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新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册294第五章重点（关键）和难点工程的施工方案、方法及其措施1.六郎隧道施工方案、方法及其措施1.1.六郎隧道工程概况本隧道位于红石岩～南盘江区间，洞身及出口位于曲线段上，线路设计为人字坡，进口里程DK573+782,出口里程DK587+895，全长14113m。隧道最大埋深约550m。进口采用双耳墙明洞洞门，出口采用单压明洞洞门。本隧道辅助坑道模式为“1横洞+1贯通平导”。于DK582+300左侧设横洞一座，长244m。于正洞左线线路中线左侧30m设贯通平导一座，全长14130m。1.1.1.工程地质隧道主要穿越泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉（细）砂岩、灰岩、白云岩、局部夹泥灰岩、钙质泥岩等。DK573+782～DK587+520段均穿行于白云岩、灰岩地质，地表出露长度约13.74km，约占隧道总长度的97%。区间主要褶皱有偏坡寨背斜、干塘子背斜，主要断层有偏坡寨1号断层、偏坡寨2号断层、小新寨1号断层、小坝心-腻革龙断层、腻脚断层、大黑山断层。主要褶皱、断层见表5-1-11.1.2.水文地质预测隧道正常涌水量约为37.5×104m3/d，雨季最大涌水量约为80.3×104m3/d。根据隧址区地层岩性及其组合特征，地下水贮存条件，水理性质和水利特性，可将隧址区地下水类型划分为：松散岩类孔隙浅水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类岩溶水的三种类型。（1）松散岩类孔隙浅水主要赋存于隧道洞身DK575+280-DK575+950,DK579+850-DK580+260段的第四系坡残积层中，主要接受大气降雨补给，为透水层，富水性差，水量贫乏，对隧道影响较小。新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册295表5-1-1六郎隧道通过断层一览表序号名称断层轴线与中线相交位置主要特征对工程影响评价1偏坡寨背斜DK577+560该背斜走向与线路走向夹角为26°，发育于T2g1地层中，轴向N18°，南西翼岩层产状N10°E/52°SW，北东翼N42°W/36°NE，背斜轴延伸长度318m，属层间褶曲规模小影响范围不大2干塘子背斜DK584+306背斜走向与线路走向夹角为74°，发育于T2g1地层中，轴向N65°W,北西翼岩层产状N47°E/18°NW，南东翼N80°W/26°SE，属次级褶曲。规模小影响范围不大3偏坡寨1号断层DK578+890与线路交角80°，断层走向N50～60°E，倾向NW，倾角约70～75°，垂直断距约70m，断层南端东西两盘均为个旧组(T2g)白云岩、灰岩地层，北两端断层东盘为个旧组（T2g）灰岩地层。断层通过处岩体破碎、方解石脉发育，地表溶槽、洼地呈串珠状分布。4偏坡寨2号断层DK576+710与线路交角39°，断层走向N10～15°E，倾向SE，倾角约70～75°，垂直断距约70m，断层南端东西两盘均为个旧组(T2g)白云岩、灰岩地层，北两端断层东盘为个旧组（T2g）灰岩地层。断层通过处岩体破碎、方解石脉发育，地表溶槽、洼地呈串珠状分布。5小新寨1号断层DK578+700为一逆断层，走向N12°E,倾角60～70°，倾向SE。断层上盘为T2g1地层，下盘为T2g2地层。断层通过处岩体破碎、方解石脉发育，断层带宽度约10～50m6小坝心-腻革龙断层DK582+940为一区域压性断层，南起小坝心，经腻革龙，北西端在六郎洞暗河处与蚌厂-冲头断层相交，断层走向延长约22km。断层走向N30～40°W，倾向NE，倾角约70～75°，垂直断距近200m。与线路呈约40°交角斜交，断层通过处岩体破碎、方解石脉发育，地表溶槽、洼地呈串珠状分布。断层南段东西两盘均为个旧组（T2g）白云岩、灰岩地层，北两端断层东盘为个旧组（T2g）灰岩地层，西盘为法郎组（T2f）砂泥岩地层7腻脚断层DK584+630与线路交角67°，断层走向N30～40°W，倾向NE，倾角约70～75°，垂直断距约40m，断层南端东西两盘均为个旧组(T2g)白云岩、灰岩地层，北两端断层东盘为个旧组（T2g）灰岩地层。断层通过处岩体破碎、方解石脉发育，地表溶槽、洼地呈串珠状分布8大黑山断层DK587+520为一区域压性断层，走向N60～70°E，倾向SE，倾角约70～75°，垂直断距约200m，断层走向延长约28km。在测区内经陈济坡、刘家犬坡、上灰腰一带通过，断层走向线与隧道轴线呈大角度相交，两端均延出区外。该断层为一阻水断层，北盘为法郎组（T2f）砂泥岩断层，南盘为个旧组（T2g）灰岩地层，断层通过处厚层灰岩呈断层崖地貌，陡壁高约30～50m，断层南盘属岩溶高原峰丛洼地，地表串珠状漏斗、洼地发育。（2）碎屑岩类孔隙裂隙水仅分布于隧道出口段三叠系中统法郎组B段（T2fb）的砂泥岩地层中。受区域构造应力作用，节理裂隙发育，地表多以风化节理裂隙为主，而深部则以构造节理裂隙为主，隧岩体埋深的增加，其完整性逐渐变好，这些新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册296节理裂隙网络的发育为地下水赋存创造了一定条件。主要接受大气降水入渗补给，及上覆含水层补给，并赋存于岩体的孔隙和裂隙网络中。由于地层中夹泥质岩类的相对隔水层，使地下水的渗流排泄能力差，从而使区内岩体具备浅部和接触带富水性较强，向深部富水性逐渐变弱的特点。（3）碳酸盐岩类岩溶水测区岩溶水赋存于隧道穿越段的三叠系中统个旧组（T2g）白云岩、灰岩的可熔岩地层中，可熔岩大部分直接出露于地表，偶有厚度不大的第四系与曾覆盖，测区岩溶类型属裸露型。个旧组含水岩组岩溶化程度较高，岩溶形态以地表岩溶槽谷和串珠状的溶侵洼地，落水洞等垂直岩溶形态为主。测区大部分地表植被发育，阻碍地表水径流排泄，有利于大气降水入渗式或注入式补给。在深部则以网络状岩溶裂隙、岩溶管道以及巨大的溶蚀-侵蚀洞穴为主。地下水具有庞大复杂的运移赋存空间，地下水十分丰富，径流复杂，常以岩溶大泉、暗河出露地表。1.1.3.不良地质主要不良地质现象为岩溶及岩溶水，主要工程地质问题有地表水的漏失、软质岩及软弱夹层、构造破碎带及构造裂隙水、崩塌落石、隧道发生岩爆的可能等。1.1.4.隧道围岩分级及衬砌支护形式(1)隧道围岩分级六郎隧道围岩级别见表5-1-2。(2)衬砌支护形式①DK573+782～+804及DK587+885～+895段采用明洞衬砌，明洞衬砌抗震设防。②洞口浅埋V级围岩段及位于断层破碎带的V级围岩采用V级抗震设防衬砌。新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册297表5-1-2六郎隧道围岩分级表序号围岩分级长度（m）1Ⅱ36802Ⅲ62203Ⅳ26104Ⅴ15715明洞32③背斜核部及其影响带，物探V类异常区，为确保安全，采用V级加强复合衬砌。④全隧岩溶发育，洞身涌水量极大，IV级围岩段采用IV级B型复合衬砌。⑤其余II、III级围岩分别采用III级复合衬砌，II级带仰拱衬砌。⑥DK574+600～+830,DK575+700～+930,DK576+800～DK577+030,DK577+900～DK578+130,DK579+000～+230,DK580+100～+330,DK581+200～+430,DK583+300～+530,DK584+400～+630,DK585+500～+730,DK586+600～+830,DK587+600～+830段采用非绝缘锚段衬砌，DK582+200～+565段采用分相锚段衬砌。全隧衬砌支护形式及辅助措施详见表5-1-31.1.5.工程特点及施工对策六郎隧道工程特点及主要施工对策见表5-1-4。1.2.六郎隧道施工方案1.2.1.施工技术方案1.2.1.1.正洞施工技术方案遵循新奥法原理，以人为本，坚持地质预报超前，第一条横通道开通前采用无轨运输，其余全部有轨运输，II、Ⅲ、Ⅳ级围岩段采用台阶法掘进施工，多功能台架配合凿岩机钻孔；Ⅴ级围岩段采用带临时仰拱的台阶法开挖；开挖以专用设备为主，形成超前地质预报、开挖、支护、装运、辅助、防水衬砌等多条主要生产作业线，实现机械化施工。新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册298表5-1-3隧道衬砌及施工辅助措施围岩分类衬砌形式超前支护加强支护Ⅴ双耳墙明洞衬砌ⅤⅤ级偏压明洞衬砌ⅤⅤ级抗震设防Φ108大管棚，每环39根，35m/根全环I20b型钢钢架，间距0.6mⅤⅤ级抗震设防ⅤⅤ级抗震设防Φ42小导管每根长4.5m，每环38根，纵向每3.2m/环全环I20b型钢钢架，间距0.8m或0.6mⅤⅤ级加强复合ⅤⅤ级下锚加强复合ⅣⅣ级B型复合Φ42小导管每根长4.5m，每环38根，纵向每3.0m/环拱墙格栅钢架，间距1.0mⅣⅣ级下锚复合ⅢⅢ级复合ⅢⅢ下锚复合ⅡⅡ级有仰拱复合ⅡⅡ级有仰拱下锚复合表5-1-4工程特点及主要施工对策表工程特点主要技术对策受勘探技术条件所限，调查及勘探资料不可能与实际完全一致施工中加强地质超前预报，局部地段发现隐伏断层，节理密集带等软弱带应及时加强支护措施.出口段线路右侧发育一冲沟，切割较深，距离结构边缘15～20m。可能对隧道产生不利影响DK587+880～+905段在冲沟内靠山侧设置3m高挡墙，另侧及沟底采用M10浆砌片石铺砌，铺砌高度与原地面齐平厚度为30cm。挡墙上方边坡陡于1：1.25时，采用喷锚防护。DK587+880上游50m范围采用浆砌片石铺砌。DK587+905下游对冲沟进行扩挖，扩挖至该冲沟结束。洞身明挖段，容易产生边坡失稳，危及施工人员及设备安全。本隧道在明挖施工时，尽量避开雨季，同时对边坡采用浆砌片石防护，并做好洞顶防水级顺坡排水等问题。隧道内涌水量大，溶岩发育，地下水补给条件良好，突泥突水可能性极大。尤其是断层带。对突泥突水及断层带段采用超前局部周边注浆。具体注浆段落及其注浆方式根据综合物探结果及开挖揭示实际情况具体确定。开挖过程中，在埋深大于300m地段，可能出现岩爆施工时采取掌子面洒水，超前应力释放等措施。隧道长，工期紧，排水及通风困难采用“1平导+1横洞”的辅助坑道模式施工出碴全部采用有轨出碴。喷混凝土采用湿喷机与多功能作业台架作业，为加快施工进度，尽早封闭围岩，采用12m长的整体式液压台车全断面衬砌。混凝土采用拌和站集中生产，输送车运输，泵送入模。洞内根据不同的施工阶段需要，采用压入式通风、巷道式通风、混合式通风。隧道各口在进洞800m后施工用电采用高压电进洞，洞内变电的方新建铁路云桂线(云南段)站前工程五标段投标文件技术分册299式供电；施工用水采用高位水池供水的方式；施工用高压风采用在各洞口洞外集中供风方式。隧道工程施工方案详见表5-1-5。表5-1-5六郎隧道正洞施工方案表序号作业内容方案1开挖支护Ⅱ、Ⅲ级围岩台阶法开挖，喷锚支护。Ⅳ级围岩台阶法开挖，超前注浆小导管预支护，格栅钢架支护，超前地质预报Ⅴ级围岩带临时仰拱的短台阶法，超前注浆小导管预支护，型钢钢架支护，超前地质预报。2装运装载机装碴、有轨车运输。3防水利用多功能升降平台人工铺挂防水板、安装透水管。4衬砌采用12m长液压衬砌台车全断面衬砌，混凝土输送车运输，泵送入模。5施工通风根据不同的施工阶段采用压入式通风、巷道式通风、混合式通风。6施工用电洞口设1000KVA变电站，采用380V/250V三相五线制直接进洞，进洞800m后在洞内增设500KVA移动变压器高压进洞。7施工排水隧道为顺坡施工，路面两边留排水沟排水。1.2.1.2.横洞施工技术方案为加快施工进度，于DK582+300左侧设横洞一座，纵坡为3.3‰，横洞采用双车道有轨运输。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面法开挖，Ⅲ、Ⅳ级围岩采用锚喷衬砌，横洞与正洞连接处，Ⅴ级围岩采用脚手架模筑衬砌。Ⅴ级围岩地段设拱强I14型钢钢架及拱部Φ42超前小导管预支护。本横洞用作排水通道，全隧竣工后于洞口及横洞与正洞相交处采用M10浆砌片石封堵，并预留排水通道。横洞施工方案详见表5-1-6。表5-1-6六郎隧道横洞施工方案表序号作业内容方案1开挖支护全断面钻爆法开挖，锚喷挂网支护。Ⅴ级围岩超前注浆小导管预支护，钢架挂