西沟垭隧道出口进洞方案

西沟垭隧道出口进洞方案

          编制：任杰

          审核：

          批准：

中铁十二局集团阳安铁路二线直通线YAZTS-1标项目经理部

二〇一四年八月十四日

目录

1、项目概况    2

1.1线路地理情况    2

1.2自然概况    3

1.3项目施工条件    4

2、隧道衬砌类型及施组    4

2.1衬砌支护设计    6

2.2施工组织    6

2.3施工概述    7

3、施工方法    7

3.1双线隧道开挖工法    7

3.2洞口段预加固措施    8

3.3衬砌支护类型的确定    9

3.4隧道洞门    9

3.5结构耐久性    10

3.6支护措施    10

4、编排施工工期    10

西沟垭隧道出口进洞方案

一、项目概况

1、线路地理位置

大岭铺至安康东直通线（西康直通线）西沟垭隧道，位于陕西省安康市境内，属安康铁路枢纽范围，北起西康线大岭铺车站，南至襄渝线安康东站。线路行经落马寨、李家山、高庄村，西沟村等村社，出口洞口位于甘溪镇袁湾村2组附近。

西沟垭隧道起迄里程为 XDK213+444～XDK216+936，全长3492m，隧道位于安康枢纽，安康东至大岭铺之间，为双线隧道，洞身进口380.38m位于半径为800m的曲线上，出口469.69m位于半径为1204.38m的曲线上，其余均位于直线上，全隧道为3‰、6‰、11.7‰、11.3‰的单面上坡。

2、自然概况

（1）地形地貌

线路经过三个地貌单元，为旬河河谷、秦岭中低山区、安康盆地汉江河谷区。

（2）工程地质特征

沿线分布的主要地层为泥盆系中统千枚岩夹灰岩，志留系下统云母片岩和千枚岩，以及断层带的压碎岩和断层角砾。

沿线的不良地质分布与地貌单元及岩性分布密切相关：旬河两岸多发育有膨胀土，且下伏基岩（砂砾岩夹页岩、千枚岩）岩性较软，抗风化能力较弱，局部顺层，多分布滑坡、错落等不良地质。秦岭低中山区山坡高陡，构造强烈，岩性多变，不良地质主要类型有滑坡、错落、岩堆、危岩落石、泥石流、岩溶等。

（3）水文地质

本隧道位于中低山区地形起伏较大，沟谷较发育。地下水主要有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水、两种类型。第四系孔隙潜水主要分布在隧道通过区的较大沟谷中，含水层分布范围小、厚度较薄、水量小。地表水水质均较好，地下水大部分地段水质良好，局部具硫酸盐侵蚀性，具侵蚀性段落主要分布于旬河河谷及安康枢纽膨胀土地区，水环境作用等级为H1硫酸盐侵蚀。

3、项目施工条件

（1）交通运输

公路：省道S102、甘溪至麻坪乡道交通便捷（个别地段因运输车长转弯半径不够无法会车等原因需要加宽）。

（2）施工用水

出口洞口便道通至甘麻公路段。靠近麻坪河，均属长江流域汉江水系。施工用水充足。隧道施工用水使用高山水池供水，水池容量24立方，水源来自山谷地表流水，水量充足能满足施工用水需求。高山水池位于隧道出洞口右侧山坡上，为确保隧道施工用水压力满足施工要求，水池距洞顶高6米。隧道内施工用水使用钢管输送至掌子面。

（3）施工用电

计划在隧道洞口设置800KW 变压器一台，并考虑高压进洞。隧道掘进1000米XDK215+936处设置高压进洞变压器洞室，确保隧道内施工用电满足现场要求。为确保现场施工顺利进行，防止因地方供电线路出现故障导致现场停工，现场配备200KW发电机1台，50KW发电机一台。

(4)供风

在隧道出口右侧设置空压机房，采用电动空压机提供高压风，计划设置24立方空压机4台。高压风管采用直径200mm 钢管，钢管间采用法兰盘连接，尽量减少弯头。确保风压满足需求。

（5）通风

隧道采用压入式通风方式，采用大功率风机和大直径的风管，风管安装在隧道右侧侧壁上，风管安装做到平、直、稳、紧。为减少接头漏风，采用节长为30米至50米风管。

（6）施工设备

设备配备以满足现场施工为原则，结合施工进度分批进场。设备统计表见下表：

西沟垭隧道出口设备统计表

以上设备额定功率合计：874KW

隧道照明灯头间距20m,白炽灯150W。1822/20=92个，92*150=13.8Kw

共用电最大负荷计算：

P=1.1(K1∑P1+K2∑P2+K3∑P3)

∑P1-施工机械用电负荷之和，取800Kw

∑P2∑P3洞内外照明用电负荷，∑P2取1.1Kw, ∑P3取20kw

K1为同时施工用具系数取0.7，K2,K3-室内外照明同时工作系数，K2取0.8,K3取1.0；

P=1.1(K1∑P1+K2∑P2+K3∑P3)=707.1Kw

二、隧道衬砌类型及施组

1）衬砌支护设计(见附表)

（1）隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，喷混凝土采用湿喷工艺。

（2）隧道衬砌均采用曲墙带仰拱衬砌。

2）施工组织

（1）、施工计划组织施工人员115人共分5个班组，即开挖立架班30人、出渣班15人、喷锚班（湿喷）15人、衬砌班30人、后勤保障班25人。

（2）、出口施工计划组织设备及车辆：空压机24m3四台、挖机1台、出渣车4台、装载机一台（平铲）、罐车两台、风10把。

（3）、出口施工计划进度指标为IV级围岩计划每月完成80米，V级围岩计划每月完成50米，V级围岩断层核心计划每月完成30米。

3）施工概述

隧道采用钻爆法施工，Ⅳ级围岩采用台阶法或三台阶法施工，Ⅴ级围岩段采用三台阶开挖法施工，必要时设置临时仰拱或横撑。

三、施工方法

1）双线隧道开挖工法

隧道土质地段采用人工或机械开挖，岩质地段采用爆破开挖时，施工中应坚持"光面爆破、支护紧跟、监控量测、及时反馈修正"的原则。支护采用先拱部后边墙自上而下的顺序施工，二次衬砌采用仰拱超前，拱、墙整体浇筑。

Ⅳ级围岩：采用短台阶法，必要时留核心土

Ⅴ级围岩：短台阶预留核心土法、三台阶法，必要时采用三台阶临时横撑法。

2）洞口段预加固措施

对隧道洞口坡面临时采用喷锚防护，喷C25厚度10cm，锚杆采用φ22砂浆锚杆，长度3.0m，间距1.5*1.5m，梅花型布置。钢筋网φ8，网格间距为25*25cm。永久边坡采用M10浆砌片石防护。洞口导向墙采用I20工字钢拱架5榀支护，同时XDK216+936~XDK216+906段采用φ10管棚+φ42小导管超前支护。φ10管棚壁厚5mm，环向间距40cm，共计40根。φ42小导管壁厚3.5mm，环向间距40cm，长度3.5m，每循环搭接长度不小于1.0m。

 同时，φ108管棚和φ42小导管施工中注入1：1水泥浆以增强其强度，保证隧道进洞的安全施工。

3）衬砌支护类型的确定

1）全线新建隧道均采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚网及钢架联合支护；衬砌及支护参数设计详见下表。

2)采用曲墙带仰拱衬砌。

隧道复合式衬砌设计参表

  单位

(2)IV级围岩部分地段、Ⅴ级围岩拱部均设超前小导管预支护。

(3)拱部系统锚杆采用Φ22组合中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆。设管棚地段取消拱部系统锚杆。

4）隧道洞门

1）一般根据地形地貌和洞口段地质特征等选用洞门形式，按照设计要求西沟垭隧道出口洞门采用端墙式洞门。

2）洞门端墙、翼墙、挡土墙基础置于稳固地基上，基础埋入的深度不小于1m。

3）洞口边仰坡防护，临时防护采取喷锚网防护，永久防护采用C20混凝土骨架护坡或采用M10浆砌片石防护，厚30cm。

4）洞门均应设检查设备，可根据洞门形式，地形条件设置。

5）结构耐久性

1）铁路隧道混凝土结构耐久性根据设计使用年限按100年进行设计，本隧按环境条件和作用等级按T1环境进行设计。

2）衬砌结构主筋净保护层厚度为50mm；

3）T1环境下隧道结构初期支护采用C25喷射混凝土，二次衬砌采用C30或C35钢筋混凝土；

6）支护措施

Ⅴ级围岩地段采用模筑衬砌，拱墙设I20a型钢钢架，间距1榀/0.6m或设I18型钢钢架，间距1榀/0.8m，拱部设φ42超前小导管压注水泥浆液预加固，小导管长3.5m，外插角5～10°，环向间距0.4m，纵向搭接长度不小于1m。Ⅳ级围岩地段拱墙设1榀/1m的工16型钢钢架或1榀/1.2m的工16型钢钢架，拱部设φ42超前小导管加固，小导管长3.5m，外插角5～10°，环向间距0.4m，纵向搭接长度不小于1m。衬砌类型及支护参数详见附表。

四、编排施工工期

西沟垭隧道出口Ⅴ级围岩采用三台阶法施工，Ⅳ级围岩采用台阶法或三台阶法施工

隧道开挖支护循环时间计算表

初期支护：

Ⅴ级围岩月进尺：24（小时）*60（分钟）/570（分钟）*0.6m/循环*27（天）=40.9（米）

Ⅳ级围岩月进尺：24（小时）*60（分钟）/840（分钟）*2m/循环*27（天）=92.6（米）

仰拱及二衬：

 根据以往经验，正常情况下隧道施工队在每月可完成仰拱60~70m左右。二衬最快速度可完成70m。

每月有效工作时间按27天考虑

对隧道施工工期作出如下安排：

 初期支护：2014年8月11日~2016年8月30日

 仰拱：2014年9月10日~2017年2月28日

二衬：2014年10月01日~2017年1月31日

侧沟及中心水沟;按照施工进度及方案再确定