化马隧道增加迂回平导初步施工方案
一 、 目前施工现状
化马隧道截止到2010年11月30日共完成正洞施工3560米。其中化马进口完成开挖1600米;化马沟斜井正洞施工完成1130米(小里程方向550米,大里程方向580米);石家院斜井正在进行交叉口特殊地段施工,未施工正洞;化马出口完成开挖支护830米。
根据现场实际情况、原设计围岩情况及近期各工作面施工进度综合分析,化马沟斜井与石家院斜井之间施工区段的施工任务为化马隧道关键线路。而担负该区段施工任务的两个工作面目前施工进展情况并不十分理想,施工进度滞后。
1、化马沟斜井正洞大里程方向
化马沟斜井由于斜井长度、坡度等对正洞施工的影响,导致施工用高压风、洞内通风、高压供配电系统的布设难度增加,对施工进度造成一定的影响。近期各月份施工进度如下表:
化马沟斜井正洞大里程方向施工进度统计
月份 6 7 8 9 10 11 围岩级别 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅳ级加强 Ⅴ级加强 Ⅴ级加强 进尺(米) 43 52 42 54 40 44 2、石家院斜井
石家院斜井在施工至交叉口100米位置时出现大规模涌水,并一
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直延伸至交叉口处,出水量一直持续在每天10000—12000立方左右,目前采用三级泵站24小时不间断抽排。
交叉口段原设计为Ⅲ级围岩,而实际围岩为炭质千枚岩夹泥岩地层,且伴有较大渗水,稳定性极差,初支后拱架变形垮塌,造成交叉口塌方。目前正在进行塌方处理。
考虑上述情况,拟定实施平行导洞施工方案,截止目前平导洞口已施工完成。
二、拟定增加平行导洞总体方案 1、进度指标参数确定
平行导洞月进尺(米) 正洞月进尺(米) 正洞扩挖月进尺(米) 2、推定贯通时间
根据铺架时间要求,考虑开挖完成后剩余工程、轨道板施工等需用时4个月,确定隧道贯通时间为2013年4月20日。
3、平行导洞选位
根据目前现状及两斜井之间设计资料,选定平导在石家院斜井布设。
①化马隧道突涌水高风险点在F39-1断层影响域范围内,根据工期推测,石家院斜井小里程方向施工将经过该区段,为提前释放涌水,降低安全风险,故在此布设平行导洞。
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Ⅲ级围岩 150 140 Ⅳ、Ⅴ级围岩 90 50 90 中铁十三局集团有限公司兰渝铁路工程指挥部 增加迂回平导初步施工方案
②在石家院斜井增加平导,施工中为顺坡排水。如遇到出涌水,可自由排放至斜井的抽排水基站内,不至于造成平导掌子面被涌水淹没等不利状况,从而规避平导进度受阻的风险。
③石家院交叉口原设计围岩为Ⅲ级,实际为炭质千枚岩夹泥岩,考虑该段的围岩级别弱化风险突出,在此施工平导可提前揭示地层,有利于安全施工和进度保证。
④石家院斜井与出口方向的贯通时间较全隧贯通时间可提前8个月左右。贯通后可以提前实现顺坡排放,降低抽排水的投入。
⑤在石家院斜井布设平导,对原设计划定的不良地质揭示长度要远大于在化马沟斜井布设,有利于降低安全风险。
综上所述,平导在石家院斜井布设要优于化马沟斜井。 4、技术指标的确定
平行导洞进口距斜井洞口1900米,且平导长度及进入正洞后超前导洞总长度达1926米(即单向施工深度近4km)。在此条件下,洞内通风、装碴、运输、供配电系统布设的强度和难度都非常大。为确保施工正常,合理降低资源配置难度,故需要足够的开挖断面,保证各项施工配套设施的空间要求。
建议设计单位准予按辅助坑道双车道斜井断面设计平导各项施工技术指标。
5、平导进入正洞后超前导洞的施工
考虑到平导在进入正洞后施工的超前导洞均处于F39-1断层影响带内,围岩级别为Ⅴ级。所以超前导洞施工应加强初期支护,待正
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洞施工至该区域后进行扩挖拆除。
6、平导布设方案
平导全长1000米,对应正洞里程DK309+700——DK308+700; 超前导洞对应正洞里程DK 308+700——DK307+774。
DK305+700DK306+280DK307+774DK308+700
三、增设平行导洞后工期计划
根据总体方案、进度指标、参数及平导布设情况,综合分析排定增设平导优化后关键线路工期如下:
1、化马沟斜井目前施工掌子面至贯通面工期计划
施工区段为DK306+280——307+774,共计1494米,其中Ⅲ级围岩300米用时64天,Ⅳ、Ⅴ级围岩1194米用时716天;考虑该区域受突涌水影响时间为60月,则计划工期为840天,即2010年12月1日至2013年3月31日为洞身开挖施工时段。
2、平行导洞及超前导洞工期计划
①平行导洞全长1000米,对应正洞里程桩号为DK309+700—DK308+700。其中Ⅲ级围岩250米用时50天,Ⅳ、Ⅴ级围岩750米用时250天。
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DK309+700中铁十三局集团有限公司兰渝铁路工程指挥部 增加迂回平导初步施工方案
②超前导洞共计926米,对应正洞里程为DK308+700—DK307+774。全部为Ⅴ级围岩,用时308天。
合计总用时558天。
3、石家院斜井至贯通面工期计划
①交叉口特殊处理段长度40米,需用时90天。
②正洞正常施工段960米(DK309+660—DK308+700),其中其中Ⅲ级围岩250米用时54天,Ⅳ、Ⅴ级围岩710米用时426天。
③正洞扩挖段共计926米,全部为Ⅴ级围岩,扩挖预计用时308天。
合计总用时878天,其中两工作面贯通前预留安全施工距离60米。
综上分析,计划到2013年4月27日可以完成开挖施工任务,总用时878天。即化马隧道最终节点工期为2013年9月15日(含剩余仰拱、二衬、水沟电缆槽、轨道板铺设等后续剩余所有工作)。
按上述情况布设平行导洞,可以满足总体工期要求。
特此上报
中铁十三局集团有限公司兰渝铁路工程指挥部
二○一○年十二月一日
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