【正文】 新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 1 一、編制依據(jù)國(guó)家有關(guān)方針政策，以及國(guó)家和鐵道部有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。鐵道部《關(guān)于加強(qiáng)鐵路隧道工程安全工作的若干意見(jiàn)》 （鐵建設(shè)〔2020〕102號(hào)文件） 。鐵道部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)鐵路隧道安全工作的通知》 （鐵建設(shè)〔2020〕1007號(hào)文件） 。新建西安至平?jīng)鲨F路工程招標(biāo)文件（招標(biāo)編號(hào)：JS2020085）及承發(fā)包合同。中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司《新建鐵路西安至平?jīng)鼍€初步設(shè)計(jì)文件及施工圖》 。對(duì)本標(biāo)段的永壽梁隧道的現(xiàn)場(chǎng)踏勘、當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境、可利用資源情況的調(diào)查。我單位目前的施工技術(shù)水平、施工管理水平和機(jī)械設(shè)備配備能力及對(duì)新建鐵路西安至平?jīng)鲨F路 XPS2 標(biāo)永壽梁隧道的理解。二、編制范圍 編制范圍為永壽梁隧道Ⅰ線和Ⅱ線兩座單行隧道。三、工程概況及主要工程數(shù)量工程概況永壽梁隧道位于陜西省永壽縣、彬縣境內(nèi)，地處渭北黃土南緣，涇（河）渭（河）分水嶺東端。隧道進(jìn)口（西安端）位于永壽縣永坪鄉(xiāng)雙廟村東側(cè)蔡家山溝左岸，出口位于彬縣太峪鎮(zhèn)太峪河谷右岸陡坡溝溝口處。永壽梁隧道設(shè)計(jì)為兩座相對(duì)平行的單線隧道，I、II 線線間距為 35m。I 線隧道起訖里程 DK95+607～DK112+765，長(zhǎng) (長(zhǎng)鏈 )，II 線隧道起訖里程DyK95+591～DyK112+750，長(zhǎng) （短鏈 ） 。I 線隧道進(jìn)口端 位于 R1200m 的曲線上，出口端 位于 R1200m的曲線上；II 線隧道進(jìn)口端 位于 R2020m 的曲線上，出口端 位于R1600m 的曲線上。永壽梁隧道設(shè) 4 座無(wú)軌運(yùn)輸斜井輔助 I、II 線隧道施工，出口采用 1 座橫洞輔助施工如表1。 新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 2 表1 輔助坑道分布表1 號(hào)斜井 2 號(hào)斜井 3 號(hào)斜井 4 號(hào)斜井 橫洞斜井位置干板溝上游支溝內(nèi)，I線隧道左側(cè) 干板溝內(nèi)，I線隧道左側(cè)干板溝內(nèi)，I 線隧道左側(cè)馬蓮溝內(nèi)，I 線隧道左側(cè)I 線隧道左側(cè)與 I 線相交里程DK101+470 DK103+950 DK106+100 DK109+700 DK112+400長(zhǎng)度(m) 146平交角度 40176。 40176。 40176。70176。29’25’’42176。綜合坡度％ 11％ ％ ％ ％井口高程 地質(zhì)概況永壽梁隧道穿越永壽縣、彬縣間涇河和渭河分水嶺所處的黃土溝梁低中山區(qū)，為溝谷深切的寬梁地形。嶺脊基本呈東西向，埡口西高東低，由西向東逐漸趨緩，支脈漸增，分水嶺南坡緩、北坡陡，除北側(cè)太峪河寬谷較寬外，區(qū)內(nèi)其它溝谷均強(qiáng)烈下切，如：蔡家山溝、干板溝、冰凌溝、陡坡溝多呈坡陡谷深的黃土 V 型溝，溝谷呈樹(shù)枝狀，溝深相對(duì)高差 100～200m。永壽梁以北及蒿店梁以東的地表水匯入涇河，永壽梁以南與蒿店梁以西的地表水匯入渭河，較大沖溝溝底常有小股水流。 永壽梁多為黃土覆蓋，僅嶺頂及溝底局部出露基巖。分水嶺頂（靠線路附近）標(biāo)高 1390m，嶺兩側(cè)黃土塬頂標(biāo)高約為 1240m 及 1160m。（1）不良地質(zhì)及特殊巖土1）不良地質(zhì)本區(qū)范圍屬于黃土溝梁區(qū)，有滑坡、錯(cuò)落數(shù)十處，主要為黃土沖溝滑坡（錯(cuò)落） ，這與地層分布、巖層產(chǎn)狀、溝谷切割及地下水有密切關(guān)系。線路以隧道形式通過(guò)，新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 3 且進(jìn)、出口均已繞避，所以，滑坡、錯(cuò)落對(duì)隧道工程影響不大，但在埋深較淺的崔家溝、干板溝、冰凌溝等溝兩側(cè)坡面，多為陡坡淺層高角度小型滑坡、錯(cuò)落及溜坍、坍塌，坡面凌亂，滑體、錯(cuò)落及溜坍、坍塌堆積物主要為黏質(zhì)黃土，堆積物前緣堆積于溝底，無(wú)明顯的規(guī)律。因此隧道通過(guò)以上溝谷地段，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)和防排水措施，防止錯(cuò)落及滑坡產(chǎn)生后，溝谷被擠壓、堵塞，地表水排泄不暢、下滲。2）特殊巖土濕陷性黃土：本區(qū)大部分地區(qū)覆蓋有厚層黃土。第四系上更新統(tǒng)馬蘭黃土，風(fēng)積成因?yàn)橹?，孔隙發(fā)育，壁立性強(qiáng)，具濕陷性；第四系中更新統(tǒng)離石黃土，風(fēng)積成因?yàn)橹?，頂部局部具濕陷性，黃土具Ⅲ級(jí)自重濕陷性，濕陷土層厚度約 15m。對(duì)工程有影響的主要是隧道進(jìn)口段、出口段及各斜井進(jìn)口段。膨脹巖（土）：第四系中、下更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土中夾有灰黃色、棕紅色古土壤，呈層狀，厚度 ～1 m，從巖芯外觀看具有膨脹巖土的基本特征，在隧道進(jìn)出口有分布，自由膨脹率一般在 50～60%，具有弱中等膨脹性；洞身通過(guò)侏羅系砂巖夾泥巖，泥巖棕紅色、紫紅色，多具弱膨脹性。（2）地質(zhì)條件及圍巖分級(jí)1）工程地質(zhì)隧道所經(jīng)低中山黃土溝梁區(qū)，洞身穿越地層主要為第四系上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土，下更新統(tǒng)粉質(zhì)黏土和細(xì)圓礫土，白堊系礫巖夾砂巖，侏羅系砂巖夾泥巖，三疊系砂巖夾頁(yè)巖。隧道通過(guò)區(qū)以褶皺構(gòu)造為主，與拜家河向斜、太峪背斜大角度相交。隧道一般埋深 100～300m，最大埋深約 320m，進(jìn)出口已繞避不良地質(zhì)，局部溝谷埋深在 100～150m。該隧道富水條件為貧水區(qū)中等富水區(qū)，局部可能有涌水現(xiàn)象。綜上所述，該隧道工程地質(zhì)條件較好。2）圍巖分級(jí)①隧道工程根據(jù)洞身通過(guò)地層巖性、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和不良地質(zhì)情況，洞身通過(guò)地層交界面的按差一級(jí)的巖層考慮，其中，Ⅴ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) 3128m，占全隧道總長(zhǎng)的18%，Ⅳ級(jí)圍巖段落全長(zhǎng) 7740m，占全隧道總長(zhǎng)的 45%，Ⅲ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) ，新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 4 占全隧道總長(zhǎng)的 37%。②斜井工程A、1斜井斜井進(jìn)口位于干板溝支溝上游支溝內(nèi)，與線路呈 40176。相交于 DK101+470，長(zhǎng)，其中Ⅳ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) ，Ⅴ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) 。B、2斜井斜井進(jìn)口位于干板溝內(nèi)，與線路呈 40176。相交于 DK103+950，長(zhǎng) ，其中Ⅳ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) ，Ⅴ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) 。C、3斜井斜井進(jìn)口位于干板溝內(nèi)，與線路呈 40176。相交于 DK106+100，長(zhǎng) ，其中Ⅳ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) ，Ⅴ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) 。D、4斜井斜井進(jìn)口位于太峪河右岸馬蓮溝內(nèi)，與線路呈 40176。相交于 DK109+700，長(zhǎng)，其中Ⅲ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) m，Ⅳ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) ，Ⅴ級(jí)圍巖段落長(zhǎng) 。水文條件 （1）地表水永壽梁隧道進(jìn)口地表水為泔河上游支流，流量較小，由于人工土壩攔截，在進(jìn)口溝谷處形成積水；出口為太峪河支流，為常年流水，流量較大，泔河為渭河支流，太峪河為涇河支流。隧道通過(guò)溝谷枯水期的流量及計(jì)算參數(shù)如下表2：表2 河流流量量測(cè)及徑流模數(shù)計(jì)算表河谷名稱 隧道通過(guò)里程匯水面積（km 2）枯水期流量(m3/d)地下徑流模數(shù)M(m3/)富家溝 DK97+725～DK97+970 60 崔家溝 DK104+000～DK104+100 80 干板溝 DK107+750～DK108+215 1040 冰棱溝 DK110+975～DK111+380 350 （2）地下水類型及分布新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 5 隧道區(qū)上部為沖積、風(fēng)積黏質(zhì)黃土，厚度 10～200m 不等，黃土層中普遍不含水，局部黃土鈣質(zhì)結(jié)核層中存在上層滯水。根據(jù)隧道通過(guò)區(qū)出露的地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造特征,并結(jié)合含水介質(zhì)的不同,將隧道區(qū)地下水分為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水兩大類。前者分布于隧道進(jìn)、出口及各溝谷中，賦存于第四系沖積粗、細(xì)圓礫土和砂層中，接受大氣降水入滲補(bǔ)給，地下水的水量受含水層的分布、埋深和季節(jié)性補(bǔ)給等因素影響差異顯著；后者主要儲(chǔ)存于隧道區(qū)白堊系下統(tǒng)（K 1）礫巖夾砂巖、侏羅系（J）砂巖夾泥巖、三疊系中統(tǒng)（T 2）砂巖夾頁(yè)巖中，依據(jù)儲(chǔ)水裂隙成因的不同，又分為風(fēng)化裂隙水和構(gòu)造裂隙水兩類，隧道洞身通過(guò)區(qū)地下水主要為后者。隧道通過(guò)區(qū)出露的基巖地層有白堊系下統(tǒng)（K 1） 、侏羅系（J） 、三疊系中統(tǒng)（T 2）三個(gè)地質(zhì)時(shí)代的地層，這些地層以角度不整合形式接觸。區(qū)內(nèi)主要的構(gòu)造特點(diǎn)是斷裂少見(jiàn)，褶皺發(fā)育，背、向斜構(gòu)造軸部與隧道走向垂直，核部及兩翼地層巖層產(chǎn)狀平緩。拜家河溝向斜軸部上層為白堊系礫巖夾砂巖，下部為侏羅系砂巖夾泥巖、礫巖夾砂巖，兩翼主要為三疊系砂巖夾頁(yè)巖及侏羅系砂巖夾泥巖；太峪背斜軸部為三疊系砂巖夾頁(yè)巖，向東逐次見(jiàn)侏羅系地層。這些地層中，位于向斜兩翼的三疊系砂巖夾頁(yè)巖和向斜軸部上層的白堊系下統(tǒng)（K 1）礫巖夾砂巖和下部侏羅系礫巖夾砂巖中構(gòu)造節(jié)理、裂隙發(fā)育，且張開(kāi)性較好，為地下水的儲(chǔ)存、運(yùn)移提供了良好的場(chǎng)所，是隧道區(qū)主要基巖裂隙水含水層（體） 。同時(shí)，向斜核部為儲(chǔ)水構(gòu)造，富水性相對(duì)較好；背斜核部?jī)?chǔ)水條件及富水性較差。 （3）地下水補(bǔ)、徑、排特征本區(qū)地形坡度大，切割強(qiáng)烈，為明顯的泄水地形。降水為地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，但是降水入滲強(qiáng)度隨地形切割起伏程度的增大而減小，并以附近溝谷為排泄基準(zhǔn)面。地下水位與地貌形態(tài)及含水層埋深密切相關(guān)，水位高程一般在 950～1150m 左右，溝谷內(nèi)地表水流高程一般在 900～1135m，潛水位高于地表水位，從而可以推斷基巖節(jié)理、裂隙為地下水的徑流通道，溝谷為地下水排泄區(qū)。隧道區(qū)溝谷水、泉水的補(bǔ)給、徑流及排泄基本形成了統(tǒng)一的循環(huán)體系。 （4）含水巖組分類及富水性分區(qū)越嶺地區(qū)地層種類較多，根據(jù)含水介質(zhì)及賦存條件的不同，劃分為兩種含水巖組，對(duì)應(yīng)這兩種含水巖組，根據(jù)隧道區(qū)地形地貌、構(gòu)造特征，結(jié)合鉆探、抽、提水試驗(yàn)及水文測(cè)井資料，綜合分析越嶺隧道通過(guò)區(qū)的富水條件，相應(yīng)劃分了三個(gè)富水新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 6 性分區(qū)：孔隙潛水含水巖組（Ⅰ） 、基巖裂隙水中等富水區(qū)(Ⅱ 1) 和基巖裂隙水弱富水區(qū)(Ⅱ 2)。 （5）水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)隧道區(qū)溝谷發(fā)育，除隧道進(jìn)出口兩側(cè)的蔡家山溝、陡坡溝外，還發(fā)育有富家溝、崔家溝、干板溝和冰棱溝等多條較大的溝谷，溝谷地段上覆黃土層厚度小，基巖埋藏淺，局部地段基巖甚至出露，基巖裂隙水易接受大氣降水及溝谷中地表水的入滲補(bǔ)給，富水性中等；拜家河溝向斜軸部附近有利的儲(chǔ)水條件，使其賦水性較好；太峪背斜附近和隧道嶺脊及緩坡地帶，富水性相對(duì)較弱。永壽梁隧道區(qū)較大溝谷中多有泉水出露，雖然流量較小，但多為常年流水，可見(jiàn)隧道區(qū)基巖裂隙水補(bǔ)給較穩(wěn)定，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，且連通性較好。地下水對(duì)隧道圍巖及施工有一定的影響，可能發(fā)生集中涌水、滲漏水、圍巖失穩(wěn)坍塌等危害，施工中應(yīng)做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，并及時(shí)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。若雨季施工干板溝、冰凌溝隧道淺埋段，由于上、下游溝谷不暢，溝內(nèi)積水，地表水沿黃土和基巖節(jié)理裂隙下滲，使隧道洞身成為富水區(qū)，施工中有可能產(chǎn)生突然涌水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。主要工程數(shù)量表3 永壽梁隧道工程數(shù)量匯總表序號(hào) 工程部位及材料 單位 左線 右線 斜井 橫通道1 Ⅲ級(jí)圍巖 596095 582442 79605 439132 Ⅳ級(jí)圍巖 179253 191574 17732 132143開(kāi) 挖Ⅴ級(jí)圍巖 57651 58012 54329 42664 Ⅲ級(jí)圍巖 C30 混凝土 88404 86814 2612 55055 C30 混凝土 30179 30860 545 19446Ⅳ級(jí)圍巖 C30 鋼筋混凝土 897 897 1167 C30 混凝土 0 0 6257 6078復(fù)合襯砌Ⅴ級(jí)圍巖 C30 鋼筋混凝土m39948 9743 817 38　新建西平鐵路 XPS2 標(biāo) 永壽梁隧道實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中鐵隧道集團(tuán)有限公司 7 9 φ22 鋼筋(HRB335) 740766 743249 78215 291610 φ16 鋼筋(HRB336) 3240011 φ14 鋼筋(HRB335) 301795 300842 22903 308212 φ10 鋼筋(HRB336) 1178813襯砌鋼筋φ8 鋼筋(HPB235)kg79220 81659 5911 724714 C30 混凝土 22428 22315 　 　33013仰拱C30 鋼筋混凝土 1873 2027 　 　016 填充 C20 混凝土 39923 39802 　 　59417 C3