石馬寨 陳家隧道施工階段風險評估報告

2021-03-18 23:28:14 字數 4217 閱讀 2282

本報告針對於石馬寨隧道和陳家隧道風險評估編制的合訂本

1、《大冶北至陽新鐵路隧道工程安全管理辦法》(武九鄂鐵安質〔2014〕36號)

2、《鐵路建設工程風險管理技術規範》(鐵總建設[2014]131號)

3、《關於加強鐵路隧道工程安全工作的若干意見的通知》(鐵建設【2007】102號)

4、《鐵路隧道風險評估與管理暫行規定》(鐵建設〔2007〕200號)

5、《鐵路工程基本作業安全技術規程》(tb10301-2009)

6、《鐵路隧道工程施工安全技術規程》(tb10304-2009)

7、《鐵路隧道設計規範》(tb10003-2005,以下簡稱「隧規」)

8、《鐵路隧道工程施工技術指南》(tz204-2008)

9、 新建大冶北至陽新鐵路石馬寨隧道設計圖

10、新建大冶北至陽新鐵路陳家隧道設計圖

11、新建大冶北至陽新鐵路dysg-標實施性施工組織設計

12、現場踏勘調查、蒐集的實地資料

13、我單位在類似工程中的施工經驗和相關工程的技術總結、工法成果等。

石馬寨隧道位於湖北省陽新縣楓林鎮境內,進口位於陳家村附近,出口位於牛湖附近,汛期僅能通過船隻到達,出口處僅有簡易鄉村公路通達,交通不便。隧道進口里程為dk140+077,進口橋隧相鄰,出口里程為dk143+763,隧道全長3685.36m,隧道採用人字坡(dk141+500 為變坡點),進口段1423.

11m為8‰上坡,出口段2252m 為7.2‰下坡。隧道進口位於陡崖處,施工場地難以布置。

本隧道在進口線路左側設定橫洞一座,橫洞全長330m。在石馬寨隧道最大埋深350m,圍岩分類,ⅱ級圍岩1616m、iii級圍岩737m、iv級圍岩1109.36m、ⅴ級圍岩223m。

陳家隧道地處陽新縣宋山村,隧道進口里程為dk139+195,出口里程為dk139+982.9,出口橋隧相鄰,隧道全長787.9,隧道最大埋深約90m,本隧道為單面上坡,變坡點為dk139+200,坡率為8‰,屬於灰岩岩溶隧道。

隧道的地質結構複雜,岩溶發育,隧道圍岩主要有ⅱ級圍岩160m、ⅲ級圍岩440m、ⅳ級圍岩187.9m。

石馬寨隧道穿越丘陵及低山區,隧址區內以構造剝蝕低山為主,低山頂部區域性發育溶蝕窪地,山峰林立,地形陡峻,溝谷深切,植被發育。自然坡度30~45°,多呈「v」型。海拔一般為160~411m,隧道經過地面最高為411m,最低點位於隧道進口的溝谷中,海拔為33mm,相對高差90~350m,地勢起伏較大,隧道出口坡度較緩,多為第四系殘坡積層覆蓋。

隧道區植被發育,青竹、松樹、灌木及雜草叢生。隧道洞身淺部地段附近有百姓居住,進口為丘間谷地,地勢狹長,出口為牛湖水庫。

陳家隧道位於丘陵地貌,相對高差180m。丘陵頂上發育一處岩溶窪地,半封閉窪地,直徑約為100m。推測底下岩溶通道發育。

地表水不發育。地表潮濕,植被發育,多為灌木叢所覆蓋,丘坡表面植被茂密。

1、工程地質

石馬寨隧道洞身穿越3條以北東向走向為主的中小型正斷層,斷層附近岩溶發育、岩體破碎,地下水富集,水量豐富,斷層處斷層帶附近岩溶發育、岩體破碎,節理裂隙發育,飽水性及導水性較好,極易發生突水突泥現象,應加強支護和排水措施。灰岩,淺灰色、肉紅色,弱風化,隱晶質結構,中厚層狀構造,主要成分為方解石,節理裂隙較發育,可見大量的方解石脈,岩層較完整。

石馬寨隧道洞身岩層分布為:第四系殘坡積(q4el+dl)粉質粘土及三疊系中統嘉陵江組灰岩(t2j),三疊系下統大冶組灰岩(t1d),分述如下:

1)、第四系(q4el+dl)

區內主要發育殘坡積層粉質黏土,分布於沿線的山坡坡腳、溝谷地帶、岩溶窪地,一般厚約4~6m,黃褐色,軟~硬塑,進口段厚約0~2.1公尺,出口段厚約2.6~15.1公尺。

2)、三疊系中統嘉陵江組灰岩(t2j)

灰岩,灰色,弱風化,隱晶質結構,中厚層狀,岩質堅硬,岩溶較發育,溶溝、溶槽明顯,淺部節理裂隙發育,為方解石所充填。

3)、三疊系下統大冶組灰岩(t1d):

陳家隧道穿越的地層主要為三疊系的碳酸鹽地層,分述如下:

a.第四系(q4el+dl)

第四系主要分布於丘坡表層,厚度約為0~2m,區域性填充溶溝溶槽部分厚度可達15m以上(可見溶槽規模最大達15km),主要岩性為:粉質粘土,褐紅色,硬塑,夾雜灰岩碎石,粒徑最大可達15cm,大部分以碎礫石為主,含量較少。發育厚度為1~2m,區域性可達15m以上。

b .三疊系下統(t2j)

隧道洞身分布於三疊系中統嘉陵江組灰岩中,地層岩性:灰岩, 青灰色,弱風化,區域性為紅色,岩性緻密、堅硬、裂隙中充填方解石脈,成塊狀,溶蝕發育。岩層受溶蝕幾構造斷層影響,岩層較破碎,上部岩層成碎塊狀。

主要分布岩性為:(30)2灰岩,青灰色夾雜暗紅色,弱風化,中厚層狀,節理裂隙,岩溶發育,岩層較破碎~較完整。岩層產狀320°∠11°。

c .地質構造

本區處於陽新斷裂影響帶,陽新斷裂呈東西向。東起東王,向西經雙港口至毛家鋪,後被第四系所覆。可見長約75km。

該斷裂實為數條平行斷層組成,斷面傾向南,傾角50°~70°。為擠壓,壓扭性斷層。且受東雷灣向斜的影響,東雷灣向斜位於湖北陽新南東地區,軸部主要由中下三疊統組成。

兩翼依次出露為晚古生界和志留系,多成東西向展布,西延入湖北陽新縣境,東於瑞昌通江嶺附近被第四系覆蓋,北翼一般倒轉,為一近東西走向的倒轉向斜,兩翼岩層傾角一般為30-45°。

2、水文地質

(1)地表水及地下水

本段地表水主要沿丘間谷地發育的沖溝,水量較小,旱季無水,平時小股涓流流出,為季節性水流。

根據區內地層岩性組合及地下水的賦存條件、水理性質和水力特徵,隧道帶內地下水可劃分為兩類

鬆散岩類空隙潛水:賦存於隧道區地表溝谷地和槽谷中的第四系衝洪積、殘坡積層中,多屬弱含水巖組,該類地下水分布面積小,富水性差,水量貧乏。

碳酸岩類岩溶水:可劃分為碳酸岩裂隙溶洞水和碳酸岩的岩溶裂隙水兩個亞類。碳酸岩裂隙溶洞水 :

主要賦存於三疊系中統嘉陵江組灰岩中,本段地表可見1處岩溶窪地,分布在隧道洞頂右側,發育直徑約為100m。窪地覆蓋粘土,潮濕,植被發育,隧道附近未見地下暗河出口,隧道內可能存在垂向發育岩溶水力通道和儲水溶腔,該部分水量較大,對隧道的安全性影響較大。碳酸岩岩溶裂隙水:

主要賦存於灰岩岩溶裂隙中等富水透水岩組中,岩溶化程度相對較低,水量相對較弱,該部分水埋藏較深,大部分在洞身以下,且水量相對較小,對隧道影響較小。

(2)地下水的侵蝕性特徵

通過對土、水試樣有關指標的取樣和試驗分析,區內碳化環境為t2,地下水和地表水均具有化學侵蝕性,化學環境作用等級為h1。

(3)隧道湧水量**

採用降雨入滲法。通過設計院計算,石馬寨隧道最大湧水量為18785m3/d,隧道正常湧水量為1440m3/d。

(4)隧道水文地質條件評價

陳家隧道地貌為丘陵區,長187.9m,丘間溝谷發育,地表水季節性發育,地下水主要為基岩裂隙水和溶腔水,大氣降水為主要補給源。根據eh-4資料揭示,dk139+266~dk139+300段、dk139+418~dk139+475段、dk139+527~dk139+625段、dk139+740~dk139+800段上方為物探異常區,推測為岩溶發育區,易產生突水突泥等地質問題,應加強超前地質**預報工作。

3、**動引數

根據1:400 萬《中國**動引數區劃圖》(gb18306—2001),隧址區**動峰值加速度為0.05g,**動反應譜特徵週期為0.35s。(**基本烈度為六度)。

4、氣象特徵

線路所經地區屬**帶季風性溼潤氣候,氣候溫熱,雨量充足,夏季多暴雨,

九、十月雨量較小,常呈乾旱現象(以地形影響為主)。由於海洋來的暖氣受廬山、幕阜山所阻,被迫公升騰而造成地形雨。沿線年平均降雨量為1390mm~1450mm 之間,年最大降雨量為2165mm~2503mm 之間。

24 小時最大降雨量為260.9mm(1953 年9月3 日),年均無霜期250 天左右。

沿線所經地區,夏季炎熱。年平均氣溫為17.7℃~21℃,歷史最高溫度為43℃(大冶市),最低溫度為-14.

9℃(陽新縣,2023年2 月1 日),全年風向多為北東風,汛期最大風向湖北省境內多為西北西—西南西風,江西省境內多為偏南風,汛期最大風速為14—18m/s,瞬時最大風速可達20m/s。

5、主要工程地質問題

(1)岩溶及突水、突泥

隧道穿越碳酸鹽岩地區,地表岩溶強烈發育,地下水豐富。在斷層破碎帶、不同岩性接觸帶,物探異常區域可能發生突水、突泥。

隧址區為孤山地形,當地的侵蝕基準面為湖泊。山頂發育多個鹽溶性窪地且位於隧道頂部或隧道影響寬度內。由於窪地底部有漏斗、落水洞與地下岩溶形態相連,施工時如若揭穿了這些垂直岩溶形態,在枯水季節及雨季的非降雨時段,一般不會產生岩溶湧水、突泥,但在降雨時段,特別是暴雨、特大暴雨時段,大量的雨水攜帶泥沙從垂直狀態的岩溶形態灌入地下,可能產生湧水、突泥。

其湧水**主要是區域性地下水位上公升和區域性「過路水」。

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