高黎贡山隧道进口软岩大变形专项施工方案
高黎贡山隧道TBM施工质量控制
为满足 ＴＢＭ 掘 进 机 大 件 运 输 要 求，出 口 工 区 施工便道路 面 宽 度 不 小 于 ６．５ｍ，最 大 纵 坡 应 小 于 ８％，靠山一侧设置水 沟，设 置 下 挡 地 段 挡 墙 施 工 质 量必 须 控 制 好，线 路 半 径 不 宜 过 小，以 确 保 大 件 设 备运输和重型车辆通行要求。
３ ＴＢＭ 始发质量控制措施
３．１ 始 发 方 案 选 择 ＴＢＭ 具 有 硬 岩 和 软 岩 两 种 掘 进 功 能，针 对 两
种功能有 两 种 始 发 方 案，即 硬 岩 始 发 和 软 岩 始 发。 根据围岩级别，ＴＢＭ 采用相应的始发方式。 ３．２ 始 发 前 准 备 阶 段 质 量 控 制
３．２．４ 调 整 ＴＢＭ 主 机 的 姿 态，使 ＴＢＭ 主 机 的轴线和隧道轴线的误差在要求范围之内。
３．２．５ 掘进机刀盘 切 削 岩 体 时 产 生 巨 大 的 扭 矩，为了防 止 掘 进 机 壳 体 在 始 发 基 座 上 发 生 偏 转， 必须在两侧的壳体 上 焊 接 止 转 块，在 基 座 上 铺 设 钢 板条。随 着 掘 进 机 的 前 行，止 转 块 在 钢 板 条 上 滑 动 ，当 止 转 块 靠 近 洞 门 时 将 之 拆 除 。
公路隧道
２０１６ 年 第 ２ 期 （总 第 ９４ 期 ）
高黎贡山隧道 ＴＢＭ 施工质量控制
王 定 பைடு நூலகம்１ 刘 维２
（１．曲 靖 开 发 区 开 发 建 设 有 限 公 司 工 程 部 经 理 曲 靖 ６５５０００；２．大 瑞 铁 路 指 挥 部 安 质 室 副 主 任 保 山 ６７８０００）
３．２．６ 安 装 好 洞 门 的 橡 胶 密 封 装 置 。 ３．３ 始 发 过 程 质 量 控 制
THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩力学特性试验研究的开题报告
THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩力学特性试验
研究的开题报告
一、课题背景和研究意义
高黎贡山隧道是中国千年工程之一，也是国内最长的铁路隧道之一。
隧道地质条件复杂，其中软质岩层较多，具有一定的岩溶特性，因此在
施工中面临较大的技术难题。
为了保证隧道的施工质量和安全性，需要
对软质岩的力学特性进行深入的研究。
本课题旨在通过实验研究，探讨THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩的力学特性，为隧道施工提供科学
的依据和技术支持。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本课题主要研究高黎贡山隧道软质岩力学特性试验研究，包括以下
内容：
（1）软质岩的物理力学性质及岩石结构特征分析。
（2）THM耦合作用对软质岩力学性质的影响分析。
（3）软质岩力学性质试验研究。
2.研究方法
（1）采用岩石力学试验方法，包括抗压强度试验、拉伸试验、剪切试验等。
（2）建立THM耦合作用的物理模型，利用有限元软件进行数值模
拟研究。
（3）利用实验数据和数值模拟结果，分析软质岩的力学特性及
THM耦合作用对其力学性质的影响。
三、预期研究成果和意义
（1）深入了解高黎贡山隧道软质岩的力学特性，为隧道施工设计提供科学依据。
（2）探讨THM耦合作用对软质岩力学性质的影响，为岩石热力学-力学研究提供新思路。
（3）丰富和完善软质岩力学特性试验研究方法，为相关领域的研究提供借鉴和参考。
以上是本课题的开题报告，希望能对您有所帮助。
大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策
收稿日期:2019-01-07;修回日期:2019-04-19基金项目:中国中铁股份有限公司重大科研项目(17 重大 03)第一作者简介:卓越(1965 ),男,安徽灵璧人,2013年毕业于北京交通大学,岩土工程专业,博士,教授级高级工程师,主要从事隧道与地下工程设计㊁科研和施工管理工作㊂E-mail:zhuoyue120879@㊂∗通信作者:高广义,E-mail:151281010@㊂大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策卓㊀越,高广义∗(中铁隧道勘察设计研究院有限公司,广东广州㊀510000)摘要:为解决高黎贡山隧道在施工中遇到的斜井软岩变形㊁竖井井筒防治水㊁TBM 穿越不良地质卡机等难题,通过对存在问题进行理论分析㊁现场试验㊁方案优化㊁阶段总结,提出解决方案与关键施工技术,现场实践结果表明:1)斜井软岩变形采用 早成环㊁快封闭 ㊁合理设置开挖轮廓线曲率㊁加强支护的综合防变形技术,达到初期支护不破坏㊁不拆换的目的;2)采取 有掘必探㊁以堵为主㊁堵排结合 的治水原则和地表深孔S 型深孔预注浆关键技术,能够大大降低富水软弱花岗岩竖井建井淹井风险;3)通过采用小导洞工法能使敞开式TBM 快速安全通过糜棱化花岗岩不良地层,充分发挥TBM 的快速高效施工性能㊂关键词:铁路隧道;高地应力;变形控制;井筒防治水;S 型地面预注浆;TBM 糜棱化花岗岩DOI :10.3973/j.issn.2096-4498.2019.05.013文章编号:2096-4498(2019)05-0810-10中图分类号:U 45㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:B开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Challenges and Countermeasures in Construction ofGaoligongshan Tunnel of Dali-Ruili RailwayZHUO Yue,GAO Guangyi ∗(China Railway Tunnel Consultants Co.,Ltd.,Guangzhou 510000,Guangdong ,China )Abstract :In order to resolve the challenges encountered in the construction of Gaoligongshan Tunnel such as soft rockdeformation of inclined shafts,water drainage and protection of vertical shafts,TBM jam in crossing areas with adversegeology,solutions and key construction techniques are developed through theoretical analysis,field test,schemeoptimization and staged review and summary.The performance results of field practice show that:(1)the goal of nodamages and no replacement of the primary support can be achieved by adopting the comprehensive deformation prevention technique of "ring support early formation and quick closure",setting of proper excavation line curvature,and reinforcing of support;(2)the risk of vertical shaft flooding during construction in water-rich weak granite can begreatly reduced by adopting the water control principle of "exploration for any excavation,plugging as the main method,and supplemented with drainage method"and the key pre-grouting technique of S-shaped deep boreholes;(3)the open-type TBM can quickly and safely pass through the unfavorable mylonitic granite stratum by adopting the small pilot tunnelconstruction method,thus the fast and high-efficiency construction performance of TBM can be fully utilized.Keywords :railway tunnel;high geostress;deformation control;water drainage and prevention by vertical shafts;S-shape ground pre-grouting;TBM mylonitic granite0㊀引言近年来,随着我国高速铁路的快速发展,长大深埋铁路隧道数量逐年增多[1],施工环境恶劣㊁地质条件复杂㊁技术难度大等问题日益突出,施工中面临的风险㊀第5期㊀卓㊀越,等:㊀大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策㊀日益加大,主要有以下几点:1)建设前期难以准确探清全隧范围内的详细地质信息,导致复杂地质问题难以提前判知,加大了施工中的风险[2];2)隧道的埋深大,在高地应力作用下易产生软岩大变形和硬岩岩爆问题;3)地下水和大型断层破碎带一直以来是长大山岭隧道面临的重要难题;4)铁路深大竖井和TBM 施工在长大隧道逐步推广应用,施工经验欠缺㊂目前,国内学者针对长大隧道施工难题进行了相关研究[3-16]㊂桂书超[3]介绍了长大铁路隧道施工中所面临的洞内施工环境狭小㊁隧道深埋较大㊁地质条件等工程难题,并结合实际施工情况提出了相应的解决方案㊂张梅等[4]依托兰渝铁路木寨岭隧道,进行了高地应力软岩隧道围岩分级,制定初期支护破坏准则,同时建立了地应力合理释放与有效约束之间的平衡,并从设计和施工入手制定控制变形的措施,有效控制了大变形发生㊂陈丽娟等[5]针对矿山竖井掘进过程中遇到的涌水,采用地表深孔预注浆和工作面预注浆技术,使竖井工作面涌水量控制在安全范围内,取得了很好的效果㊂魏文杰[6]结合中天山隧道TBM 过花岗岩节理密集带,采用刀盘内施作超前自进式锚杆㊁注新型聚氨脂化学浆液㊁围岩出护盾后径向注浆补加固等方法,有效地控制了围岩变形坍塌,提高了设备利用率,确保TBM 安全掘进㊂本文以高黎贡山隧道进场施工3年来各工点遭遇的地质难题为依托,研究复杂地质条件下隧道施工的成套关键技术,以期为今后长大难隧道的建设提供参考㊂1㊀工程概况高黎贡山隧道是我国第一条穿越横断山脉㊁地形地质条件极为复杂的国家Ⅰ级干线铁路隧道,工程地质条件差,施工难度极高,工程建设风险突出,其工程规模㊁建设难度与工程风险,在目前国内隧道施工领域首屈一指㊂隧道全长34.538km,最大埋深1155m㊂洞内为 人 字坡㊂上坡段21.8km 最大线路坡度为23.5ɢ,下坡段12.74km 最大线路坡度为9ɢ㊂全隧采用 贯通平导+1座斜井+2座竖井 的辅助坑道设置方案[7],出口段采用TBM 法和钻爆法相结合施工,其中TBM 施工段长10.180km㊂高黎贡山隧道线路布置如图1所示㊂图1㊀高黎贡山隧道线路布置示意图(单位:m)Fig.1㊀Schematic diagram of Gaoligongshan Tunnel Line layout (unit:m)118隧道建设(中英文)第39卷㊀2㊀现场施工过程中的地质难题自2015年12月工程开工以来,各工点地质难题不断涌现,施工难度和风险逐步递增,主要表现在4个方面㊂1)1#斜井在高地应力作用下围岩变形控制问题㊂1#斜井采用主㊁副井设置,长度3850m,施工过程中,后方初期支护持续变形,共计进行6次停工处理变形段落㊂变形段落初期支护混凝土开裂㊁掉块严重,局部段落钢架扭曲呈 S ㊁ Z 型(如图2所示),初期支护失效㊂该变形段埋深400m,揭示围岩为灰色板岩,弱风化,薄-中厚层,层间结合较差,左侧围岩受构造影响,岩体破碎,右侧岩体较破碎-破碎,岩层产状:N30ʎW /73ʎSW,节理裂隙较发育㊂变形特点为:1)变形部位多分布于两侧拱腰,连接板下部;2)破坏力极强,I20拱架扭曲成 Z 型;3)高地应力空间分布呈现 上下小㊁两侧大 的形式㊂图2㊀斜井钢拱架扭曲变形情况Fig.2㊀Distorted form of inclined shaft tunnel lining2)1#竖井富水高角度裂隙施工治水问题㊂1#竖井采用主㊁副井设置方式,井深764m,根据井检孔探测显示整个井筒为混合花岗岩强风化层,共13段,分布较分散,总厚度为124m㊂主井掘进至130m 时涌水达30m 3/h,副井在132m 处超前钻孔涌水量达70m 3/h㊂开挖揭示围岩破碎㊁裂隙发育且以高角度为主㊁走向和连通不规律㊁裂隙与周边及上部补水渠道畅通㊁水量大小及位置难以预测㊂据施工统计,一般井筒内涌水量小于5m 3/h 时,月进度达100m 左右;当涌水量在10~20m 3/h 时,月进度仅为30m 左右;当涌水量超过20m 3/h 时,井筒施工难度极大㊂施工过程中,必须提前对井筒内涌水进行封堵,才能确保安全掘砌㊂副井超前钻孔突涌水见图3㊂图3㊀副井超前钻孔突涌水Fig.3㊀Water gushing in pilot hole of auxiliary shaft3)2#竖井井筒穿越大区段挤压破碎带超前加固问题㊂2#竖井采用主㊁副井设置方式,井深642m,井检孔探测显示井筒岩体受构造挤压影响,岩体完整性差,间断出现岩体挤压破碎带㊁构造影响带(补勘孔部分岩芯样如图4所示)㊂构造影响带共14处,总厚度63.2m,含水层7层,分布深度位于80~580m,根据抽水试验确定岩层渗透系数K 后,最大涌水量出现于第④含水层,为71.92m 3/h,厚度为31.95m㊂含水层分布深度及预测最大涌水量详见表1㊂图4㊀2#竖井补勘孔部分岩芯照片Fig.4㊀Photo of cores from #2vertical shaft supplementaryexploration borehole218㊀第5期㊀卓㊀越,等:㊀大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策㊀表1㊀2#竖井含水层分布及涌水量预测Table 1㊀Aquifer distribution depths and predicted maximum water inflow of #2vertical shaft含水层序号起止深度/m 厚度/m 最大涌水量(m 3/d)(m 3/h)渗透系数K /(m /d)水头高度/m 隔水层厚度/m①81.05~86.05530 1.250.04862.45②91.35~97.05 5.736 1.500.04573.565.20③㊀107~135.6528.65451.880.007111.689.95④270.25~302.231.95172671.920.158277.19134.60⑤318.9~431.85112.9533614.000.005404.5616.7⑥471.25~478.87.551787.420.039446.6739.4⑦568.6~579.7511.15105143.790.148546.3789.8㊀㊀2#竖井地质差,出水段多,井筒掘砌过程中易发生片帮㊁抽帮㊁突水等事故,必须对井筒系统加固处理后才能保证竖井顺利到底㊂4)敞开式TBM 穿越不良地质卡机问题㊂出口大小TBM 在掘进过程中先后2次通过岩性接触带,6次通过节理密集带,1次通过断层破碎带等不良地层,遭遇多次掘进缓慢和5次卡机㊂揭示地层均为糜棱化花岗岩,围岩整体破碎,强度低,整体呈碎颗粒状砂石,稳定性差,地下水较发育,破碎岩体遇水则成流沙状,发生涌渣㊁涌泥及涌水现象,造成TBM 掘进困难㊂卡机图片如图5和图6所示㊂图5㊀破碎围岩抱死TBM 护盾Fig.5㊀Broken surrounding rock locks TBM shield3㊀问题对策及关键技术3.1㊀1#斜井井身初期支护变形控制技术3.1.1㊀变形成因分析1)高地应力和围岩强度低㊂依据地应力测试成果,测试点位置附近的地应力状态以水平方向的构造应力为主,这一点与西南地区的宏观整体地应力表现基本一致,也与监控量测显示出的周边收敛值始终大于拱墙下沉值基本一致㊂虽然绝对地应力值不高,但初始强度应力比㊁围岩强度应力比均表现出处于极高的地应力状态,大变形风险高,加之岩块的饱和抗压强度虽然属于次硬岩,整体看不属于软弱围岩,但存在薄层板岩,围岩整体的强度将进一步降低,因此局部高地应力㊁围岩强度低是发生大变形的主要因素㊂图6㊀刀仓内糜棱化岩体Fig.6㊀Mylonitic rock mass in cutter chamber2)群洞效应㊂初步数值分析结果显示:缓倾层状地层由于层间软弱带及节理的存在,隧道开挖后的应力场与位移场形式与均质地层相比将有所变化,其主方向由竖直方向变为垂直于层理方向,且位移出现明显的增大;围岩的层理及软弱夹层的存在弱化了围岩强度,改变了地层结构,使得围岩变形的318隧道建设(中英文)第39卷㊀趋势及大小均发生了较大变化㊂因此,群洞效应对隧道围岩发生大变形有一定影响㊂3)隧道埋深㊂变形段埋深约300m,埋深较浅;按照埋深自重计算的垂直应力约为7.5MPa,实测垂直主应力10.3MPa,两者差距2.8MPa,因此埋深也是决定隧道围岩发生大变形发生的因素㊂3.1.2㊀变形控制措施1)变形地段优先选择 早成环㊁快封闭 的施工工法㊂具备条件的可采用全断面法或微台阶法施工[8]㊂2)合理设置开挖轮廓线曲率㊂①主井仰拱开挖应加大仰拱曲率㊂②副井由直墙改为曲墙并增加仰拱㊂③初期支护封闭成环的位置距掌子面应不大于2倍洞径㊂3)加强支护措施㊂①优先采用型钢钢架全环支护,钢架纵向连接,必要时采用槽钢等型钢㊂②采用长短锚杆结合的群锚方式㊂短锚杆施作快速便捷,用于初期变形控制,为长锚杆创造施作时机,同时后期长短结合形成群锚效应㊂短锚杆采用砂浆锚杆或树脂锚杆;长锚杆采用普通中空锚杆㊁YE锚杆㊂3.2㊀富水高角度裂隙下花岗岩竖井防治水施工技术以 有掘必探㊁先探后掘 原则施工,施工中采取 探㊁注㊁掘 三大工序转换施工,每次工作面探水注浆长度80m,允许掘进70m㊂首先施作4个探水孔,采用下行式注浆方式,注浆孔沿井筒均匀布设,主井13个(副井12个)注浆孔(其中1#㊁4#㊁7#㊁10#4个兼作探孔),孔口管距井筒衬砌内轮廓线60cm,各注浆孔等间距均匀布置,终孔位置距竖井开挖轮廓线为3m,注浆孔竖向外插角度为4ʎ㊂经现场试验,普通硅酸盐水泥注浆吸浆量小,将注浆材料调整为超细水泥,吸浆量大幅提升㊂初步分析原因:花岗岩风化成的高岭土等矿物细度约为300目,但普通水泥的细度也是300目,造成普通水泥颗粒很难通过裂隙,800目以上的超细水泥能够比较轻松的通过裂隙㊂注浆压力为静水压力的2~4倍,浆液水灰比为(0.8~1)ʒ1㊂经主㊁副井各9个阶段 探㊁注㊁掘 循环施工,各循环开挖过程中裂隙渗水量较小,每段高累计出水量小于5m3/h,井壁稳定,无井壁偏帮现象㊂注浆堵水效果较好,衬砌后,井壁出水点及渗水量明显减少,缩短了壁后注浆时间;掘砌过程中抽排水时间减少,保证了混凝土浇筑质量㊂工作面预注浆孔口布置如图7所示㊂图7㊀工作面预注浆孔口布置图(单位:mm) Fig.7㊀Layout of pre-grouting holes in working face(unit:mm) 3.3㊀竖井井筒地面深孔S型预注浆施工关键技术3.3.1㊀钻注设计1)钻孔布置㊂由于目前2#竖井场坪设备已安装,同时为降低造孔难度,便于注浆孔造斜及降斜,在主㊁副井各布置3台钻机,施作6个S型孔钻孔,分为2序施工,其中SZ1-1㊁SZ2-1和SZ3-1为1序孔,SZ1-2㊁SZ2-2和SZ3-2为2序孔,1㊁2序孔共用垂深0~50 m,2序孔为分支孔㊂2#竖井主㊁副井S孔轨迹示意图如图8所示㊂S型钻孔轨迹如图9所示㊂418㊀第5期㊀卓㊀越,等:㊀大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策㊀(a)主井(b)副井图8㊀2#竖井主㊁副井S 孔轨迹示意图Fig.8㊀Schematic diagram of S-shape borehole trajectory of #2main and auxiliary verticalshafts图9㊀S 型钻孔轨迹图Fig.9㊀Diagram of S-shape borehole drilling trajectory2)钻孔结构㊂钻孔开孔钻至50m 处,下套管并注浆固管㊂1序孔定向钻进至垂深250m 入靶,之后钻至钻孔设计垂深590m 处;1序孔注浆完成后施工2序孔,2序孔从1序孔垂深50m 处施作分支,定向钻进入靶后至垂深250m,后钻至钻孔设计垂深590m处㊂2#竖井主㊁副井S 孔钻孔结构图如图10所示㊂先施工的孔兼作注浆前水量检查孔,后施工的孔作为注浆质量检查孔㊂图10㊀2#竖井主㊁副井S 孔钻孔结构图(单位:m)Fig.10㊀Structural diagram of S-shape boreholes for #2main andauxiliary vertical shafts (unit:m)3)注浆段高及浆液扩散半径㊂为保证注浆钻孔可实施性,采用分段下行式注浆,由上而下分段,在同一段内钻孔与注浆交替进行㊂注浆孔终孔深度应伸入含水层下方完整基岩不透水层10m㊂注浆上限为第④含水层顶部270m 处,注浆下限为第⑦层含水层下10m,即深度590m㊂根据GB 50511 2010‘煤矿井巷工程施工规范“,浆液有效扩散半径宜为8~10m,结合高黎贡山隧道2#竖井注浆段地质情况,地面预注浆浆液扩散半径按9m 考虑㊂4)注浆材料㊂结合竖井建井施工的特点,本次方案中地面注浆以堵水为主要目标,兼顾一定的围岩加固作用,同时结合含水层渗透系数的大小㊁浆液配合比的精度和施作工艺控制的难易程度,因此,固管段选择单液水泥浆,地表注浆选择黏土-水泥浆作为主要的518隧道建设(中英文)第39卷㊀注浆材料,若遇到漏浆严重的层段,可采用水泥-水玻璃浆作为补充注浆材料㊂5)注浆段划分及注浆压力㊂垂深250~270m段设置止浆岩帽,岩帽段注水泥浆,270~590m注浆范围共划分为11个注浆段,注浆材料为黏土-水泥浆㊂3.3.2㊀注浆情况及工艺要点1序孔先行施工,分段注浆至590m垂深后,开始2序孔施工及竖井井身掘砌㊂副井1序孔施工过程中遭遇30m厚破碎带,成孔困难,及时将下行式注浆调整为上行式注浆㊂工艺要点:S孔造孔精准度㊁黏土水泥浆配置及分段注浆的浆液防止上串是工艺控制重点,现场使用JDT-6型陀螺测斜仪每30m进行一次测试与设计值对比,如出现孔位偏移,采用泥浆动能驱动螺杆钻具进行纠偏;通过陀螺仪定位在造孔过程中的适时纠偏来确保造孔精准度,通过黏土质量控制㊁制浆流程监控确保浆液质量,通过止浆塞的精准定位来防止浆液上串㊂3.3.3㊀效果验证2#竖井地面深孔S型预注浆历时5个月完成,累计完成造孔工程量7080m,黏土水泥浆51494m3,经压水试验检查,满足结束标准㊂目前主井已累计开挖417m,副井累计开挖390m,从开挖揭示情况来看,井筒范围内黏土浆液充填痕迹明显,井筒内渗水量小于5m3/h,注浆效果较好,达到预期效果㊂3.4㊀敞开式TBM穿越糜棱化花岗岩施工关键技术3.4.1㊀方案设计1)加强TBM段地质预报工作㊂采用TSP和激发极化法2种物探方式相互验证,异常段落采用超前地质钻进行验证,做到提前预判,提前处理㊂2)当糜棱化花岗岩段落范围小于5m或浸入隧道范围小于1/4时,则通过化灌盾体周边加固㊁刀盘前方局部掏渣等手段加固㊂3)当糜棱化花岗岩段落距离长(大于10m),需要进行超前加固时,采用施作小导洞法施工,在导洞内进行超前注浆和管棚施工㊂3.4.2㊀盾体周边加固1)浆液类型选择㊂因TBM工法特殊性,盾体注浆位置处于刀盘及护盾周边,无法做到浆液与设备的隔离㊂通过调研分析和现场试验,TBM盾体周边注浆宜采用化学浆液,具有低黏度㊁高强度㊁高黏结力㊁发泡倍数高(可适时调整)㊁可灌性等优点㊂化学浆液对岩体有黏结作用,但不会将设备与岩体固结在一起(已经过多次验证),化学浆液的固结体与钢材黏结力差,不会使设备抱死㊂化学浆液分为堵水型及加固型,在腰部集中出水点灌注堵水型浆液,其余部位均采用加固型浆液㊂2)化灌注浆施工㊂考虑TBM设备的特殊性,刀盘前方不可安装铁管(后续掘进时钢材损坏刀盘㊁刀具及皮带机等设备),因此刀盘前方需采用自进式玻璃纤维管作为注浆管,护盾上方采用ϕ42小导管㊂注浆管位置根据现场围岩情况及刀盘内空间确定,破碎松散处安装㊂3.4.3㊀小导洞施工在护盾顶部人工开挖小导洞并向两边扩挖,将刀盘上方㊁前盾顶部的积渣进行清理,恢复刀盘转动,同时利用扩大洞室,施作超前管棚对前方不良地质围岩进行超前加固,以及进行护盾前端卷边变形整修工作,完成后TBM掘进通过㊂618㊀第5期㊀卓㊀越,等:㊀大瑞铁路高黎贡山隧道施工挑战与对策㊀施作小导洞的主要目的是为护盾上方盾尾至刀盘之间提供一个施工通道,兼顾用于掌子面后方护盾周边扩挖施工㊂小导洞布置位置为正拱顶,自盾尾后方2榀拱架之间开口进入,小导洞内净空高度1.3m,拱部宽度1.2m,长度6.25m,采用化灌周边固结+方木临时支撑+HW150型钢支撑架+140mm槽钢纵连+锁脚锚管+超前小导管+喷射混凝土(视围岩情况)联合支护,小导洞结构如图11所示㊂㊀㊀㊀㊀(a)小导洞剖面图(A-A)㊀㊀(b)小导洞纵面图(俯仰图)图11㊀小导洞结构示意(单位:mm)Fig.11㊀Structural schematic diagram of small pilot tunnel(unit:mm)㊀㊀小导洞开口位置选择在正拱顶最后2榀拱架之间,开口前需对该处及周边径向化灌注浆加固,然后割除开口处TBM初期支护,人工自下而上开挖,开挖完成后进行初期支护㊂3.4.4㊀扩挖段施工小导洞施作完成后,利用导洞沿着护盾环向向左右两侧开挖,开挖范围为拱部162ʎ,高度1.3m(净高),长度2m㊂上半断面扩挖分6部,按照①-⑥的顺序施工,不可同时进行2个部位的开挖,每部开挖支护完成后方可进行下一部,如图12所示㊂开挖采用人工手持风镐施工,渣体装袋人工转运至皮带上输送至矿车㊂开挖过程中采用木板+方木+钢插板的临时支撑体系进行防护㊂图12㊀扩挖断面正视图(单位:mm)Fig.12㊀Front view of expanded excavation section(unit:mm)3.4.5㊀超前管棚施工利用上断面扩挖空间,施作ϕ76超前中管棚对前718隧道建设(中英文)第39卷㊀方围岩进行支护㊂管棚长度一般为25m,施作范围为拱部120ʎ,间距40cm,共计22根㊂考虑长距离管棚施作成抛物线状前端会向下垂,因此管棚角度考虑为斜向上3~5ʎ,理论上最前端距离隧道轮廓线2m[17]㊂3.4.6㊀现场实践敞开式TBM采用小导洞法处置糜棱化花岗岩不良地段,在开始掘进前,综合评估加固效果㊁试转刀盘㊁清理完成护盾底部及仰拱块端头渣体具备立拱及仰拱块安装条件,掘进时采取 三低(低推力㊁低转速㊁低贯入度)㊁一快(快速支护封闭)㊁一连续(连续施工)㊁宁慢勿停 的掘进原则㊂具体参数及注意事项如下:1)刀盘转速控制在约1.5r/min㊂2)掘进过程中时刻观察1#皮带压力及渣量情况,当皮带机压力过大时(接近11MPa),启动皮带机脱困模式,最大极限压力可达到15.8MPa;当皮带机压力达到极限压力值时,必须停止推进原地转刀盘或向后退刀盘,降低1#皮带机压力㊂3)推进时注意观察主电机电流,将电流控制在360A以内,刀盘最大扭矩不能超过9000kN㊃m㊂从已通过的5处卡机处理情况看,卡机处理综合施工效率达到0.8~1m/d,取得较好效果,主要表现在以下方面:1)导洞可以提供超前支护作业空间,有效避免自盾尾打设管棚造成的外插角过大㊁长距离管棚失效的问题;2)导洞可向两边继续进行扩挖,对于护盾被卡同样有效;3)利用导洞对刀盘周边积渣进行清理加固,相对于刀盘内施作,施工作业空间增大,速度及效率提高㊂4㊀结论及建议本文针对高黎贡山隧道施工地质难题开展研究与分析,并总结出了一系列处置关键技术㊂同时,结合类似工程施工特点提出以下建议:1)针对斜井软岩变形采用 早成环㊁快封闭 ㊁合理设置开挖轮廓线曲率㊁加强支护的综合防护技术,达到了初期支护不破坏㊁不拆换的目的㊂2)富水高角度裂隙下花岗岩竖井施工应优先采用 有掘必探㊁以堵为主㊁堵排结合 的施工原则,将井筒掌子面涌水量(含井壁渗㊁淋)控制在10m3/h以下,降低淹井风险㊂3)采用S孔深孔地面预注浆对大区段挤压破碎带井筒进行堵水加固,可以避免井筒淹井的风险,进而保障井筒掘进过程中的人员及设备安全㊂4)采用小导洞工法通过刀盘顶部作业空间,对刀盘前方及上部围岩进行超前加固和支护,改良围岩条件,确保TBM能安全㊁顺利地通过糜棱化花岗岩破碎围岩㊂参考文献(References):[1]㊀陆传波.长大深埋铁路隧道施工中难点问题及控制对策浅析[J].工程与建设,2013(2):48.LU Chuangbo.A brief analysis of difficult problems andcontrol countermeasures in construction of large deeply-buried railway tunnels[J].Construction&Design 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高黎贡山隧道逃生管道设置方案
新建大理至瑞丽铁路怒江至龙陵段土建1标高黎贡山隧道逃生管道设置方案编制：审核：审批：中铁十八局集团有限公司大瑞铁路怒江至龙陵段项目经理部一分部二〇一四年十二月目录一．目的 (1)二、适用范围 (1)三、材质及设置要求 (1)高黎贡山隧道逃生管设置方案一．目的根据国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局文件关于《隧道施工安全九条规定》及《铁路隧道施工抢险救援指导意见》的相关要求，为加强高黎贡山隧道施工安全管理，确保隧道掘进过程中施工人员的人身安全，特制定本实施方案。
二、适用范围1.本方案适用于高黎贡山隧道进口工区正洞、平行导洞掘进施工，要求隧道施工时在Ⅳ、Ⅴ级及以上围岩地段必须预先设置逃生通道及救生管道，以确保隧道掘进过程中施工人员的人身安全。
2.围岩量测累计变形达到100mm及以上时，须设置逃生管道。
3.在隧道的掌子面开挖、喷锚、支护及仰拱部位的开挖、浇注砼的过程中，均必须确保逃生通道的完好，救生管道设置到位，并随着掌子面的不断掘进而向前移动。
三、材质及设置要求1.逃生钢管采用外径φ630mm、壁厚12mm的无缝钢管，管节长度6～7m，为便于安装及拆装，管节间采用法兰盘连接,螺栓连接。
为保证管道承受坍塌体的压力，对采用的材质管材，必须确保其承压能力和连接头的牢固，并经试验室具体试验后，方可用于隧道中。
逃生管道布置示意图2.施工现场应根据隧道围岩、掘进开挖方式等情况备足管道和连接材料，除整节管道外，应同时备足1米、2米、3米短节管道、转接接头（135°）等。
3.管道须经加工方可使用，我分部结合材质及现场实际情况分别进行加工，要求连接简单、牢固、紧密可靠，且在地面做好临时固定措施，施工时管口可加临时封盖，并易于打开和封闭。
4、逃生管道与风管布置在同一侧。
5.逃生通道设置位置如下图所示，管道采用φ630mm的无缝钢管，逃生管道一端放置在距离开挖面20m以内的适当位置，另一端伸入已施工仰拱地段5m以上。
软岩大变形段中空锚杆快速施工工法(2)
软岩大变形段中空锚杆快速施工工法软岩大变形段中空锚杆快速施工工法是近年来在软岩地层的施工中被广泛应用的一种先进的施工技术。
本文将从前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细阐述，以全面展示该工法的特点和应用。
一、前言：软岩地层是指在地球历史演化过程中，由于多种因素的影响而形成的一种较为松散、含水量较高、力学性质较差的地层。
在软岩地层中进行施工常常面临着困难和挑战。
而软岩大变形段则是指软岩地层中存在较大变形的地段，如隧道出口、陡坡段等。
因此，开发一种能够在软岩大变形段中快速施工的工法是十分重要的。
二、工法特点：软岩大变形段中空锚杆快速施工工法以其独特的特点备受关注。
该工法的特点主要包括以下几点：1.施工速度快：采用该工法施工可以大幅缩短施工周期，提高工效。
2. 应力分散效果好：空锚杆能够承受地表荷载，将空间锚杆内的应力分散到周围地层，减小地层变形。
3. 适应性强：该工法适用于不同类型的软岩地层，能够适应各种变形情况。
4. 成本低：相比其他施工工法，空锚杆工法的投资成本相对较低。
三、适应范围：空锚杆快速施工工法适用于软岩大变形段的施工，包括但不限于：1. 隧道出口：由于地表变形压力大，使用空锚杆可以减少变形，提高施工安全性。
2. 陡坡段：软岩地层陡坡段地质条件差且变形大，采用空锚杆可以提高斜坡稳定性。
四、工艺原理：空锚杆快速施工工法的工艺原理主要包括两方面：工法与实际工程之间的联系和技术措施的采取。
1.工法与实际工程之间的联系：空锚杆技术要建立在对地层岩性、变形特点和支护要求等因素的全面了解和分析上。
2. 采取的技术措施：采用高强度的空锚杆材料，使用专业工具快速安装，能够有效地分散地应力，并提高对软岩地层的支护能力。
五、施工工艺：空锚杆快速施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：包括施工方案制定、工艺准备、材料采购等。
高黎贡山隧道岩土工程勘察水平钻孔施工技术
高黎贡山隧道岩土工程勘察水平钻孔施工技术牛亚伟;吕建祥;胡孝荣;李彦婷【摘要】高黎贡山隧道位于新建铁路大理至瑞丽线保山至瑞丽段,呈北东～南西向穿越高黎贡山山脉,设计全长39.4km,可为亚洲之最.将钻探得到的宝贵数据汇总,提供于隧道施工单位,便于其提前做好各项预防措施,为隧道今后的施工提供了有利的数据,避免了一些事故的发生,为施工单位也争取了宝贵时间.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】3页(P325-327)【关键词】隧道;岩土工程;水平钻孔;高黎贡山【作者】牛亚伟;吕建祥;胡孝荣;李彦婷【作者单位】四川省地质矿产勘查开发局成都水文队,成都610072;四川省地质矿产勘查开发局成都水文队,成都610072;四川省地质矿产勘查开发局成都水文队,成都610072;四川省地质矿产勘查开发局成都水文队,成都610072【正文语种】中文【中图分类】P633;P634新建铁路大理至瑞丽线是国家级重点工程，具有重大的战略意义，该铁路建成后，将加强中国与南亚国家的相互联系。
铁路以隧道穿越高黎贡山。
高黎贡山隧道位于新建铁路大理至瑞丽线保山至瑞丽段，呈北东～南西向穿越高黎贡山山脉，设计全长39.4km，为亚洲之最。
由于隧道长、地质条件复杂，为了进一步了解隧道洞身地带地层岩性、地质构造、岩体结构、节理、裂隙发育情况，中铁二院成都地勘岩土分公司大瑞铁路地质组，在进、出口位置分别布置一个水平钻孔进行岩土工程勘察。
水平钻孔施工对四川省地质工程勘察院（以下简称我院）一直承担竖直钻孔的单位来说讲，无疑是一次具大的挑战。
该院于2010年5月25日接到钻探任务书，随后组织机器设备与人员，于2010年6月8日到达现场。
同时，成立了以项目部为主体的水平钻孔研究小组，针对水平钻探的目的、钻探过程可能遇到的问题、如何保质保量的完成任务等问题进行了多次研究讨论。
图1 施工平台开挖示意图图2 现场开挖回填修筑施工平台图3 修筑完成的施工平台为了保证钻探质量，前期准备很重要。
36隧道软岩大变形施工作业指导书
36隧道软岩大变形施工作业指导书一、施工目标本工程旨在对36隧道的软岩大变形进行施工处理，以确保隧道的安全和稳定运行。
二、施工原则1.安全第一：任何施工操作都应以安全为前提，对所有人员和设备进行全面保护。
2.合理规划：对施工过程进行详细规划，确保施工的连续性和高效性。
3.预防为主：在施工过程中应采取措施，预防岩石的大规模崩塌和岩层的进一步变形。
4.及时监测：对施工区域进行实时监测，及时发现并解决变形问题，防止事故的发生。
三、施工步骤1.资料准备：在施工前，收集相关的地质勘察报告和隧道设计图纸，了解软岩大变形的具体情况。
2.施工准备：确定施工的时间、地点和施工队伍，清理施工区域，确保施工的顺利进行。
3.防灾措施：根据地质勘察报告的结果，采取相应的预防措施，如安装地震监测仪和压力传感器，以便及时预警和处理可能出现的岩层变形。
4.支护施工：根据地质勘察报告的结论，采取适当的支护措施，如锚杆、注浆和钢架支撑等，以增加隧道的稳定性和承载力。
5.变形处理：对发生变形的岩层进行处理，如采取凿岩、切割或加固等方法，使岩层重新达到稳定状态。
6.监测与调整：在施工过程中，进行实时监测并记录变形情况，根据监测结果及时调整施工方案和支护措施，保证施工的顺利进行。
四、施工安全措施1.人员安全：对施工人员进行安全培训和装备，提供必要的个人防护用具，确保施工人员的安全。
2.设备安全：对施工所用的设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行，减少设备故障和事故的发生。
3.环境保护：施工过程中应注意环境保护，防止土石流和水污染，采取相应的措施保护周围的生态环境。
4.管理措施：建立完善的施工管理制度，明确责任和权限，确保施工过程的规范和有序进行。
五、施工质量控制1.施工过程中应进行定期检查和验收，确保施工质量符合相关要求。
2.施工结束后，进行最终验收和评估，确保施工工程的安全和稳定。
六、施工风险和应急方案1.风险评估：在施工前，组织专业人员对施工过程中可能出现的风险进行评估，并制定相应的应急预案。
高黎贡山隧道设计及施工技术初探
．－．ａＬ．－口同黎贡山隧道设计及施工技术初探Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｇａｏｌｉｇｏｎｇｓｈａｎｔｕｎｎｅｌ陈馈／ＣＨＥＮＫｕｉ（中铁隧道集团隧道设备制造有限公司，河南洛阳４７１００９）【摘要】新建大瑞铁路高黎贡山隧道地形地质条件复杂，具有高地热、高地应力、高地震烈度、多断层的特点，工程建设难度极大。
针对高黎贡山隧道工程地质、施工设计及施工难点，对施工设计和施工措施进行了探讨。
【关键词】高地热；长大斜井；深竖井；ＴＢＭ法施工新建铁路大理至瑞丽线的高黎贡山隧道全线３４．５３１ｋｍ，是世界第七长大隧道。
高黎贡山隧道１工程地质地形地质条件极为复杂，具有“三高”（高地热、１．１地形地貌高地应力、高地震烈度）、“四活跃”（活跃的新构大瑞铁路高黎贡山越岭段穿越北窄南宽呈南造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质北向展布的高黎贡山山脉南段，隧道进口段接怒条件和活跃的岸坡浅表改造过程）于一体的特江大桥，地形较为陡峻，出口段靠近龙川江，地点；另一方面，大自然的鬼斧神工下所形成的高黎形分布相对较为宽阔。
隧道区内地表沟谷纵横，贡山，被誉为“物种基因库、自然博物馆、天然植地形起伏大，山脉、河流相间。
地面高程６４０～物园、南北动植物交汇的走廊”，工程带来的严峻２３４０ｍ，相对高差约１７００ｍ，地形起伏大。
挑战是高热带、高埋深多断层及如何实现自然生１．２地层及地质构造态保护。
因此，本工程的建设难度极大。
高黎贡山隧道全长３４．５３ｌｋｍ，最大埋深约１２００ｍ，全隧平均埋深约为８００ｍ。
进口段长度约１２．５ｋｍ的范围内围岩软硬不均，以沉积岩、变质岩为主；同时分布１ｌ条断层，受构造影响强烈。
出口段２２ｋｍ范围内有７套地层，以燕山期花岗岩为主ｌ并分布有８条断层，受构造影响相对轻微。
１．３地温分布高黎贡山隧道地质条件复杂，该地段工程地质条件具“三高”、“四活跃”集于一体的特征，其中最为突出及决定线路方案的地质条件为高地热。
湖北省杭瑞高速公路15合同段田家窝隧道施工技术 杭瑞高速高黎贡山隧道
XX省杭瑞高速公路15合同段田家窝隧道施工技术杭瑞高速高黎贡山隧道：文章编码：1 工程概况1.1 田家窝隧道概况田家窝隧道是杭州至瑞丽高速公路XX省阳新至通城段〔通山至通城段〕内的一座连拱式隧道。
洞轴线呈约191°方向展布，最大埋深约36m。
隧道起讫里程桩号：K124+823～K124+915，长92m。
隧道净空：2×10.75×5.0m；隧道平面位于直线上。
灯光照明，自然通风。
隧道纵坡为-1.9%。
隧道进出口设计均为端墙式洞门。
隧道纵断面图如下：图1.1-1 隧道纵断面图隧道洞口端横断面图如下：图1.1-2 隧道洞口端横断面图1.2 工程地质条件1.2.1 气象水文隧址所在地区属北亚热带气候，雨量充足，降雨多集中在3～9月份，多年平均降雨量1680.2mm。
隧址位于陆水河水系群山之中，地表水为雨季临时性水流，山谷冲沟多为干沟，出口端为红石水库，设计为红石水库大桥。
隧址地表水不发育，仅为雨季山坡，冲沟临时性流水。
1.2.2 地形地貌隧址区属构造剥蚀、侵蚀低山丘陵地貌，垭口、斜坡地形，山体呈南北向展布，线路经过垭口部位。
两侧山体坡度较陡，进洞口山坡坡向55°，坡度角约41°；出洞口山坡坡向271°，坡度角约41°。
自然山坡处于稳定状态。
1.2.3 地质构造隧址区位于通山倒转向斜褶皱构造及大磨山背斜构造南翼；受垭口地形影响，岩石风化较剧烈，岩体较破裂。
依据四周露头岩层产状测量，岩层产状为205°∠37°。
岩层整体为单斜岩层，无断层构造发育。
1.2.4 地层岩性〔1〕地层依据钻探和地质调绘，隧址地层主要由第四系残、坡积成因〔Qel+dl 4〕碎石土、志留系〔S〕砂岩组成。
〔2〕岩性按由新到老，自地表往下的顺序，隧址及周边各层岩性特征如下：〔1〕碎石土〔Qel+dl 4〕，黄褐色，主要由碎、砾石及粘性土组成，碎、砾石含量约79%，粒径一般为2～30mm，呈棱角状，该层主要分布在进出口边坡上，钻孔揭露厚度0.0～3.0m，中密状。
亚洲第一长隧——大瑞铁路高黎贡山隧道工程顺利推进
隧 道建 设
第３ ６ 卷
亚洲 第 一 长 隧— — 大 瑞 铁 路 高 黎 贡 山隧道 工 程顺 利 推 进
中铁隧道集团施工 的亚洲第一长 隧——大瑞铁路 高黎贡山隧道 出 口山体 陡峭 ， 属 凹子 地古滑坡 体地层 。为 防止 山体滑 坡 ， 正 洞洞 口设 ２根抗滑桩 ， 沿线 路基设 １ ０ ５根锚 固桩 ， 目前已完成 ５ ９根 成桩 ； 出口平 导 于 ２ ０ １ ６年 ５月 １日进洞 ， 目前 已完成 洞身开 挖 ３ ８ １ ｍ， 平导隧道断面为 ３ ７ ｍ ， 目前洞 内掌子面为 Ｖ级围岩 ， 采用 台阶法开挖 ， ８月创造 了月开挖 １ ０ １ ｍ 的成绩 ； 出口正洞于 ２ ０ １ ６年 ８月 １日进洞 ， 正洞 隧道 断面 为 １ ７ ９ ｍ ２ ， 洞 内掌子 面为 Ｖ级 围岩 ， 采用三台阶法开挖 ， 目前 已完成洞身开挖 ７ ６ ｍ。
平导 和正 洞 Ｔ Ｂ Ｍ施工段将分别 采用直径 为 ９ ． ０ ３ ｍ和 ６ ． ３ ６ ｉ ｎ的敞开式硬岩掘进 机施工 ， 预计分 别于 ２ ０ １ ７年 ４月和 ７月正式 进场为 ７ ８个月 ， 大直径 Ｔ Ｂ Ｍ平均进度要求达 到 ３ ０ ０ ｍ ／ Ｙ ｌ 、 小 直径 Ｔ Ｂ Ｍ平均进度要求 达到 ３ ５ ０ Ｈ ｌ ／ 月， 这样
才能保证 出口工期任务 。
（ 摘 自 新华 网 ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｙ ｎ ． ｘ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ｎ ｅ ｔ ． ｃ ｏ ｎ ｒ ／ ２ ０ １ ６ ｏ ｉ ｒ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ／ ２ ０ １ ６ １ ０ ２ ５ ／ ３ ５ ０ １ ９ ５ ０ ＿ ｃ ． ｈ ｔ ｍ１ ）
采用具有 国际先进 水平的 Ｔ Ｂ Ｍ 工法
大瑞铁路高黎贡山隧道
亚洲铁路第一长隧——大瑞铁路高黎贡山隧道2017-08-09 19:04大瑞铁路是我国《中长期铁路网规划》中完善路网布局和国家实施西部大开发战略的重要举措，是一条贯通滇西，走向南亚、东南亚的战略之路；更是一条事关国家“一带一路”战略、重塑南方古丝绸之路，促进滇西地区跨越发展的交通大动脉。
高黎贡山隧道为全线重点控制性工程，是目前亚洲最长的山岭铁路隧道。
1工程概况高黎贡山隧道平面布置见图1。
隧道位于怒江车站与龙陵车站之间，全长34 538 m，最大埋深为1 155 m。
设计速度为140 km/h，隧道进口（里程D1K192+302）紧邻怒江特大桥，怒江车站部分进入隧道进口段，出口（里程D1K226+840）位于龙陵县，龙陵车站部分进入隧道出口段。
图1 高黎贡山隧道平面布置图高黎贡山隧道施工平面布置见图2，分为一、二期施工。
图2 高黎贡山隧道一期施工平面示意图（单位：m）一期为Ⅰ线隧道+辅助坑道（1座贯通平导+1座斜井+2座竖井）施工。
Ⅰ线隧道全隧线路中线为直线，隧道内线路纵坡为人字坡，最大线路坡度为23.5‰。
进口段21.198 kmⅠ线隧道及23.077 km平导采用钻爆法施工，出口段13.340 kmⅠ线隧道及11.518 km平导以TBM施工为主，TBM施工困难段及洞口段均采用钻爆法施工，TBM步进通过，Ⅰ线TBM直径为9.0 m，平导TBM直径为6.36 m。
1号斜井位于线路右侧，按主副井设置，主斜井平长3 850 m，副斜井平长3 870 m； 2座竖井均按主副井设置，其中1号竖井主井深762.59 m、副井深764.74 m，2号竖井主井深640.22 m、副井深640.36 m，主井内径均为6.0 m，副井内径均为5.0 m。
二期将贯通平导扩挖为Ⅱ线隧道。
2工程地质情况2.1区域地质构造分布高黎贡山隧道区域地质构造分布见图3。
隧道位于印度板块与欧亚板块相碰撞缝合带附近，地跨扬子亚板块、印支亚板块和滇缅泰亚板块，穿越其两两相互碰撞汇聚的金沙江缝合带、澜沧江缝合带、保山地块与腾冲地块碰撞汇聚之怒江缝合带，褶皱、断裂构造相当发育。
高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨
中图分类号 ： Ｕ ４ ５ ５ ． ３
ห้องสมุดไป่ตู้文献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ １ Ｘ（ ２ ０ １ ６ ） １ ２—１ ５ ２ ３— ０ ８
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ＴＢＭ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｇａ ｏ ｌ ｉ ｇ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈａ ｎ Ｔｕ ｎ ｎｅ ｌ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ．Ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ ｂ ａ ｄ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｇａ ｏ ｌ ｉ ｇ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ Ｔｕ ｎｎ ｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｉｚ ｒ ｅ ｄ；ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉｓ ｒ ｋ ｓ ， ｉ ． ｅ ． ＴＢＭ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｓ ｏ ｔ— ｆ ｗｅ ａ ｋ ｂ ｒ ｏ ｋｅ ｎ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｒ ｏ ｃ ｋ ｂｕ ｒ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｕ ｎｎ ｅ ｌ ｆ ａ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｇ ｒ ｏ ｕｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｈ ｉ ｎ ｄ ｓ ｈｉ ｅ ｌ ｄ，ｓ ｕ ｐ ｐｏ ｔ ｒ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｑｕ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｃ ｋ， ｗａ ｔ ｅ ｒ ｇ ｕｓ ｈｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ， ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ． Ｆｕ ｔｈｅ ｒ ｍ ｏ ｒ ｒ ｅ， ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｏ ｆ ＴＢＭ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ａ ｄａ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｐ ｐｏ ａ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｈｅ ａ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｗａ ｔ ｅ ｒ ｕｓ ｇ ｈｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ
隧道工程施工困难
隧道工程施工面临的困难及挑战隧道工程是现代交通运输体系中不可或缺的一部分，它穿山越岭，连接城市，为经济发展和社会进步提供了重要保障。
然而，隧道工程施工过程中往往伴随着各种困难与挑战，给施工人员带来了极大的压力。
本文将从地质条件、技术难题、安全风险、环境保护等方面分析隧道工程施工所面临的困难。
一、地质条件复杂多变隧道工程施工首先要面对的就是地质条件的复杂性和不确定性。
地质条件往往决定了隧道工程的施工难度和工程成本。
地质构造、岩性、地下水、断层、岩爆等地质问题都会给隧道施工带来严重影响。
例如，大瑞铁路高黎贡山隧道在施工过程中遇到了高温、软岩大变形、涌水、断层破碎带、岩爆和岩溶等复杂地质条件，使得正线掘进进度缓慢。
二、技术难题制约施工进度隧道工程施工过程中，技术难题是制约施工进度的重要因素。
随着隧道长度的增加和地质条件的复杂性，施工技术要求越来越高。
例如，长距离隧道通风、高埋深隧道施工、软弱围岩稳定性控制等技术问题都需要不断研究和创新。
此外，隧道施工中的地质预测、岩爆防治、涌水处理等关键技术问题也需要克服。
三、安全风险较大隧道工程施工过程中，安全风险始终是一个不容忽视的问题。
隧道工程往往位于山体内部，地质条件复杂，施工过程中容易发生坍塌、涌水、瓦斯爆炸等安全事故。
同时，隧道施工中的高空作业、爆破作业、机械作业等都存在一定的安全风险。
因此，隧道工程施工过程中，确保施工安全是首要任务。
四、环境保护要求越来越高随着社会对环境保护意识的不断提高，隧道工程施工过程中的环境保护要求也越来越高。
隧道工程施工往往会对周边环境造成一定的影响，如土地破坏、植被破坏、噪音污染、水污染等。
因此，如何在保证施工顺利进行的同时，减少对周边环境的影响，实现绿色施工，是隧道工程施工过程中需要关注的重要问题。
五、工程成本控制难度大隧道工程施工过程中，工程成本控制难度较大。
由于地质条件的复杂性和不确定性，施工过程中往往会出现意外情况，导致工程成本的增加。
高黎贡山隧道洞口边仰坡施工方案
表施工组织设计(方案)报审表监理合同段：DRBRJL-1 施工合同段：DRBRTJ-1 编号：新建大理至瑞丽铁路保瑞段怒江至龙陵段土建1标高黎贡山隧道洞口边仰坡施工方案编制：审核：审批：中铁十八局集团有限公司大瑞铁路怒江至龙陵段项目经理部二〇一四年十月目录第一章编制依据及编制范围............... 错误!未定义书签。
1、编制依据.......................... 错误!未定义书签。
2、编制范围.......................... 错误!未定义书签。
第二章工程概况......................... 错误!未定义书签。
1、洞口工程简介...................... 错误!未定义书签。
2、工程特点.......................... 错误!未定义书签。
3、地质概况.......................... 错误!未定义书签。
第三章具体施工方案..................... 错误!未定义书签。
1、工期安排.......................... 错误!未定义书签。
2、施工人员安排...................... 错误!未定义书签。
3、截水沟............................ 错误!未定义书签。
4、边仰坡............................ 错误!未定义书签。
5、混凝土挡土墙...................... 错误!未定义书签。
6、锚杆框架梁........................ 错误!未定义书签。
7、锚固桩............................ 错误!未定义书签。
第四章管理措施......................... 错误!未定义书签。
1.标准化管理实施方案................. 错误!未定义书签。
软弱围岩和浅埋段专项安全方案
软弱围岩和浅埋段专项安全方案一、工程概况大尖坡隧道位于云南省保山市龙江乡境内，穿越高黎贡山三年级山区，地形复杂，沟壑纵横，斜坡陡峻，地质作用以形态剥蚀、风化侵蚀为主，左右幅一直处于相同地貌单元。
隧道为箱型隧道，左幅起止桩号为ZK4+243～ZK5+178,全长935m，出口端位于R=1300厘米的右转圆曲线之上，进口端位于直线上为，纵坡为-1.7%，最大埋深149.1米，隧道出口端横坡为+2%，进口端横坡为-2%；右幅起止里程为K4+247～K5+128，全长881m，隧道进口端位于R=1750厘米的右转圆曲线之上，出口端位于圆周上，纵坡为-1.7%，最大埋深143.4米，隧道进出口横坡均为-2%。
岩性为片岩、变粒岩、片麻岩、泥岩，风化程度高，多为强风化，局部缠全风化透晶体，强风化层片岩岩芯多呈长碎石～角砾状、砂土状，局部构造发育，风化强烈，岩体极破碎。
大部分为Ⅴ级围岩，有两条断裂带在洞身左幅K4+365、右幅K4+406、左幅K4+830、右幅K4+840通过，均为次级断裂。
隧道多处地下水充实，吊桥围岩为软质岩，遇水易软化崩解，形成软弱结构面，降低岩体的层间结合力，因此软弱围岩及断裂带安全隧道施工段是本合同段控制重点之一。
二、安全保障措施1、制度措施保障（1）认真贯彻党和国家的安全生产方针、政策，严格执行公路有关施工规范和安全技术规程，对施工人员进行岗前安全教育培训，牢固树立“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的思想意识。
建立健全安全保证体系，领导挂帅，全员参加，促使安全工作制度化、规范化、经常化，贯穿在整个施工全过程。
（2）确定安全生产管理目标，建立以岗位为中心的安全生产逐级负责制，项目经理为安全加工的第一责任人，项目部成立宣告成立安全生产运营管理委员会，作业队设专职全体人员，工班设兼职调度员，积极监督管理组织开展现场安全管理教育、安全管理等活动，并全面监督当晚安全生产工作，直接对项目副经理和重点项目项目经理负责，确保安全生产管理目标的实现。
高黎贡山隧道上行线高地应力围岩处治
高黎贡山隧道上行线高地应力围岩处治
李波
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2010(22)8
【摘要】公路工程隧道初支变形是较常见的隧道病害之一,尤其是在涌水量很大的情况下,处治起来难度非常大.以隧道高地应力病害处治措施为例,提出"方木支撑"和"自进式锚杆"两项新措施,以期获得较好的处治效果.
【总页数】3页(P190-192)
【作者】李波
【作者单位】中铁十九局集团第三工程有限公司,辽宁辽阳111000
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.高地应力软岩隧道围岩特性分析及施工方案探讨--兰新复线兰武段乌鞘岭隧道F7断层分析与探讨
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——以兰渝铁路木寨岭隧道工程为例4.高寒地区铁路隧道高地应力地段仰拱病害分析与处治措施——以兰渝铁路木寨岭隧道工程为例5.营盘山隧道小断面高地应力隧道围岩掘进技术研究
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表A.0.1 施工组织设计(方案)报审表监理合同段：DRBRJL-1 施工合同段：DRBRTJ-1 编号：新建大理至瑞丽铁路保瑞段怒江至龙陵段站前工程土建1标高黎贡山隧道软质岩大变形施工方案编制：审核：审批：中铁十八局集团有限公司大瑞铁路怒江至龙陵段项目经理部二〇一四年十月目录1．编制依据 (1)1.1编制依据 (1)1.2编制范围 (1)2．工程概况 (1)3．设计中软质岩大变形段以及相关设计参数 (2)3.1软质岩大变形段 (2)3.2.软质岩大变形段衬砌类型及支护措施 (3)4．综合分析 (3)5．施工方法及处理方案 (4)5.1施工方案 (4)5.2超前地质预报 (6)5.3开挖施工 (7)5.4支护结构确定 (8)5.5仰拱施工 (9)5.6二次衬砌 (9)5.7软质岩大变形风险控制 (9)6施工领导小组的分工及领导干部带班制度 (10)6.1成立领导小组 (10)6.2领导小组成员分工 (12)6.3施工期间领导干部带班制度 (12)6.4项目部分部巡查制度 (13)6.5险情上报制度 (13)7.隧道工程软质岩大变形应急预案 (13)7.1应急物资与装备保障 (13)7.2应急预案 (14)7.3应急逃生预案 (14)高黎贡山隧道进口软质岩大变形专项施工方案1．编制依据1.1 编制依据1.国家法律、法规和原铁道部规章制度；2.国家对本项目的批复文件；3.本项目采用的标准、规范、规程等；4.科学研究及试验成果；5.云桂公司编制的指导性施工组织设计、招标文件以及本单位的投标文件等。
6.怒江至龙陵段DRBRTJ-1标实施性组织设计，高黎贡山隧道实施性施工组织设计；7.高黎贡山隧道施工图及相关参考标准图；8.云桂公司隧道风险管理相关文件；9.新建大瑞铁路怒江至龙岭段DRBRTJ-1标段风险管理实施细则；10.我单位实地核对资料、施工能力、类似工程施工工法及为完成本工程拟投入的管理、专业技术人员、机械设备等资源。
1.2 编制范围编制范围为高黎贡山隧道进口正洞、平导，正洞起止里程D1K192+302～D1K198+193，平导PDK192+245～PDK197+840。
软质岩大变形高风险施工段。
2．工程概况高黎贡山隧道全长34586.468米，其中进口正洞全长5891m，全隧道均位于直线上。
D1K192+302～D1K198+337为三线隧道，D1K192+337～D1K192+800为双线隧道，D1K192+800～D1K198+193为单线隧道。
高黎贡山隧道位于怒江车站与龙陵车站之间，隧道最大埋深约1155m，隧道纵坡设计为人字坡，最大线路纵坡坡度为23.5‰。
洞身主要穿越地层岩性为：勐戛上段（J2m2）玄武岩夹泥岩、砂岩，下段（J2m1）砂岩、砂岩夹泥灰岩、白云质灰岩，三叠系中统河湾街组（T2H）白云岩、白云质灰岩，奥陶系下统老尖山组（O1L）砂岩、粉砂岩，曼塘组（O1rn）长石英砂岩、石英夹砂岩，寒武系上统沙河厂组上段（C3s2）板岩、粉砂岩夹灰岩、泥灰岩。
隧道地下水主要为基岩裂隙水、岩溶水和断层水。
洞身穿越三叠系中统河湾街组（T2H）白云岩、灰岩段岩溶弱～中等发育。
穿越董别断层、大山头断层、下腊勐断层、大坪山断层、田头寨-腊勐街断层、推测断层、上马头-帮别断层等7条断层。
高黎贡山隧道穿越腊勐断层（F1-5-6）、田头寨-腊勐街断层（F5-1）、大坪山断层(F1-5-7)区域性断层，易发生结构区域控制软质岩大变形。
3．设计中软质岩大变形段以及相关设计参数3.1 软质岩大变形段（1）D1K193+970～D1K194+020为隧道穿越下腊勐断层段，断层与隧道交角为86º，为正断层，断层破碎带宽22m，NE盘为T2h白云岩，SW盘为J2m1泥岩、砂岩夹泥灰岩、灰岩。
地下水位较高，推测最大涌水量850m3／d，采用软岩变形预案（大变形Ⅱ型衬砌）设计。
（2）D1K194+110～D1K194+240为隧道穿越田头寨-腊勐街断层段，断层属怒江断裂带，断层与隧道79º相交，为逆断层，断层破碎带宽90m，NE盘为T2h白云岩，SW盘为S2灰岩、白云岩。
地下水位较高，推测最大涌水量3453m3／d，采用软岩变形预案（大变形Ⅰ型衬砌）设计。
（3）D1K194+460～D1K194+520采用软岩变形预案（大变形Ⅰ型衬砌）设计。
（4）D1K196+890～D1K196+940采用软岩变形预案（大变形Ⅰ型衬砌）设计。
（5）D1K197+070～D1K197+120采用软岩变形预案（大变形Ⅰ型衬砌）设计。
（5）D1K197+190～D1K197+265用软岩变形预案（大变形Ⅰ型衬砌）3.2. 软质岩大变形段衬砌类型及支护措施表3-1-1 软质岩大变形段洞身衬砌及支护表4．综合分析（1）软质岩大变形影响因素隧道软质岩大变形主要影响因素主要包括：地应力条件、岩体强度、地质构造影响程度、地下水发育特征、围岩分级、岩石膨胀性。
其中地应力条件、岩体强度、地质构造影响程度为主要控制因素。
（2）软质岩大变形判定标准高黎贡山隧道地质条件复杂，断层发育，穿越地层为泥岩板岩及断层角砾岩等软岩，易发生软质岩大变形。
5．施工方法及处理方案5.1 施工方案针对高黎贡山隧道软质岩大变形的特点，我部制定了“加固围岩、改善洞形、支护加强、变形留够、底部加强、”的整治原则和总体方案。
开挖后采取及时施做长锚杆、加大锚杆密度、注浆等措施，加固围岩使加固圈形成的自然拱整体强度提高；监控面急早封闭，必要时施做掌子面纤维锚杆，预制纵向岩体变形；调整预留变形量，达到允许变形、控制变形、利用变形的目的。
(1)采用超前小导管、超前中管棚支护，开挖后及时封闭围岩；加强初期支护的刚度，采用型钢拱架封闭成环；为达到稳固围岩的目的，系统锚杆采用中空注浆锚杆加固地层，锚杆长度应稍大于塑性区的厚度。
初期支护措施如下：①、喷射砼采用早高强纤维混凝土，采用湿喷工艺。
②系统锚杆拱部采用中空注浆锚杆，锚杆设置排气装置，边墙采用全长粘结型砂浆锚杆，各种锚杆设置托（垫）板。
③、钢筋网用HPB300钢筋，网格间距20cm，钢筋网喷射混凝土保护层不小于3cm。
④、据岩性及地应力选用型钢钢架，钢架与围岩之间喷射混凝土保护层厚度不小于4cm，钢架临空面喷射混凝土保护层厚度不小于3cm，大变形Ⅰ型复合衬砌段采用I18型钢钢架加强支护，大变形Ⅱ型衬砌采用I20b型钢钢架加强支护。
⑤临时加强支护，采用锁脚锚管固定钢架，掌子面施作φ25纤维锚杆，预制岩体纵向变形。
(2)加大预留变形量。
为了防止喷层变形后侵入二次衬砌的净空，开挖时即加大预留变形量，另外采取了不均衡预留变形量技术。
(3)施工支护采用“先柔后刚，先放后抗、刚柔并济”原则，使初期支护能适应大变形的特点。
(4)及时封闭仰拱、特别是仰拱初支，是减小变形、提高围岩稳定性的措施之一；另外加大仰拱厚度，增大仰拱曲率，也有利于改善受力状况。
(5)改善隧道结构形状，加大边墙曲率，根据围岩实际和监控量测数据，采用受力结构最为合理的“蛋形”断面；改善结构另一措施是提高二次衬砌的刚度，即加大二次衬砌厚度，增加受力钢筋数量，提高衬砌材料的强度和弹性模量。
(6)根据隧道始终存在顺层偏压的特点和顺层岩层施工力学行为分析，确定地质顺层情况下岩石倾角对隧道稳定性的影响，采取了不均衡预留变形量技术，不对称支护措施，间隔空眼、微差爆破技术，以及左右侧不均衡装药爆破技术，尽量减少对围岩的扰动。
(7)全过程实施施工地质超前预报工作。
5.2 超前地质预报由于本风险段地质复杂，施工可能存在软质岩变形。
对地质进行超前探测，作出准确的预报是施工的重点及关键。
隧道施工过程的地质超前预报预测，主要是根据地表和已经开挖的隧道的地质调查和各种探测方法取得的资料，以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内围岩的工程地质条件，本风险段采取物探和钻探两大类预测方法，物探采用WT-1、WT-2、WT－3，具体方法为：地震波反射波法、地质雷达探测法、红外探测法和时域瞬变电磁法；钻探打孔用ZT－2超前钻孔1孔和加深炮眼5孔；ZT－4超前钻孔1孔和加深炮眼5孔；ZT－5超前钻孔1孔和加深炮眼3孔；ZT－6超前钻孔1孔和加深炮眼5孔；ZT－7超前钻孔3孔和加深炮眼5孔；各种主要预报方法如下：地质素描：高黎贡山隧道进口平导采用全断面地质素描，填写施工地质围岩级别判定卡，建立地质素描管理台帐。
地质素描过程中发现地质出现异常情况，可能影响施工安全时，立即采用相应的施工技术措施。
物探法（1）地震波反射法高黎贡山隧道采用地震波反射法，每次预报距离不大于120m，搭接不小于20m。
(2)地质雷达探测法主要对岩溶探测，每25m施作一次，一次范围为30m，两次重叠长度在5m 以上。
（3）红外探测法判定探测点前方有无水体存在及其方位，每25m施作一次，一次范围为30m，两次重叠长度在5m以上。
（4）时域瞬变电磁法探测地层中存在的地下水体，断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等。
每60m 施作一次，一次范围为70m，两次重叠长度在10m以上。
钻探法（1）超前地质钻孔采用冲击钻和回转取岩芯，钻孔直径Φ76.活动断裂带超前探测长度80～100m，搭接长度不小于10m，其余地段超前探测长度不小于30m，搭接长度不小于5m，（2）加深炮孔加深炮孔超前探测，利用风钻在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息，加深炮孔较爆破孔深3m以上，孔数、孔径根据地质复杂程度确定，本风险段设计为每循环5孔。
TS203探测法：TS203是最新一代智能型预报仪，传感器能采集不同方向的地震信号，能根据地震反射波判断发射截面的三维几何形态，经电脑分析，自动得出图像和结果。
鉴于此种方法探测距离远，能更好的指导施工，我部在进口正洞采用此种方法进行超前地质预报，在软弱围岩或岩溶发育地区，每次预报距离采用100m，在完整的硬岩地层每次预报距离采用150m，本风险段设计为Ⅴ级，每次预报长度采用100m。
5.3 开挖施工根据围岩岩性，确定光面爆破周边眼间距、最小抵抗线、不耦合装药结构、起爆顺序、堵塞长度等爆破参数，确定主爆孔特别是掏槽眼的爆破参数。
周边眼采用搭接法钻孔和间隔装药结构，严格控制每循环进尺及周边眼间距，周边眼间距控制在20～25cm之间。
五分部同时起爆，采用毫秒雷管微差控制爆破技术，严格控制段装药量和段延期时间，达到控制爆破振速的目的，最大限度的减小对周边围岩的扰动和破坏。
上台阶开挖一榀钢拱架、支护一榀；地质变化时，必须减少每循环的掘进进尺；掌子面开挖严禁左右侧对开，必须按照施工规范施工，两侧交错施工距离控制在2～3米范围内，台阶马口长度原则上按照一榀一支一喷，最大长度不超过3米，并根据围岩情况及时调整增大错开距离；缩短台阶长度，控制在5米左右范围。