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一些铁路隧道施工重大伤亡和设计变更事例所反映的疑难工程地质问题 (何振宁)

一些铁路隧道施工重大伤亡和设计变更事例所反映的疑难工程地质问题 (何振宁)
一些铁路隧道施工重大伤亡和设计变更事例所反映的疑难工程地质问题 (何振宁)

一些铁路隧道施工重大伤亡和设计变更事例

所反映的疑难工程地质问题

何振宁

进入二十一世纪以来,铁路掀起了建设高潮。由于建设标准的不断提高,铁路隧道的长度、埋深、跨度不断加大,穿越地区的自然条件越来越复杂,建设工程的规模和难度不断加大,面临的新问题越来越多,铁路地质勘察工作面对越来越艰巨的挑战。

笔者自2001年退休以后,有机会多次参加铁路工程建设的重大设计变更及一些工程事故的调查及技术研讨,接触到一些资料,收获了一些体会,粗略地进行了一些归纳和分析,就当前铁路建设过程中所反映的一些疑难的工程地质问题,通过一些典型工程实例提出以下看法,供大家参考。

一、高压富水岩溶问题

(一)三个重大工程实例

1、渝怀铁路园梁山隧道“9·10”高压突泥事件

隧道全长11Km,2002年9月10日14时,DK354+879下导坑掌子面突然发生爆响,瞬间突出4000多方硬塑~可塑状粘土及粘稠状泥浆,迅速填满244m长的正洞下导坑空间,受气浪和泥石冲击,洞内设施损坏,并将掌子面约200m远的电瓶车、梭式矿车向外推移50m,9人被掩埋死亡。

发生突泥的地段位于毛坝向斜东翌,埋深近500m,其岩层为二叠系茅口组灰岩,实测水压4MPa。事后查明,突泥部位在下导坑位置为一直径约2m近直立管道,向上逐渐加大并与地面岩溶洼地相通。笔者分析,这一上下连通的岩溶管道是由于硬质岩层在褶曲作用形成的层间滑脱空腔的基础上,溶蚀贯通的,形成贮存高压地下水和压缩气体及细颗粒粘土堆积物的“水—气—泥”复杂岩溶系统,一旦从下部开挖呈爆炸型突泥,瞬间涌出,无法抗拒。

毛坝向斜为呈舟状的封闭向斜构造,南北长65 Km,东西宽2~4 Km,线路从向斜最窄的“拐肘”部位通过,可能是层间滑脱带最发育的部位,这是今后选线应关注的问题。

2、宜万铁路马鹿箐隧道“1·21”高压突水事件

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隧道全长7.9Km,最大埋深400m。2006年1月21日平导PDK255+978掌子面突水,

15分钟内将已施工平导和正洞全部淹没,在持续3小时的突水过程中,总涌水量达110万方。突水将平导内重达18T矿车和4台电瓶车等冲出洞外100m冲沟内,冲毁洞口外300m范围内民房、施工场地设施及临时挡墙,死亡11人。而自1月21日至8月13日半年多时间内,陆续发生14次较大涌水,单次涌水3~30万方,最大达54.6万方。

突水地段岩层为三叠系大冶组石灰岩,为缓倾角单斜构造。事后查明,突水地点顶部发育一总容积达60万方溶潭,通过复杂的岩溶通道与隧道上部暗河系统相通,地面汇水面积达14Km2,一旦下雨可每小时补水2万~3万方,静水储量和动水补给量均较大,水压达0.8~1.2MPa。-

该隧道在选线阶段做了大量地质工作,在完成了清江流域1:1万地下暗河系统勘察工作的基础上,线路避开了暗河主干部位,尽量向分水岭部位靠,选择暗河支流上游位置相对较高部位通过。由于线路限坡标准的限制和岩溶系统的复杂性,尽管做了大量工作,仍未能完全避开暗河危害。

3、宜万铁路野三关隧道“8·5”高压突水、突石事件

隧道全长13Km,最大埋深400m。2007年8月5日,Ⅰ线正洞DK124+602右侧边墙发生坍塌和突水、突石,在半小时内突水15万方、突石5万方。块石含量大于50%,最大直径达2m~3m,夹大量岩屑和碳质页岩碎片,粘土物质较少。隧道已施工正洞被块石、泥沙淤塞400m长,威力巨大的泥石流将衬砌台车、挖掘机、自卸车、装载机等大型机械设备冲出500m,并扭曲解体,死亡10人。

坍塌和突水、突石地段岩层为二叠系下部栖霞组灰岩,为缓倾角单斜构造,右侧边墙围岩恰位于栖霞组底部灰岩与碳质页岩接触面附近,层面以30°倾角倾向隧道。事后查明,主要蓄水溶洞位于Ⅰ线隧道右侧边墙外40m、隧道上方100m,顺层发育岩溶管道与3号暗河及地表岩溶洼地相连通。含水层顶板高出隧道200m,管道流水压达2MPa。隧道开挖后,隧道右上方的高压岩溶水压垮右边墙厚7m~9m顺层围岩岩体,形成夹杂大量石块的突泥、突水。

(二)工程地质特征

上述园梁山、马鹿箐、野三关隧道的工程灾害事件,均属于高压富水岩溶工程地质问题,有如下特征:

1、隧道埋深较大(400m~500m),地下水位较高(高出隧道120m~450m),隧道高

程实测水压1.2~4.5MPa,表明岩溶管道连通性好,水压基本不折减。

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2、突水点附近发育较大蓄水溶腔(洞),地下水静储量较大,且通过岩溶管道系统与地下暗河及地表岩溶洼地相连通,地下水有较大动储量补给,涌水量大小与地面降水量和汇水面积大小关系密切。

3、由于地质条件的组合因素,伴随突水的固体物质种类有所区别。如园梁山隧道突出以可塑状的软泥为主,并伴有压缩空气产生爆突作用;马鹿箐隧道以水携泥砂为主,溶洞中沉积的粘土物质被大量冲出;野三关携大量块石和岩屑,溶洞中沉积的粘土物质较少。

4、可溶岩上下均夹有泥、页岩隔水层,对岩溶通道分布的成层性有控制作用。其所夹煤系地层,可能因硫化物溶解产生硫酸而加大溶蚀作用,促进岩溶发育。

(三)关于高压富水岩溶的分类问题

总结国内近年来隧道建设的经验,隧道的高压富水岩溶问题可以划分以下几类:

1、紧闭褶曲和断层组合型:以襄渝铁路大巴山隧道和宜万铁路齐岳山隧道为代表,紧闭向斜或背斜褶曲及相伴断层组合,可溶岩形成众多突水涌水点,暗河系统规模不是很大,单点突水量不会过大,但出水点多、水量稳定,常年总涌水量大。

2、封闭单个向斜构造型:以渝怀铁路园梁山隧道为代表,岩溶管道主要发育在向斜核部和两翼层间滑脱构造部位,出水相对集中,水量大而稳定,且水压较大。

3、岩溶化构造裂隙型:以青藏铁路关角隧道和精伊霍铁路北天山隧道为代表,溶洞、暗河不发育,构造裂隙发育且普遍轻度溶蚀,蓄水性好,突然相对集中突水点不多,但构造裂隙普遍淋水,且因此形成统一地下水位,具有一定水压。

4、宽大单斜构造型:以马鹿箐隧道和野三关隧道为代表,多层厚层可溶岩夹隔水层的缓倾角单斜构造,易发育网络化顺层岩溶系统和较大规模暗河系统,与大型储水洞、腔不利组合部位可发生灾难性大规模突水事件。

二、软弱围岩大变形问题

近年来出现了较多隧道软弱围岩大变形问题,初步归纳可分为以下二种情况:

(一)高构造地应力环境下的软弱围岩大变形

在青藏高原周边板块碰撞挤压形成的高地应力环境下,隧道在开挖过程中软岩普遍出现大变形问题。

兰新二线乌稍岭隧道:隧道全长22Km,最大埋深1050m,最大地应力32MPa,方向北东26°,与隧道走向交角较大。在二叠系、志留系千枚岩夹板岩分布的出口地段,干燥无水,

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在区域地应力作用下,拱顶围岩一般下沉50cm~60cm,最大1.05m;左边墙(西南侧)一般

收敛55cm,最大1.03m;右边墙(北东侧)一般收敛30cm~40cm,最大70cm。

兰渝铁路隧道软弱围岩地段:兰渝铁路通过板岩、千枚岩、碳质板岩、等软弱围岩地段长达90Km,70%是隧道通过。该地区位于板块交汇部位,断裂和褶曲构造极为发育,地层岩性变化大,在现今青藏高原向北东的持续扩展挤压作用下,地应力状态非常复杂。地应力以水平应力为主,普遍达27~30MPa,隧道变形量为30~100cm,隧道施工过程中普遍发生长时间持续的变形过程,支护开裂和破损情况十分严重,二衬也有开裂现象。

初步归纳高构造地应力环境下的软弱围岩大变形有如下工程地质特征:

1、地应力强度高,一般为25~30 MPa,最大可达35~~50 MPa,收敛变形值0.5~1.0m。

2、变形持续时间长,隧道开挖后其应力状态较长时间不易达到新的平衡。

3、分布范围广,软岩、较硬岩都可能发生变形,软岩可形成韧性剪切塑性变形,较硬岩可形成块状破碎和层间变形。

4、最大主应力方向如与隧道走向大角度相交,大变形主要发生在边墙和洞顶;最大主应力方向如与隧道走向近平行,掌子面大变形明显突出。

5、大变形强度、幅度与多种地质、工程因素相关。其地质因素如岩性、局部地质构造、岩层产状、地应力方向、地下水等;工程因素如单双线跨度、断面形状、支护措施、辅助导坑位置及施工进度等。

(二)在山体压力作用下软岩大变形

宜万铁路堡镇隧道全长11.6Km,最大埋深200~400m,发生大变形地段位于志留系与奥陶系地层界面位置,单斜构造,岩层走向与隧道走向基本平行,岩层从隧道左侧倾向右侧,倾角35°~55°。地应力实测最大水平主应力16MPa,北西60°。Ⅰ线隧道恰位于志留系砂岩与奥陶系泥质灰岩接触带,志留系底部有15m厚炭质页岩,在较长地段形成炭质页岩连续贯通分布于隧道洞室内的顺层构造,倾角35°~40°。在层间水的润滑作用下,产生顺层滑动变形,内挤100cm,拱顶下沉35~40cm,支护开裂,钢梁扭曲,部分地段坍塌。

襄渝二线新茨沟隧道、新蜀河隧道和杨河隧道,通过以云母片岩和炭质片岩为主的软岩地段均发生大变形。其地质构造走向与线路走向大致平行,地层、断层走向与隧道走向交角很小,隧道开挖过程中一旦遇到软弱地层,常出现顺层变形情况,在较长地段连续式重复出现,无法避开。据统计,三座隧道出现软岩共揭示88段,总长6.5Km,炭质极软岩呈“厚层

式带状”、“互层状”和“透镜体或薄层状”三种状态分布,层厚1~4m,最厚32m。大变

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形以水平位移为主,边墙收敛30~100cm,拱顶下沉30~50cm,支护开裂和钢架变形严重,

变形时间持续长。

初步归纳,在山体压力作用下软岩大变形有如下工程地质特征:

1、大变形具有流变特征,即在外部荷载无变化的情况下,岩体变形随时间增长逐渐加大,直至破坏垮塌。一般变形经历阻尼~均速~加速三个阶段,或者初始蠕变~支护措施后蠕变~破坏突变三阶段。例如,杨河隧道大变形阻尼阶段6天,均速变形阶段26~41天,32~47天后加速至破坏;新茨沟隧道22天后加速,36天破坏。

2、外部荷载主要是山体重力,一般隧道埋深超过200m,软岩就可能发生大变形。地应力可达10~15MPa,而围岩强度小于5 MPa,低者小于1 MPa,围岩强度应力比极低,这是变形的基本原因。

3、除岩石强度过低外,顺层构造是长大地段发生大变形的控制性因素,特别是有地下水的因素,更易降低层面结合强度,发生顺层滑动。地应力以水平方向为主,也可能受控顺层因素。

4、变形大小和时间长短,受多种因素控制。主要有:

岩层产状:岩层走向与隧道走向近似平行地段越长,变形越易发生;顺层边墙与逆层边墙变形形迹有区别,岩石倾角陡缓不同变形有区别。

岩性:强度低变形大,尤其是含炭质和云母成分多变形大,层面越发育变形大,软层越厚变形越大。

构造:受挤压形成的摩擦镜面越发育变形越大。

地下水:有水渗流是重要诱发因素。

埋深:一般埋深超过200m,发生变形。埋深越大,山体压力越大,围岩强度应力比低到一定临界值发生变形。

但也有的隧道埋深不大,如牡绥铁路兴源隧道埋深不超过100m,但整个隧道全部分布薄层炭质泥岩夹砂岩,岩质软弱,层面密集发育摩擦镜面,由于岩层走向与隧道走向交角小于45°,倾角较陡(>50°),加之双线隧道跨度较大,有利于产生强烈的卸荷作用,发生了以拱顶沉降为主的大变形,这说明产状因素很重要。

综上所述,山体压力环境下的软岩变形具有流变塑性变形和顺层偏压滑移剪切变形相组合的特征,与大区域构造地应力环境下软弱围岩大变形相比有共性,但一般仅限于炭质极软

岩及长大顺层地段,岩性较单一,且与地下水关系更密切。

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(三)关于大变形分级标准

为了更准确分析评价大变形程度采取相应工程措施,铁一院总结兰渝铁路的经验,提出了软岩隧道大变形分级标准:

大变形等级ⅠⅡⅢ

相对变形(%) 1.5~3 3~5 >5

强度应力比(Rc/ó)0.25~0.15 0.15~0.10 <0.1 我认为,这个分级根据岩石强度和相对变形量是基本因素。在勘察设计阶段其判别标准,还应在区别大区域构造地应力为主、还是以小区域山体重力地应力为主的前提下,同时考虑强度、产状、地下水和层面结构因素,进行综合判别。

(四)局部陡坡地形因素造成隧道浅埋段变形问题

包西铁路增建二线冒天山隧道全长14Km。其中K514+830至K514+950长120m地段,在开通运营二年后整体道床轨道板发生严重开裂和上拱变形,最大拱起达50mm,同时侧沟普遍发生开裂、位移和错断,致使列车限速运行。

经查,造成这一地段轨道结构发生严重变形,是由于在深切沟谷陡坡地形隧道浅埋的地段山体侧压力不对称局部集中作用所致。该段隧道埋深仅30m,地表为二条冲沟交汇处。其线路K514+800~K514+900长100m地段右侧地表为高近200m黄土陡坡,陡坡走向平行隧道,其坡脚线恰位于隧道中线附近,而隧道左侧为较宽的平坦谷沟,使隧道部位处于山体压力不对称受力状态,加之隧道顶部以上的基岩地层厚度不大(20多米),在承受山体压力过大的情况下向隧道偏压,致使轨道结构变形上拱,这是非常典型和少见的局部地应力集中事件。

三、太古界硬质变质岩大变形问题

张集铁路旧堡隧道全长9.6Km,北同蒲取直雁门关隧道全长14Km,都通过华北北部古老的太古界片麻岩、混合岩、变粒岩地层。因变质深,结晶程度高,是岩质坚硬的硬质岩、甚至极硬岩,在以往的隧道建设过程中很少出现重大设计变更。但这两座隧道在施工中却出现了没有料到的围岩大变形问题,给施工造成极大困难,工期一延再延,进行了重大设计变更,使我们不得不重新认识华北北部太古界变质岩的工程地质特征。对此,我初步归纳以下几点:

1、不管是片麻岩、变粒岩、角闪岩,普遍含有大量黑云母,片理发育,降低了岩石强度。

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2、在变质过程中,经受了混合岩化作用,花岗岩物质大量顺层侵入,由于熔融程度不是很深,未形成熔融为一体的混合岩,而是经历了层面发育的条痕状混合岩化作用,同时有大量伟晶岩脉、石英岩脉穿插发育,不但增多了岩体内的结构面,而且正长石易蚀变为强度低、且具有一定膨胀性的高岭石,再经风化作用易形成高岭土,成为软团块或软夹层。

3、在漫长的地质历史中,还有大量、多期深色超基性、中基性岩体、岩脉侵入,如辉绿岩、橄榄岩、角闪岩等,多顺层或切层侵入,经蚀变作用,如蛇纹岩化、滑石化、透闪石化、绿泥石化、石棉化、碳酸盐化及相应的片理化,有的还进一步形成绿泥石片岩、黑云母片岩、角闪石片岩等软质岩夹层,强度低,遇水软化,崩解性强,易产生大变形。

4、由于构造裂隙和各类蚀变岩类结构面可成为良好的地下水通道,在原始天然状态下深部岩体一般无水,一旦隧道开挖形成排泄廊道,引导地下水汇集渗流,不但软化各类蚀变夹层,而且冲蚀蚀变物质,为岩体大变形和发生坍塌提供了诱发条件。

总之,华北地区北部山区分布的太古界变质岩地层,虽然总体上属于硬质岩,但由于多期地质构造和蚀变作用,岩体软弱结构面发育,当隧道开挖导致地下水汇聚渗流后,结构面强度大为降低,因此围岩分级不能按常规划定为Ⅲ级,宜基本定为Ⅳ级,破碎和软质夹层的富水地段应定为Ⅴ级。

四、侵入岩脉蚀变风化破碎岩体塌方和突泥问题

(一)集包三、四线新旗下营隧道“3·19”大塌方

该隧道全长2025m,最大埋深200m,最小埋深8m,为双线隧道。通过地层主要为太古界大理岩和后期侵入的闪长岩。2010年3月19日,隧道施工掌子面里程为DK587+980,14时首先在DK587+930~940发生塌方,后迅速牵引带动大里程方向连续塌方,2~3天内坍塌还时有发生,长50m已开挖并进行初期支护地段全部坍塌封死,死亡10人,塌方总量达四、五千方。

经事件发生后调查鉴定分析,塌方地段岩性以太古界大理岩为主,首先塌方地段DK587+920~DK587+946长26m地段为辉绿岩墙,DK587+965有一闪长玢岩脉,DK587+966有一辉绿岩脉,挤压构造特征明显,由于构造挤压和风化深重,岩体十分破碎。

隧道顶部左侧上方约40m发育一条与隧道小角度交汇的冲沟,冲沟深十余米,其走向有利冬季积雪。据查气象资料,塌方前半年,冬季降雪量比历年同期偏多近一倍,特别是2010年1月3日降大暴雪为历史罕见,3月份春季有大量融雪水下渗。

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此外,隧道施工于2009年12月就掘进至DK587+980,因冬季严寒暂停施工,初期支护地段停工放置时间长达近4个月,二衬较长时间未跟上,有利于变形加快发展。

设计按大理岩分布地段,将DK587+865~DK588+075围岩分级划定为Ⅲ级,施工中虽然根据现场情况进行了变更,但由于对辉绿岩也按硬质岩对待,加强支护强度的措施衔接不紧密,塌方在薄弱环节突破进而牵引全段塌方。

(二)厦新铁路梁山隧道大型蚀变岩墙涌水突泥

隧道全长9.9Km,最大埋深680m,穿越燕山期花岗岩地层。2009年3月14日施工至DK96+505突然发生涌水突泥,突泥砂2000方;至4月6日又相继发生3次涌水突泥,共突泥砂2.8万方,夹花岗岩碎、块石,并于4月6日在隧道埋深270m山腰地段形成60m×30m、深约25m巨型陷坑。事后查明,发生涌水突泥的部位为花岗岩体中的辉绿岩和闪长玢岩岩墙,其走向与隧道正交向两侧延伸数百米,岩墙厚10余米,倾角近垂直,是后期中基性岩浆沿花岗岩体中北西向构造裂隙带侵入形成。中基性岩浆化学稳定性差,易风化,经蚀变作用呈土状和细颗粒状,形成深达二、三百米板状风化带,在坚硬的花岗岩体中形成富水的软弱破碎带,构成涌水突泥通道,一旦隧道开挖形成大规模塌方和突泥事件。

五、富水逆掩断层破碎带大规模突泥

南宁至广州铁路白云隧道全长2Km。2010年1月11日23时DK334+733拱顶左侧突然出现大规模突水、突泥,持续时间约30秒,喷涌长度170m,突出泥沙2500多方,无人员伤亡和机械损失,掘进停工,转入清理、原因调查,进行超前地质钻探和物探、水量检测、围岩监测及辅助性施工作业等工作。1月16日现场安排10人继续进行上述工作时,8时10分掌子面突然又涌出3000方左右块石、碎石、岩屑和粘土混合物质,持续30秒,喷涌长度仍为170m,隧顶上方高80m地面产生一30m×13m深6m塌陷漏斗坑。现场作业人员4人死亡、2人失踪,施工台架、铲车和装载机被推移10多米,完全损毁。

隧道围岩为寒武系砂质页岩、炭质页岩夹粉砂岩,单斜结构。塌方掌子面前方10m即DK334+743~833将进入区域性罗东大断裂破碎带及影响带范围。该断层是由相距百米的2条平行展布的逆掩断层组合而成,断层倾角仅25°。强烈的逆冲挤压在二条断层之间形成极为破碎的剪切带,经强烈风化作用,呈土夹角砾、块石状,富水饱和成流塑状,致使塌方迅速转化为突泥、突水。

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页岩地区与灰岩地区不同,页岩是贫水的非可溶岩,岩层渗水性差,形不成地下水管道和洞穴,所以一般不会形成大规模的突泥、突水。而此次事件形成在短时间内突然冲出携泥砂、石块的地下水,具有可溶岩地区岩溶洞穴填充物发生突泥、突水的表征,可能是由于页岩中夹有砂岩地层形成相对富水通道所致。

六、层状地层大规模顺层塌方

(一)有以下两个工程实例:

1、沪昆客专半山隧道进口段塌方

半山隧道全长 5.6Km,为双线隧道,最大埋深341m。2012年4月24~25日DK217+916~999连续发生塌方,塌方地段长83m,塌方高达25m,并造成相邻二衬开裂,因发现及时,未造成伤亡事故。经事后调查分析,造成塌方的地质成因是由于古老的奥陶系砂质板岩地层中发育层间隐形构造节量密集带,在连续三个月降雨条件下,地下水下渗增加,软化围岩和结构面强度并加大岩体容重,于隧道施工开挖中在较长地段形成顺层坍塌。

主要地质因素及特征:

⑴奥陶系板岩时代古老,经受多期地质构造运动,除发育褶皱和断裂构造外,呈单斜产状的板岩地层还多发育层间相对位移形成的隐形节理密集带,从表面上看还具有成层岩石的状态,但内部矿物分子联结已遭分割破坏,形成隐形节理,一经扰动就分离解体。

⑵岩层及伴生的节理密集带,走向与隧道走向交角较小,近似平行,顺层的不利结构组合,在较长的地段斜穿隧道。地层及节理密集带以50°~60°角度倾向隧道,松散、破碎岩体易沿层面下滑,形成规模不断扩大的牵引式坍塌;尤其当具备地下水沿层面或节理面加大渗流的条件时,更易诱发较大顺层坍塌,这是进口段塌方地段长达83m规模较大的原因。

“4·25”塌方发生后所进行的大地电磁勘探成果图,清晰表明由于地下水下渗形成了反映层间节理密集带位置的低电阻异常带,其走向与隧道小角度斜交,倾向隧道。

⑶砂质板岩属脆性岩石,当受力时塑性变形不明显,具有硬质岩破坏变形的突发性特征,可能造成塌方前变形监测征兆不明显,或征兆表现较晚,这使板岩地质坍塌发生很突然,而且首先坍塌的起点也不易判断,预防和预警难度很大。

2、黎南铁路那适二号隧道DK698塌方

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2010年7月11日,黎南铁路那适二号隧道DK698二衬前方正在进行仰拱施工的地段突然发生塌方,相距54m掌子面10人被封困;7月14日~28日又接连发生6次塌方,填埋掌子面至二衬全部正施工地段,10人未救出。塌方段隧道埋深60m,7月29日地表发生塌陷。

该隧道地层属寒武系粉砂岩夹页岩,产状属单斜构造,岩层走向近东西向,与隧道走向夹角15°~20°,为小角度斜交,岩层倾角陡立为70°~80°。

塌方后,在地表整治工程中,开挖和清除了较大范围表土和风化层,可以清晰看到发育顺层节理密集带。有一组优势节理顺层面发育,且相隔数米至十余米还发育挤压破碎带;结构面多见摩擦镜面和片状碳质成分,成为岩体中相对软弱夹层。这种产状陡立、纵向延伸较长、且结构面产状不利组合的延伸方向与隧道走向小角度倾角,是该段发生大规模坍塌的基本地质条件。

该地区塌方前一个月连续降5次大雨,地下水大量下渗,对岩体及结构面强度有软化作用,而且加大岩体容重,这是发生塌方的重要诱发因素。

塌方地段以粉砂岩为主,也呈现脆性岩石破坏变形特点,塌陷前变形征兆不明显,且由于牵引作用不断扩大持续发展形成多次塌方。

(二)通过上面两个实例,可以归纳顺层塌方有以下特征:

1、围岩为成层性明显、强度中等硬度偏软的板岩、粉砂岩、页岩,其强度不是很大,但具有硬质岩脆性特征,一般围岩级别常被判定为Ⅲ~Ⅳ级,未采取强大的支护加固措施。

2、岩层为单斜构造,倾角偏陡(45°~90°),在单斜构造的局部地段可能形成顺层发育的层间滑动面、带,严重的可形成层间节理密集带或挤压构造密集带,一旦其走向与隧道走向近平行,即在隧道中形成顺层构造,在较长地段形成不稳定岩体倾向隧道硐室的危险状态,这是牵引形成较大规模塌方的关键地质条件。

3、中等硬度偏软的岩石强度,塑性变形不明显,其失稳变形具有脆性岩石破坏变形的突发性和隐蔽性特征。

4、沿层面和构造节理结构面渗流地下水,可软化岩石和结构面结合强度,增大岩体容重,因此阵雨是诱发塌方的重要条件。

5、塌方的起始部位具有很大的偶然性,不易判断。

七、中更新统老黄土崩塌

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锦赤铁路烧锅地隧道全长1.1Km,为单线隧道。2010年10月18日进口浅埋黄土围岩地段发生塌方,7人被埋死亡。

经现场调查,本次塌方是隧道黄土浅埋地段,在异常降雨条件下由于雨水大量下渗形成的突发性事件。地质原因分析如下:

1、老黄土垂直节理发育是基本地质条件

隧道塌方地段为中更新统粘质黄土,干燥条件下是呈硬塑——坚硬状。一种突出的特殊性是垂直节理发育,一旦有雨量较大的降水条件,坡面地表水可沿垂直节理下渗一定深度,并侵润软化垂直节理周边黄土,使其含水量增加,强度降低,形成软弱的直立的网格状“过湿带”。而“过湿带”之间的黄土仍呈硬塑——坚硬状,被切割分离成片状、柱状。如浅埋隧道通过黄土地段“过湿带”密集发育,黄土地层的整体稳定性大为降低,一旦隧道开挖形成凌空面,靠近隧道的黄土柱、板承受不了上覆土层的压力,就可能发生“折断式”坍塌。这种破坏突发性强,征兆不明显,很难预先监测到,虽然土方量不大,但冲击力强,对隧道结构破坏性较大。

2、异常降雨是直接原因

据当地敖汉旗气象局提供的资料,2010年9月至10月降水量为162mm,是历年同期降雨量64mm的2.53倍,是2009年同期降雨量13.5mm的12倍。而隧道顶上为右高左低的平缓漫坡,有利地面降水漫流下渗,在黄土地段形成密集发育的“卸荷过湿带”。由于隧道埋深浅,仅7~9m,又位于冲沟岸坡的“卸荷过湿带”范围之内,垂直节理张开度高,有利于地表水下渗,对黄土体的“切割、湿化”作用明显,在此情况下开挖隧道是造成黄土坍塌的直接诱发原因。

3、隐伏的土石界面和靠近冲沟是左侧发生坍塌的控制因素

隧道坍塌地段距左边墙不远发育黄土与下伏砂岩的接触带,该土石界面以缓倾角倾向隧道,干旱季节则无地下水,但2010年由于降雨量大,地表水通过黄土裂隙下渗,侵润黄土地层同时,有一部分下渗至基岩,赋存在风化裂隙中,并沿倾斜土石界面向隧道方向运移,使黄土底部富水软化,造成隧道左侧土体整体不稳定,形成挤向隧道的较大推力,加之左侧靠近冲沟岸坡“卸荷带”,张开节理发育,水易下渗,黄土层整体强度降低,这是造成坍塌、初支开裂和收敛变形发生在左侧的控制因素。

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总之,DK156+714塌方规模不是很大,但后果严重,主要是具有难于预料的突发性。这种突发性成因复杂,表现的形式以脆性变形特征为主,又兼有土层蠕变的特性,属多种因素的组合成因,认识难度较大。

八、新第三系地层突泥涌砂

(一)兰渝铁路桃树坪隧道全长3225米,地表覆盖厚层黄土和卵石土、圆砾土,其下为新第三系砂岩。隧道于2009年开工,原计划于2010年完成铺轨,由于施工开始后围岩发生严重的涌砂塌方问题,施工严重受阻,至今尚未完成,出现重大设计变更,并于2012年发生塌方事故,封堵5人后被就出。

该隧道通过新第三系砂岩地层,原定围岩级别以Ⅴ级为主,部分地段Ⅳ级。施工开挖发现该砂岩地层富水,砂岩胶结极差,一经开挖扰动即成流沙状,全部变更为Ⅵ级加强,采取了井点降水、长大管棚注浆以及水平旋喷等一系列措施,施工进度仍然缓慢,严重影响兰渝线全线建设工期,建设成本大为提高。

该层砂层在兰州地区普遍分布,称为“疏松砂岩”,其胶结成岩作用极弱,天然状态下尚有一定结构和承载能力,但在富水条件下一经扰动即解体成流沙状态,应属于一种弱成岩的劣质岩。

我国西北地区,第三系和中生界地层中常见类似弱胶结性质的砂岩,无论对桥基或隧道围岩,其工程性质均较差,应引起重视。

(二)牡绥铁路双丰隧道全长7.2km,地表覆有玄武岩盖层,下伏花岗岩,中间沉积新第三系泥岩、砂岩,其不整合界面波状起伏很大。隧道多次穿过新第三系泥岩、砂岩底部与花岗岩接触的低凹富水地段,由于软化和冲蚀作用,施工开始以来多次发生突泥、涌砂和塌方,施工严重受阻。现已在原勘察22个钻孔的基础上,又补钻22个钻孔,基本查明了不整合界面起伏、泥岩软化、花岗岩风化层及富水状况,进行了重大设计变更,包括变更为Ⅵ级围岩和增加长地段平导的措施,但建设工期、投入和安全的前景还有相当大的不确定性。

九、泥、页岩可燃气体燃烧、爆炸

(一)云桂铁路老石山隧道全长8km,位于云南省宜良地区,通过地层为二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系和寒武系地层,岩性有灰岩、砂岩、页岩等,夹有少量的薄煤层。

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2012年3月施工过程中,在平导PDK717+780处底板起火,火焰喷出高度1.7m,火点

范围1.2m2,伴随有出气声。经检测瓦斯气体浓度0.2%-1.6%,最高达9.7%,成份为甲烷(CH4)。

设计院委托西南石油大学对此可燃气体成因、分布及对工程的影响,开展了专题研究,结论是:

1、隧道本身不通过油气富集区,但靠近宜良油气田,断裂和褶曲构造有可能造成可燃气少量向隧道地区运移。

2、隧道穿越多套生油气地层和储集层,隧道岩体已受油气侵染,在紫外光照射下发光。

3、可燃气体来源深部地层,断裂为向上运移的通道。

4、深部生油、生气地层主要为志留系、寒武系黑色页岩和生物灰岩、而其他砂岩和灰岩为良好的储气层。

5、隧道有长700m地段为高瓦斯工区,其余地段为低瓦斯工区。

(二)达成铁路炮台山隧道全长3km,穿越地层为侏罗系红色泥岩夹砂岩,本身不具有生气条件,但在90年代施工中发生瓦斯爆炸,死14人。后经调查判断,瓦斯也是来源于隧道之下3000m深的须家河组煤系地层,煤层之上的厚层砂岩裂隙是瓦斯上移通道和储气层,上部泥岩组成的穹隆构造是良好的封闭层,因此,造成侏罗系地层有瓦斯逸出的条件。

(三)可然气母体可分两类:

1、煤系地层:大量植物残骸,在高温、高压环境成煤过程中产生瓦斯,煤层和炭质页岩是可能的气源。

2、生油气地层:大量动、植物残骸,在高温、高压和还原环境中形成油珠,汇集成油田同时产生天然气体,黑色泥岩、黑色页岩、生物碎屑灰岩都可能形成良好的生油气岩。

十、白云岩剪涨(张)裂缝突砂、涌砂

昆明至河口铁路秀山隧道全长10km,其出口5km长地段为震旦系白云岩夹砂岩、页岩组成的五里箐向斜和里山背斜,褶曲构造两翼发育三条区域性大断层,其中通海断层为全新活动断层。在施工期间相继发生11次大突沙、涌沙,日涌水量达5万-12万方,最大日涌水

量曾达12万方,最大水压达2.3MPa。涌水、涌砂点多为大型宽张裂缝,长数百米,宽0.3-1m,

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最宽达3m,产状直立,走向与隧道走向小角度交汇,近似平行。每次涌砂都达数百至数千方,使施工严重受阻。

经成都理工大学判定为剪涨(张)裂缝,是硬质岩层在褶曲过程中形成的伴生构造,是新地质构造运动中继承老构造形成的。其走向大致垂直褶曲轴向,主体走向垂直现代地应力场最大主应力方向,通常是在新构造运动作用下,在近地表低温、低压条件下形成的,在剪切错动过程中常伴有明显的剪涨(张)作用和产生大量的空隙,因此,此类剪涨(张)裂缝具有良好的透水和储水性能,裂缝之间的岩体松散破碎,强度很低,手抓即散,在富水条件下形成水沙流和不断扩大的空腔,威胁隧道围岩的稳定性。因为剪涨(张)裂缝长距离与隧道平行而无法避开,形成间息性、突发性的突砂、涌砂灾害。

十一、岩溶地面沉降

龙厦铁路象山隧道全长15.9Km,最大埋深830m,为双线隧道。DK24+000~DK24+300长300m地段分布三叠系溪口组厚层石灰岩。埋深150m~180m,地表为九龙江北溪上游两条小溪汇合处,形成半封闭低洼地带。洼地地表覆盖层厚10m~50m第四系松散层,为粉质土夹卵石土。隧道未开挖前地下水位接近地表,2007年隧道开挖后地下水大量流失,日涌水由最初2万方,增加至10万~20万方,地下水位下降20m~50m,水压由初期1.4MPa下降稳定在0.5MPa左右。

隧道大量涌水造成地下水位急剧下降,地表土体产生不均匀沉降,截止到2010年3月,地表累计沉降达5Cm~80Cm,造成水泥厂及村镇房屋搬迁,社会影响巨大。该地段具备典型的、完全的岩溶地面沉降形成的地质结构和水文地质条件,为研究隧道施工可能引起的环境问题提供了生动事例,今后对于类似地段,应明确做出可能发生地面沉降的预测分析。

十二、几点体会

1、关于“依法合规”性

参加安全大检查和事故调查,分析事故原因和确定事故责任主要的依据就是检查地质工作及成果资料是否符合技术法规、设计规范、规程及有关审批文件的要求。与一般资料审查评定不同,事故调查不是评定地质工作好坏及水平,而是检查地质工作是否满足规范的基本要求,如技术原则、工作内容、技术方法、工作量、工作精度及成果资料等是否符合规范、规程的相关要求,是对“技术底线”或是否“及格”的衡量。因此,设计院在开展地质工作

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中,务必要经常、认真学习和研究规范的要求,经常对照、检查自己的工作,避免出现“违规”和“漏规”问题,确保一旦发生工程事故后能经受住按规范、规程逐条逐句的检查。

例如,在南广线白云隧道塌方、突水、突泥事故调查中,针对罗东断层只进行1个钻孔勘探是否违规的问题产生不同意见。我认为,由2条逆掩断层组成的大断裂带,只进行1孔钻探肯定是不足的,如有2孔以上能准确控制断层产状为优,这是从评价地质资料质量角度考虑的。从分析事故责任角度出发,塌方事故发生在断层下盘边界附近有一钻孔控制,这就不能说违规缺少钻探。地质资料通过地质调查确定罗东断层由2条支断层组成,在施工图上标注了断层位置、产状和分布地段,提出了断层的破碎及富水特征,所确定的围岩级别合理,这满足规范“底线”要求,尽管只钻探1孔,但最终成果未出现大的误判,因此不能算违规,不是造成事故发生的直接原因,应属于“可以做的更好”。

另从字面上检查,“地规”中有“重点地质复杂地段、包括断层,应有钻孔控制”的要求,对于钻孔数量没有具体要求,也不可能提出具体要求,可由勘探单位根据现场情况确定。

从一般要求看,“地规”4.3.8条规定:“埋深小于100m的较浅隧道或峒身段河谷较发育的隧道,勘探点间距不宜大于500m”,“断层应有勘探点控制”。经查,本隧道埋深小于100m段落约1.2Km,共完成钻孔6个,利用钻孔1个,钻孔平均间距170m,总体符合规范要求。

“地规”4.3.4条规定:“地质条件复杂的隧道,应做好隧道地质条件的宏观控制,提出应进行超前地质预报的方法和段落”。经查,施工图中标明了进行超前地质预报的地段和方法的要求,包括塌方地段,均按设计进行了超前水平钻和物探等工作。

结论是地质工作没有违规问题,没有预测出发生塌方属于认识水平问题。

2、关于地质不确定性

隧道工程发生工程灾难和大的设计变更的地质原因与地质不确定性有关,对“地质不确定性”应有具体分析。一般情况是,按当前技术水平和标准要求,能确定的常规地质问题未查明,由此造成的不确定性应属于不合理的、不应该的,是可以避免的,不能强调客观而推卸责任。另一种情况是,由于地质问题的复杂性、隐蔽性和动态发展的特性,对有些地质问题难于认识到位,所出现的误判、漏判有些是在所难免的,情有可原的。这种合理的不确定性有以下三种具体情况:

⑴基本定性正确、无漏判,但定量细节与实际有程度不同的差异,难以完全避免;

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⑵由于地区性特性或工程规模等因素出现无实践经验的新问题,通过一定时期的工程实践

和总结,可以摸索出确定的方法,如软弱围岩的变形问题;

⑶对于一些过于复杂和随机性很强的多因素组合成因类问题,限于当前技术发展水平和勘

探手段无法确定,目前仅能从宏观角度做出多种可能性预测,不可能准确预测,如岩溶高压水和极特殊地质因素造成的大规模塌方等问题,虽然地质工作满足规范要求,但难以完全避免发生重大伤亡事故和重大设计变更事件应属于认识问题。

3、关于加深地质工作和专项地质工作

由于我国工程地质的复杂性和多样性,铁路干线的勘察设计工作,在踏勘、初测、定测和补充定测工作阶段的基础上,对地形、地质条件复杂的铁路干线的地质勘察工作增加“前期地质加深工作”和“专项地质工作”是必要的。

加深地质工作安排在初测前,为线路大方案比选进行大范围的区域地质调查和地质选线工作,以航测遥感、综合物探和地质测绘为主要手段,以提供1:5万和1:1万工程地质资料为主要成果,对所有可能的线路方案进行工程地质条件比选。如西安安康线越秦岭,内昆线越岭、渝怀线越岭、兰新线越沂沭大断裂带、宜万线越岭等均取得良好效果。这项工作已正式纳入铁路设计程序和文件组成内容。

专项地质工作主要安排在初测及后续阶段,主要针对不同地区的特殊、重大的疑难工程地质问题,研究其发育规律及解决的工程措施,优化线路和工程设计方案。如宜万线的清江区域地下暗河系统,大瑞线的高地热异常区、兰渝线软岩大变形、成兰线活动性断裂等。

这两项工作,加大了铁路建设对地质工作的投入,大幅度提高了铁路地质工作的技术水平,发挥了重大技术、经济效益,但目前有削弱的趋势,希望继续坚持和扩展。

4、关于劣质岩

在条件成熟和有需求时,建议在技术规范中引入“劣质岩”概念,如石膏、膏溶角砾岩、弱胶结岩、断层岩、炭质岩、蚀变岩、煤层、油气岩等,明确判别、分级标准和评价内容。

二〇一二年十月

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隧道工程课程设计报告(铁路单洞双线)

隧道工程课程设计姓名: 专业班级: 学号: 指导老师:

目录 第一章工程概况 (1) 1.1 隧道概况 (1) 1.2 工程地质及水文地质 (1) 1.2.1工程地质 (1) 1.2.2 水文地质 (1) 第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (2) 2.1 深浅埋隧道的判定原则 (2) 2.2 围岩压力的计算方法 (2) 2.3 Ⅳ级围岩计算 (3) 2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (3) 2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (4) 2.4 Ⅴ级围岩的计算 (4) 2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (4) 2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (4) 第三章衬砌内力计算与检算 (5) 3.1 Ansys的加载求解过程 (5) 3.2 衬砌结构强度检算原理 (5) 3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (6) 3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9) 第四章衬砌截面配筋计算 (19) 4.1 截面配筋原理 (19) 4.2 IV级围岩配筋计算 (19) 4.3 V级围岩配筋计算 (20) 4.3.1 断面1的配筋计算 (20) 4.3.2 断面2的配筋计算 (21)

第一章 工程概况 1.1 隧道概况 太中银铁路为客货共线的双线铁路。线路上一共建有22座隧道,其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧,隧道进口地势较陡,此处岩石裸露,进口前方为一冲沟,冲沟内有水,地势狭窄。出口坡度陡,为黄土覆盖,并有大量植被,出口前方为一冲沟,沟内地势平缓,沟内经过开采,原有地形已改变。隧道进口里程DK194+082,出口里程DK194+450,全长368m 。隧道位于半径为5000m 曲线上,隧道内坡度为7.5‰的下坡,最大埋深61.08m 。隧道进出线间距4.49m ,DK194+340至出口线间距为4.40m 。 1.2 工程地质及水文地质 1.2.1工程地质 (1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土,奥陶系下统灰白色石灰岩。 地层描述如下: 老黄土:稍湿、坚硬状态,具垂直节理; 奥陶系下统灰白色石灰岩:强风化~弱风化,节理发育,岩层产状195°∠15°。 (3) 土壤最大冻结深度:1.04m 。 (4) 地震动峰值加速度0.05g ,地震基本烈度VI 度。 1.2.2 水文地质 隧道洞体内土石界面有地下水。

某铁路隧道隧道实施性施工组织设计

目录 1 编制依据、编制范围及设计概况 (6) 1.1编制依据 (6) 1.2编制范围 (6) 1.3设计概况 (6) 2 工程概况 (7) 2.1 线路概况 (7) 2.2主要技术标准 (7) 2.3主要工程内容和数量 (7) 2.4征地拆迁数量、类别,特殊拆迁项目情况 (8) 2.4.1 用地 (8) 2.4.2 果树 (8) 2.4.3 房屋 (9) 2.4.4 特殊拆迁项目情况 (9) 2.5工程特点 (9) 2.5.1 工程地质条件复杂,施工难度大 (9) 2.5.2 防排水难度大 (9) 2.5.3 工期紧,任务重 (9) 2.5.4 隧道多工作面施工,专用设备投入大 (9) 2.5.5 建设标准高、管理严 (10) 2.6工程重、难点对策 (10) 3 建设项目所在地区特征 (11) 3.1自然特征 (11) 3.1.1 地形地貌 (11) 3.1.2 工程地质 (12) 3.1.3 水文特征 (13) 3.1.4 气象特征 (13) 3.2交通运输情况 (13) 3.2.1 铁路 (13) 3.2.2 公路 (14) 3.2.3 通讯 (14) 3.3沿线水源、电源、燃料等可资利用的情况 (14) 3.4当地建筑材料的分布情况 (14) 4 施工组织安排 (14) 4.1建设总目标 (14) 4.1.1 安全生产目标 (14) 4.1.2 质量目标 (15) 4.1.3 工期目标 (15) 4.1.4 文明施工及环境保护目标 (15) 4.1.5 职业健康安全目标 (16)

4.2施工组织机构、队伍部署和任务划分 (16) 4.2.1 施工组织机构 (16) 4.2.2 施工队伍部署及任务划分 (17) 4.2.3 架子队 (18) 4.2.4 项目队部门职能 (18) 4.3总体施工安排 (22) 4.3.1 施工总平面布置原则 (22) 4.3.2 施工总体安排 (23) 4.3.3 施工总平面图 (24) 4.4施工进度安排 (24) 4.4.1 施工总体进度计划 (24) 4.4.2 工程单元划分和施工顺序 (24) 4.4.3 隧道施工进度指标 (25) 4.4.4 隧道工程各工序作业循环时间 (26) 4.4.5 进度安排 (28) 4.4.6 关键线路 (28) 4.4.7 施工进度计划表 (28) 4.5施工组织措施 (28) 4.5.1 施工准备阶段组织措施 (28) 4.5.2 施工阶段组织措施 (30) 4.5.3 竣工验收阶段组织措施 (31) 5 临时工程和过渡工程 (32) 5.1大型临时工程 (32) 5.1.1 施工便道 (32) 5.1.2 施工用水 (36) 5.1.3 施工用电 (37) 5.1.4 供风设备 (38) 5.1.5 混凝土搅拌站 (39) 5.1.6 施工通讯 (39) 5.1.7 弃碴场 (40) 5.2小型临时设施 (40) 5.2.1 施工场地及驻地建设 (40) 5.2.2 工地试验室 (40) 5.3其它临时设施 (40) 5.4临设工程数量表 (41) 6 主要工程项目的施工方案、施工方法 (41) 6.1总体施工方案 (41) 6.1.1 控制测量 (43) 6.1.2 施工场地与临时工程 (43) 6.1.3 洞口工程开挖与支护 (43) 6.1.4 洞身工程开挖与支护 (44)

铁路隧道规范

1 总 则 1.0.1 为了贯彻国家有关法规和铁路技术政策,统一铁路隧道设计技术标准,使铁路隧道设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于 160h m /k 、货物列车设计行车速度等于或小于120h m /k 的 Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路隧道的设计。 1.0.3 隧道按其长度可分为: 特长隧道 全长10000m 以上; 长 隧 道 全长3000m 以上至10000m; 中长隧道 全长500m 以上至3000m; 短 隧 道 全长500m 及以下。 注:隧道长度是指进出口洞门端墙墙面之间的距离,以端墙面或斜切式洞门的斜切面与设计内轨顶面的交线同线路中线的交点计算。双线隧道按下行线长度计算;位于车站上的隧道以正线长度计算;设有缓冲结构的隧道长度应从缓冲结构的起点计算。 1.0.4 隧道勘测设计,必须遵照国家有关政策和法规,重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。隧道建设应注意节约用地、节约能源及保护农田水利,对噪声、弃碴、排水等应采取措施妥善处理。 1.0.5 隧道设计应依据可靠完整的资料,针对地形、地质和生态环境的特征,综合考虑运营和施工条件,通过技术、经济比较分析,使选定的方案、设计原则和建筑结构符合安全适用、经济合理和环境保护的要求。 1.0.6 新建铁路隧道的内轮廓,必须符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定及远期轨道类型变化要求。对于旅客列车最高行车速度160km/h 新建铁路隧道内轮廓尚应考虑机车类型、车辆密封性、旅客舒适度等因素确定,隧道轨面以上净空横断面面积,单线隧道不应小于422 m ,双线隧道不应小于762 m ;曲线上隧道应另行考虑曲线加宽。设救援通道的隧道断面应视救援通道尺寸加大,救援通道的宽度不应小于1.25m 。 双层集装箱运输的隧道建筑限界应符合铁道部相关规定。 位于车站上的隧道,其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。 1.0.7 改建既有线和增建第二线时,新建隧道应采用新建铁路标准,改建隧道宜采用新建铁路标准。 1.0.8 隧道建筑物应按满足100年正常使用的永久性结构设计,建成的隧道应能适应运营的需要,方便养护作业,并具有必要的安全防护等设施。 1.0.9 隧道建筑结构、防排水的设计及建筑材料的选择,应充分考虑地区环境的影晌。 1.0.10 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极采用新理论、新技术、新材料、新设

隧道工程建设标准及施工技术

第四章隧道工程建设标准及施工技术 第一节隧道工程设计要求 客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。研究表明,以上两方面要求中,后者起控制作用,但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。 一、隧道横断面有效净空尺寸的选择 在确定隧道横断面有效净空尺寸之前,首先要正确地选择隧道设计参数。高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应,与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值,目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值,如3s或4s内最大压力变化值。我国拟采用压力波动的临界值(控制标准)为3.0Kpa/3s。 根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系可以推算出满足舒适度要求时,阻塞比β宜取为:当V=250km/h时,β=0.14;当V=350 km/h时,β=0.11。 隧道横断面形式一般为园形(部分或全部)、具有或没有仰拱的马蹄形断面。而影响隧道横断面尺寸的因素有: (1)建筑限界; (2)电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围; (3)线路数量:是双线单洞还是单线双洞; (4)线间距; (5)线路轨道横断面; (6)需要保留的空间如安全空间,施工作业工作空间等; (7)空气动力学影响; (8)与线路设备的结构相适应。 二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点 1.当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题,为了降低及缓解空气动力学效应,除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外,必须采取有力的结构工程措施,增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构;另外还有其它辅助措施,如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道;以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。 2.客运专线隧道的横断面较大,受力比较复杂,且列车运行速度较高,隧道维修有一定的时间限制,复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全,且永久性好,故一般不采用喷锚衬

高速铁路某隧道工程实施性施工组织设计

严格管理, 依托科技, 开拓进取, 聖筑产品。XX高速脚 1 ^xx^xxiilg

1工程概况 (3) 2编制依据 (7) 3施工顺序及施工方法 (7) 4施工进度计划 (33) 5各项资源需用计划表 (33) 6工场面平面布置 (33) 7质量计戈U (40) 8质量目标 (42) 9质量保证措施及方案 (42) 10安全生产保证措施 (64) 11环境保护措施 (72) 12文明施工措施 (76) 1工程概况 1.1工程地点及施工范围 1. 1.1工程地点 本工程地处新建铁路XX至XX第^一标段(DK117+845

1.1.2施工范围:DK117+890-DK119+310 1.2主要工程数量 1.2.3出口段1420m及出口工程 详见下页主要工程数量表 1.3工程地质、水文、交通、建材等 1.3.1工程地质 A隧道所在地区属第四系堆积分布有零星坡残、坡洪积人工填筑层,基岩大多裸露,主要有侏罗系中下统自流井组、下统珍珠冲组、三迭系上统须家河组地层。 B不良地及特殊地质 隧道区内主要有复兴隆二井、和平煤矿和二岩煤矿的采空区;隧道穿过T3Xj含煤地层,须家河组地层层数较多,厚度小,一般煤层厚度为0.2?0.5m, 煤层瓦斯含量较低,为低瓦斯隧道。 1.3.2工程水文 本隧道地下水主要有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水。 A.孔隙潜水 隧道范围内基岩普遍出露,覆盖层薄,第四系孔隙水贫乏。 B.基岩裂隙水:温塘峡背斜轴部张开裂隙发育,有利于地表水的下渗,同时也为地下水的运移提供了良好的通道,核部地层为须家沟砂、页岩夹煤层、煤线、砂岩透水性强,而页岩及煤层透水性差,具有阻水作用,因此在阻水附近有可能发育较丰富的地下水。

BIM技术在铁路隧道设计中的应用

2015年9月下第44卷第18期 施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 59 DOI :10.7672/sgjs2015180059 BIM 技术在铁路隧道设计中的应用 * 王志杰,马安震 (西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都610031) [摘要]我国铁路行业BIM 技术应用尚处于起步阶段,相关研究成果较少。BIM 技术能够为当前铁路高速发展形势下铁路工程工期、质量、技术的更高要求提供解决方案。阐述了BIM 技术的概念和优势、应用现状。结合BIM 软件,从模型架构设计、模型参数化设计、碰撞检查和二维出图等方面提出了隧道设计的技术路线。以某铁路隧道工程为例,详细介绍了基于CATIA 软件的BIM 技术在铁路隧道设计应用中的全过程,为推动BIM 技术在铁路行业的应用提供技术思路和理论参考。 [关键词]信息化;铁路;隧道;建筑信息模型[中图分类号]TU17 [文献标识码]A [文章编号]1002- 8498(2015)18-0059-05BIM Technology and Its Application in the Railway Tunnel Design Wang Zhijie ,Ma Anzhen (Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering ,Ministry of Education ,Southwest Jiaotong University , Chengdu ,Sichuan 610031,China ) Abstract :The application of BIM technology is in its starting period in China leading to lack of relevant research results.The rapid development of high-speed railway makes higher requirements for construction duration ,quality and technology of the project ,which can be solved by BIM technology.The concept and advantages of BIM as well as its application status are stated in the paper.A novel technological route of tunnel design is proposed in terms of model architecture design ,model parametric design ,collision check ,two-dimensional drawing and so on.Taking a practical railway tunnel project as a case ,the whole process of BIM application in railway tunnel design based on CATIA is introduced.The paper aims at providing technical ideas and theoretical reference for the application of BIM in railway industry.Key words :information ;railways ;tunnels ;building information modeling (BIM )*中央高校基本科研业务费专项项目(SWJTU11ZT33)[作者简介]王志杰,教授,E-mail :562426357@qq.com [收稿日期]2015-01-22 引言 我国有四分之三左右的国土是山岭和重丘,在 土建工程中,修建隧道是保护自然环境,消除山地危害的主要解决手段,同时也是铁路建设的重点和难点。铁路建设是一个系统工程,需要各阶段相互衔接、各专业协同设计。传统的二维平面设计存在信息传递不畅,设计意图表达不明确,资源调配不均,设计成果不能有效服务于铁路运营维护等诸多问题。相比之下,近年来发展起来的建筑信息模型(building information modeling ,BIM )技术能够有效地改善上述状况。因此,将BIM 技术应用于隧道工程建设是必要的。本文以BIM 技术在某双线铁路隧道设计中的应用为例,探讨说明了隧道BIM 技术 的设计思路。 1BIM 概述 BIM 是以三维数字模型为对象对项目进行设计、施工和运营的一项新技术。BIM 的思想产生于20世纪70年代[1],其模型具有2个基本特点:①模型是真实工程体在虚拟空间的数字化展现,视觉效果真实强烈,符合工程人员的思维习惯;②信息是模型的灵魂,具有全过程的一致性和共享性,服务于工程建设的规划、设计、施工、运营的全生命周期。BIM 以工程项目的相关信息数据作为模型的基础,与传统的二维设计相比具有以下几方面优势 [2] :①模型信息集成,解决了项目各参与方信息 交流不畅和信息断层问题;②模型参数驱动实现设 计自动化和智能化;③开放的数据接口可实现多种软件的信息互访;④综合协同的多维仿真平台实现项目参建各方的协同合作。

铁路工程地质勘察

铁路工程地质勘察概要 一、铁路工程各专业所需的地质设计参数 (一)路基 1、路堤 1)一般路堤:基底土承载力小于200kP地段土的沉降计算,设计参数为e、e-p曲线 2)高路堤(粗粒土>20m,细粒土>12m) (1)填料的γ、c、φ值—稳定计算,最佳含水量—稳定分析,用于沉落加宽计算 (2)基底土的γ、c、φ值,e、e-p,e-Lgp曲线—沉降计算 3)陡坡路堤(横坡>1:1.25,即22°) (1) 填料的γ、c、φ值稳定计算 —稳定计算 (2)基底土的γ、c、φ、σ (3)支挡建筑物基底与岩土的摩擦系数f 4)浸水路堤 (1) 填料的γ、c、φ值—稳定计算 、f等 (2)防水措施所需的设计参数,如支挡的σ 2、路堑 1)土质路堑 (1)边坡土的γ、c、φ地下水位—稳定计算 (2)基底土的σ 、e、e-p,e-Lgp曲线—沉降计算 (3)边坡率 (4)支挡工程的设计参数(挡土墙、抗滑桩、锚杆等) 2)石质路堑 (1)石质边坡的γ、c、φ或φe(岩体,结构面) (2)边坡率 (3)加固工程所需的设计参数 3、不良地质地段路基 1)崩塌地段 (1)石块的弹跳高度、块度 (2)各类防护和支挡建筑所需的设计参数 ①遮挡建筑—棚洞、明洞(按隧道要求) ②支挡建筑—按支挡建筑要求 ③拦截建筑—拦石墙等 2)岩堆地段 (1)路堑边坡率 (2)路堑边坡土的γ、c、φ、σ 、f—稳定计算 (3)支挡建筑的设计参数 3)岩溶及人工洞穴地段 (1)洞穴顶板的安全厚度:完整基岩厚跨比为0.5,不完整基岩,顶板厚度>5倍洞高 (2)洞穴距路基的安全距离:坡脚距洞穴的水平距离必须满足路堤填料扩散角的要求 (3)处理工程的设计参数(视处理工程的种类而定) 4)煤矿采空区地段 (1)确定移动盆地范围 (2)在路基范围内埋深<40m,宽度>2m的坑道必须处理 5)地震地区路基

最新版铁路隧道工程施工组织设计方案

铁路隧道工程施工组织设计方案

目录 1. 制依据、编制范围及编制原则 (5) 1.1编制依据 (5) 1.2编制范围 (5) 2. 施工组织安排 (5) 2.1建设总体目标 (5) 2.1.1质量目标 (5) 2.1.2安全目标 (6) 2.1.3工期目标 (6) 2.1.4环水保及节能目标 (6) 2.1.5职业健康目标 (6) 2.2建设管理组织机构和施工任务划分 (6) 2.2.1建设组织机构 (6) 2.2.2施工任务划分及施工队伍安排 (7) 2.3总体施工安排和主要阶段工期 (7) 2.3.1总体施工顺序 (7) 2.3.2施工进度安排依据及原则 (8) 2.3.3主要进度指标的确定 (9) 3. 主要施工技术方案 (11)

3.1总体施工方案 (11) 3.2分部、分项工程施工方案、技术措施、施工工艺和方法 (12) 3.2.1分部、分项工程施工方案 (13) 3.2.2分部、分项工程施工技术措施 (20) 3.2.3分部、分项工程施工工艺和方法 (25) 4. 资源配置方案 (96) 4.1主要工程材料设备采购供应方案 (96) 4.1.1材料供应方案 (97) 4.1.2材料采购方案 (97) 4.1.3主要材料保供措施 (97) 4.2主要施工装备配置方案 (98) 4.3主要机械设备保供措施 (98) 4.4劳动力计划 (99) 4.4.1 劳动力组织安排的原则 (99) 4.4.2 专业技术工人的来源与岗前培训 (99) 4.4.3 劳动力配置及组织计划 (101) 4.4.4 特殊时期劳动力保证措施 (103) 5. 管理措施 (104) 5.1质量保证管理措施 (104)

[广东]新建铁路隧道工程地质勘察报告

新建铁路南广线桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地质勘察报告 湖南湘煤地质工程勘察有限公司

新建铁路南广线桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地质勘察报告 编制单位:湖南湘煤地质工程勘察有限公司 提交时间年10月

目录 一、概况 (1) 二、地理位置及地形、地貌 (2) 三、区域地质构造及工程地层特征 (3) (一)区域地质构造 (3) (二)工程地层特征 (3) 四、水文地质条件 (5) (一)水文地质条件 (5) (二)水文地质试验 (5) (三)岩层裂隙岩溶发育情况 (6) 五、隧道围岩岩石力学性质及工程地质评价 (8) (一)岩石力学性质 (8) (二)工程地质评价 (8) 六、综合测井测试 (10) 七、封孔情况 (13) 八、结论 (13)

附图、附表 图号顺序号比例尺 1 1-1 区域地质图1:200000 2 2-1 SSZ-6孔工程地质综合柱状图1:1000 3 3-1 抽水试验曲线图1、图2 4 4-1 综合测井成果图 附表: 附表:岩石物理力学性质实验报告 附表:岩石鉴定报告 附表:水质检验报告 其它:岩芯照片

新建铁路南广线桂肇段黄竹评隧道SSZ-6孔工程地质、水文地质勘察报告 一、概况 黄竹坪隧道位于广东省云浮市郁南县南江口镇境内,设计钻孔SSZ-6,里程为DK320+700右15m处。为查明隧道沿线两侧工程地质,水文地质条件,为隧道设计,施工提供依据。中铁工程设计咨询集团有限公司地路院特委托湖南湘煤地质工程勘察有限公司(以下简称我公司),承担南广铁路桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6深孔的钻探任务。 我公司受理业务后,迅速组织精干的技术人员、设备物质及资金,采用XY-300型钻机,于2008年7月23日进场,设备安装调试后于2008年8月3日至2008年8月11日完成钻探任务(终孔深度为150.0m),尔后又进行水文地质试验及岩、水样的采取送验和电测井工作,直至2008年8月21日全部竣工,历时30天,共完成如下工作量(见表1、表2) 钻探施工期间,我公司严格按照《铁路工程地质水文勘察规程》(TB10049-2004)、《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007)、《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001)、《铁路工程钻探规程》等规程规范施工,各项技术指标均达到设

某铁路隧道建设项目工程施工组织设计

铁路隧道建设项目工程施工组织设计 第一章编制依据及编制原则 第一节编制依据 1、《隧道施工图》。 2、《招标文件》第四篇《技术规范》。 3、招标文件中明文要求的技术规范、规定、标准以及有关现行的国家和行业技术规范和标准。 4、从现场调查、采集、咨询所获取的资料。 5、施工单位的施工能力、技术力量和经济实力的调查。 6、《XXX地段路基、桥涵、隧道施工技术标准暂行办法》和《新建客货共线设计暂行规定》 第二节编制原则 1、遵循业主要求。确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标。 2、指导思想是:施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学、按期优质安全、不留后患。 3、严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。 4、贯彻执行国家和地方政府的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。

5、重视生态环境,在施工期间及竣工通车后保证不破坏当地环境。 6、施组编制做到施工总体部署和分项工程施工组织相结合、重点工程和一般工程相结合、特殊技术和普通技术相结合,总体上使施组具有重点突出、内容全面。 7、坚持项目法管理的原则。通过与业主、监理工程师和设计部门的充分合作,综合运用人员、机械、物资、技术、资金和信息,找到实现质量和造价的最佳结合点。 8、坚持施工过程严格管理。确保只有合格工序才能转序。在施工过程中严格执行业主及监理工程师的指令。并做好施工记录,做到施工过程有追溯性。 第二章工程概况 第一节工程概况 1.1工程概况 XXX 1.2工程地质 XXX

工程数量表

275°<38°,岩体节理较发育;隧道DK79+935~DK79+963处有一断层破碎带,破碎带夹断层泥和透镜体。 第二节施工条件 2.1气候条件 2.2交通情况 2.3施工用水 根据现场调查,施工用水在进口段在DK79+750左右挖生产水井并在山顶设一高压水池供水至施工现场。 2.4施工用电 施工用电就近在进口处接地方10KV高压电网并在规划的位臵设臵一个350kW的变压器。 2.5材料供应 工程用钢材、水泥等主要材料为甲供料;中粗砂、碎石、片石等地材是由经过市场调查小组调查并认可具备供货能力和供货质量的生产厂家供应,并运抵至工地料库。 火工品根据公安部门要求进行全过程控制,在公安部门指定的厂家购买。运输时用具有公安部门颁发的火工品运输许可证的汽车运输,专职人员押运至工地。 第三节临时布臵 3.1施工现场 根据施工项目、施工方案和周围环境,本着“节约用地,少占耕地”的原则进行临时工程布设。 (1)工程项目经理部:设XXX镇,租用民用房屋解决住房问题。该位臵距工地近,又紧邻市区道路,通过乡村道路和施工便道可直通工地,交通方便,便于指挥管理。 (2)施工工区 施工工区也设在XXX镇,租用民用房屋解决住房问题。该位臵距工地近,又紧邻市区道路,通过乡村道路和施工便道可直通工地,交通方便,便于现场施工和管理。 (3)作业队

最新铁路隧道工程施工规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一:铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位:中铁一局集团有限公司 批准部门:铁道部经济规划研究院 施行日期:20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》(铁建设函[20xx]1026号)和铁道部

经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求,在《铁路隧道施工规范》(tb10204-20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章,另有8个附录。其主要内容包括:总则,术语,施工准备,洞口工程,施工方法,辅助施工方法与措施,钻爆开挖,初期支护,二次衬砌,防排水,施工机械与设备,超前地质预报,监控量测,辅助坑道,通风防尘、风水电供应与通信系统,特殊岩土和不良地质地段隧道施工,环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204-20xx) 相比,章节和内容的增减情况主要有: 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术,如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节,并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中,结合工程实践,总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司(地址:西安

铁道部关于发布《铁路工程地质勘察规范》等44项铁路工程建设标准

铁道部关于发布《铁路工程地质勘察规范》等44项铁路工程 建设标准局部修订条文的通知 【法规类别】铁路运输 【发文字号】铁建设[2009]62号 【发布部门】铁道部(已撤销) 【发布日期】2009.04.05 【实施日期】2009.04.05 【时效性】现行有效 【效力级别】XE0303 铁道部关于发布《铁路工程地质勘察规范》等44项铁路工程建设标准局部修订条文的通 知 (铁建设[2009]62号) 各铁路局,投资公司,各铁路公司(筹备组): 现发布《铁路工程地质勘察规范》(铁建设[2007]169号)、《铁路工程土工试验规程》(铁建设函[2004]121号)、《铁路工程岩石试验规程》(铁建函[1998]15号)、《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2006]189号)、《时速 200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)》(铁建设函 [2007]76号)、《铁路路基设计规范》(铁建设[2005]66号)、《铁路特殊路基设计规范》(铁建设[2006]116号)、《铁路路基土工合成材料应用设计规范》(铁建设[2006]117号)、《铁路路基工程施工质量验收标准》(铁

建设[2003]127号)、《铁路桥涵设计基本规范》(铁建设[2005]108号)、《铁路桥梁钢结构设计规范》(铁建设[2005]108号)、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(铁建设[2005]108号)、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(铁建设[2005]108号)、《铁路工程水文勘测设计规范》(铁建设函[1999]157号)、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《铁路架桥机架梁暂行规程》(铁建设 [2006]181号)、《铁路隧道设计规范》(铁建设[2005]67号)、《铁路瓦斯隧道技术规范》(铁建设[2002]24号)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)、《铁路轨道工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)、《客运专线无砟轨道铁路施工质量验收暂行标准》(铁建设 [2006]85号)、《铁路轨道设计规范》(铁建设[2005]66号)、《铁路站场道路和排水设计规范》(铁建设函[2000]445号)、《铁路站场客货运设备设计规范》(铁建设函[2000]445号)、《铁路驼峰及调车场设计规范》(铁建设函[1999]157号)、《铁路GSM-R数字移动通信工程施工质量验收暂行规定》(铁建设 [2007]163号)、《铁路信号设计规范》(铁建设[2006]48号)、《铁路信号工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《铁路驼峰信号设计规范》(铁建设函[2000]445号)、《铁路信号站内联锁设计规范》(铁建设函[2000]445号)、《铁路CTCS-2级列车运行控制系统应答器工程技术暂行规定》(铁建设[2007] 123号)、《铁路电力设计规范》(铁建设函[2007]37号)、《铁路电力工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《铁路电力牵引供电设计规范》(铁建设[2005]66号)、《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2006]167号)、《铁路旅客车站无障碍设计规范》(铁建设[2005]105号)、《铁路工程设计防火规范》(铁建设函[2007]1369号)、《铁路给水排水工程施工质量验收标准》(铁建设[2003]127号)、

铁路隧道施工组织设计

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) XX隧道施工组织设计

一、总则 1.1 编制依据 (1)新建铁路沃尔迪亚至默克莱勘察设计投标文件; (2)根据所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料; (3)主要的工程技术标准、规程: 1)《铁路工程建设项目环境影响评价技术标准》(TB 10502—1993) 2)《铁路隧道监控量测技术规程》(TB 10121—2007) 3)《铁路建设项目现场管理规范》(TB 10441—2008) 4)《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210—2005) 5)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设〔2008〕105号6)《新建铁路工程测量规范》(TB 10101—1999) 7)《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设〔2008〕105号8)《铁路工程施工安全技术规程》(上册)(TB 10401.1—2003)9)《铁路工程施工安全技术规程》(下册)(TB 10401.2—2003)10)《铁路隧道瓦斯技术规程》 11)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204—2008) 12)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB) 13)《爆破安全规程实施手册》 1.2 编制原则 (1)节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本原则,依法用地、合理规划、科学设

计、少占土地;搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作;维持既有交通秩序。 (2)科学、经济、合理的原则。合理安排施工顺序,组织均衡、连续生产;以关键工序为中心,建立数学模型进行工期、资源优化;管理目标明确,指标量化、措施具体、针对性强。 (3)引进、创新、发展的原则。积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。 (4)“六位一体”管理的原则。结合建设项目特点,建立建设项目管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系,按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节,将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标,以标准化管理为基础,全面实现“六位一体”管理要求。 (5)符合性原则。满足建设工期和工程质量标准,符合施工安全。 1.3 编制范围 本施组的编制范围为XX隧道AK181+785(设计起点)~AK185+620(设计终点), 线路正线全长3835m。 1.4 设计概况 1、洞门及洞口工程 ?隧道进、出口均为XX式洞门。 ?进出口仰坡坡率1:X,坡面采用喷锚支护进行防护,并植草及灌木绿化,与路基、桥梁段过渡顺接。 ?洞顶截水天沟排水引至地势低洼沟谷处或路基侧沟内。 2、衬砌支护

郑万铁路隧道施工组织设计打印word版可修改

目录 1. 制依据、编制范围及编制原则 (3) 1.1编制依据 (3) 1.2编制范围 (3) 2. 施工组织安排 (3) 2.1建设总体目标 (3) 2.1.1质量目标 (3) 2.1.2安全目标 (3) 2.1.3工期目标 (3) 2.1.4环水保及节能目标 (3) 2.1.5职业健康目标 (3) 2.2建设管理组织机构和施工任务划分 (4) 2.2.1建设组织机构 (4) 2.2.2施工任务划分及施工队伍安排 (4) 2.3总体施工安排和主要阶段工期 (4) 2.3.1总体施工顺序 (4) 2.3.2施工进度安排依据及原则 (4) 2.3.3主要进度指标的确定 (5) 3. 主要施工技术方案 (6) 3.1总体施工方案 (6) 3.2分部、分项工程施工方案、技术措施、施工工艺和方法 (6) 3.2.1分部、分项工程施工方案 (7) 3.2.2分部、分项工程施工技术措施 (11) 3.2.3分部、分项工程施工工艺和方法 (13) 4. 资源配置方案 (56)

4.1主要工程材料设备采购供应方案 (56) 4.1.1材料供应方案 (56) 4.1.2材料采购方案 (56) 4.1.3主要材料保供措施 (56) 4.2主要施工装备配置方案 (56) 4.3主要机械设备保供措施 (57) 4.4劳动力计划 (57) 4.4.1 劳动力组织安排的原则 (57) 4.4.2 专业技术工人的来源与岗前培训 (57) 4.4.3 劳动力配置及组织计划 (59) 4.4.4 特殊时期劳动力保证措施 (59) 5. 管理措施 (60) 5.1质量保证管理措施 (60) 5.2.施工质量控制要点 (64) 5.3安全管理措施 (65) 5.3.1 安全生产保证体系 (65) 5.3.2安全生产管理重点 (67) 5.3.3 安全生产保证措施 (68) 5.4工期控制措施 (71) 5.4.1组织措施 (71) 5.4.2技术措施 (72) 5.5应急预案 (73)

铁路隧道第一次作业

第一次作业 一、第11页第1、2题 1、简述隧道的定义? 答:隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。 2、隧道的种类有哪些? 答:隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 二、第31页第1、2、3题 1、简述隧道工程地质调查与勘测内容? 答:查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。岩质隧道应着重查明岩层层理、片理、节理等软弱结构面的产状及组合形式,断层、褶皱的性质、产状、宽度及破碎程度;土质隧道应着重查明土的成因类型、结构、物质成分、密实程度等。傍山隧道,当外侧洞壁较薄时,应预测偏压带来的各种危害。 查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等。对含有这些地层的地段,应预测地层膨胀对洞身的影响,并对有害气体或放射性物质的含量作出评价。 查明不良地质、特殊地质对隧道通过的影响,特别是对洞口位置及边坡、 仰坡的影响,提出工程措施意见。

2、简述围岩和围岩分级的定义? 答:在岩石地下工程中,由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体,称为围岩。围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别,即将稳定性相似的一些围岩划归为一类,将全部的围岩划分为若干类。 3、简述我国铁路隧道围岩分级的方法? 答:

三、第58页第1、2、4、5题 1、简述隧道平面位置和洞口位置选择的影响因素和选择原则? 答:隧道具体位置的选择不区域地质工程条件、水文地质条件、地形地貌条件等因素有关。洞口位置选择的原则:1、洞口丌宜设在垭口沟谷的中心或沟谷低洼处 2、洞口应避开丌良地址段 3、当隧道线路通过岩壁陡立,基岩裸露处时,最好丌刷动或少刷动原生地表,以保持山体的天然平衡 4、减少洞口路线长度,延长隧道,提前进洞 5、洞口线路宜不等高线正交 6、当线路位亍可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时,隧道洞口标高应高亍洪水位加波浪高度 7、边坡及仰坡均丌宜开挖过高 8、当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞,以排泄水流 2、简述隧道纵、横断面设计的原则? 答:公路隧道的纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜,在变坡点应放入足够的竖曲线。隧道纵坡不能过大,存在通风问题的隧道一般把纵坡保持在2%以下比较好,超过2%时有害物质的排出量迅速增加;纵坡大于3%是不可取的。不存在通风问题的隧道,可以按普通公路设置纵坡。第1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排,以保障车辆和人行交通的安全通畅。 第2条横断面设计应近远期结合,使近期工程成为远期工程的

高速铁路工程地质勘察特点

################################################ 楔形体稳定计算中,首次采用向量表示的方法,严密地推导了楔形体分析计算的全套公式。对任意给定的4个平面产状,可分析计算其形成楔形体的可能性,确定楔形体的滑动面和滑动方向,并计算多作用力下的稳定性,以及锚固措施的锚固自由段最小长度,实现了对楔形体的“智能”化分析计算。 参考文献[1] 楚涌池等.铁路工程地质手册[M].北京 中国铁道出版社,1999[2] 朱志澄,宋鸿林.构造地质学[M].北京 中国地质大学出版社, 1990 [3] 肖树芳,杨淑碧.岩体力学[M].北京 地质出版社,1993 [4] 孙家广,杨长贵.计算机图形学[M].北京 清华大学出版社,1995 收稿日期:20050628作者简介:王茂靖(1964—),男,1985年毕业于成都地质学院水文地质与工程地质专业,工程硕士,高级工程师。 高速铁路工程地质勘察特点 王茂靖 (铁道第二勘察设计院,四川成都610031) The Geological Prospecting Characteristics of High-Speed Railway Engineering Wang Maojing 摘 要 针对高速铁路的设计要求,结合高速铁路工程地质勘察实践,从工程地质勘察理念、场地稳定性及地基岩土适宜性评价、勘探的密度和深度、岩土设计参数的统计分析、高烈度地震区的勘察、建筑材料的专门勘察、综合勘探方法的应用、成果的综合分析等方面论述了高速铁路工程地质勘察的特点。 关键词 高速铁路 工程地质勘察 高速铁路勘察设计不同于常规铁路的勘察设计,有许多新的课题需要研究。近两年,笔者先后参加了武广客运专线和福厦快速铁路的勘察设计、地质勘察监理,通过在工作中不断学习、摸索,系统总结了高速铁路工程地质勘察的特点。 1 工程地质勘察理念要体现可持续发展观 高速铁路工程地质勘察必须贯彻可持续发展观,充分体现人与自然和谐发展的理念。在铁路工程地质勘察中,任何对岩土环境、生态环境的大规模破坏都不应提倡。因此,在工程地质勘察中要分析评价铁路工程对环境的影响程度,提出措施和建议,使高速铁路建设与环境协调发展。 2 场地稳定性及地基岩土适宜性评价 高速铁路建设对工程场地区域稳定性提出了较高 的要求。因此,在高速铁路选线阶段,工程地质工作者就应从区域地质稳定性角度参与线路方案的比选,避免线路方案走行于活动断裂带、不稳定地块及高烈度地震区,同时也要避免线路方案位于人为坑洞密集、时间久远、不宜查清巷道空间位置的古老采空区,地表明显形成移动盆地且处于移动活跃的大型煤矿采空区或活跃移动盆地边缘地带,以及地表移动和变形可能引起边坡失稳、山崖崩塌地带;此外,线路方案还要避免走行于易发生岩溶地面塌陷的溶蚀谷洼地区、易产生大面积湿陷的黄土塬区,以及明显存在危及线路方案的重大不良地质、特殊岩土、不稳定斜坡地段。总之,工程地质勘察应从区域稳定性角度对线路方案给予评价,确保高速铁路线路方案一开始就走行于场地稳定、地基适宜、工程地质条件相对较好的地段。 高速铁路建筑物对沉降变形要求极高,《京沪设计暂规》(铁建设[2004]157号)规定:路基工后沉降量不应大于5cm , 年沉降速率应小于2cm ,桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm ,桥梁墩台工后 沉降小于3cm ,相临墩台沉降量差不大于15mm ;无碴4 5铁 道 勘 察2005年第4期

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