—Ca2+.Na+型水,根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB 10005-2010),在环境作用类别为化学侵蚀环境、氯盐环境时,水中SO42-、PH、Mg2+、侵蚀性CO2-、Cl-对砼无侵蚀性。
勘察阶段取水样试验未发现侵蚀性,但隧道多个钻孔揭示天然气、原油及油砂岩,本隧道地下水按照具酸性和硫酸盐侵蚀设计,侵蚀性等级H1。
4)隧道涌水量预测
根据含水岩组的划分,结合地形、地貌等特征,分别采用降水入渗法、地下水动力学法进行了对比计算,计算结果见表1。
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表1 隧道涌水段水量计算一览表
序号 1 2 3 分段里程 L (m) D3K425+935~D3K427+150 1215 D3K427+150~DK431+250 DK431+250~DK431+500 4100 250 合计 d (m) 14 14 14 H (m) 55 155 25 K (m/d) 0.0046 0.006 0.0046 Q (m3/d) 700 6317 92 7109 根据以上计算,预计隧道正常涌水量取7109 m3/d,雨季最大涌水量按照正常涌水量1.5倍系数考虑,雨季最大涌水量为10663 m3/d。
2.2.5 不良地质与特殊岩土
段内不良地质主要为岩堆、顺层、有害气体等,无特殊岩土分布。 (一)岩堆
D3K426+100~D3K427+137堆积体轴线,长约500 m,垂直轴线方向最宽超过800 m,据钻孔揭示堆积体最厚达39 m,一般厚20~25 m,上部3~11 m多为硬塑状粉质黏土,下部多为中密~密实碎石土,浅埋处拱顶至土石界面约6 m,岩堆体自然状态处于稳定状态,分布较多房屋,多被辟为旱地,部分为林地,部分为荒山。
(二)顺层
D3K425+935~D3K426+310、D3K426+540~D3K426+600、DK431+480~+586段埋深小于50 m,岩层倾角37°~38°,走向与线路夹角小于10°,倾向路线左侧,隧道右侧顺层偏压;D3K427+810~D3K428+130、D3K428+400~+550、D3K428+860~D3K429+570段隧道埋深大于250 m,岩层倾角37°~43°,走向与线路夹角小于10°,岩层倾向线路左侧,隧道右侧顺层偏压,隧道施工右侧易发生坍方、掉块。
(三)有害气体
隧区位于川西北油气田边缘区,深部有害气体可沿岩体裂隙上升至隧道附近局部富集,危机隧道施工安全,且邻近工点黄家梁隧道多个勘探孔在侏罗系中统千佛崖组中揭示油砂岩和原油,本隧道队3个钻孔进行了有害气体检测,综合分析,本隧道属于低瓦斯隧道,施工中应加强通风,加强有害气体检测。
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(四)危岩落石
隧道出口自然山坡陡峻,岩层软硬相间,差异分化易形成危岩。出口段线路右侧40米以外沿j2q与j1b接触带砾岩和砂岩多形成悬崖陡壁,节理裂隙发育,多形成危岩。坡脚多见崩塌形成的块石,直径大的达数米至十余米。
2.3 气候水文状况(指气候、气温、降雨量等)
气候属亚热带湿润季风气候,气候温和,光照比较适宜,四季分明,大陆性季风明显。由于地理位置和多变地貌影响,垂直气候明显,小区域气候差异大,出现海拔高程不同,气候各异,高山顶和漕谷地气温相差大。气候随海拔升高而降低。降水充分,但呈陡峭单峰型分布,时空分布不均,常有“东边日出西边雨”情形。一般年平均气温约15.4℃,年均降水量1039.4毫米,境内风向随季节变化明显,夏半年盛行偏南风,冬半年盛行偏北风。全年无霜期约270天。秋冬两季多雾,多年平均日照时数为1328.3小时。
2.4 设计概况
隧道全长5633.4m,进口里程D3K425+953,出口里程DK431+586。隧道位于剑门关~江油北区间,双线隧道,线间距4.6m,设计为进口197m的平坡和6‰的单面上坡。全隧V级围岩593m,IV级围岩1940m,III级围岩3100m,包括正洞洞门,洞身开挖、支护、衬砌及相关附属工程。
图1 隧道建筑限界及衬砌内轮廓
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