編號：dys-2007-02-002-003
武廣客運專線大瑤山隧道施工方法優化
（研究報告）
中鐵隧道集團公司洛陽科學研究所
中國礦業大學
2023年10月30日
武廣客運專線sdⅱ標段位於廣東省樂昌市境內（見圖1-1），其中大瑤山一號隧道位於廣東省樂昌市的慶雲鎮和兩江鎮境內，線路走向近北西至南東向（約133°），路肩標高約188～290m，橫貫山峰海拔高度為958m的獅子山，隧道最大埋深約650m；大瑤山二號隧道位於樂昌市兩江鎮的九峰河與大源鎮大源電站之間，進口處有兩江至紅馬橋電站的簡易公路通過。
大瑤山隧道區屬南嶺山系，其中大瑤山一號隧道屬構造剝蝕—溶蝕切割中低山、低山地貌，進口～dk1909+730段為碳酸鹽岩分布區，主要岩溶形態為溶峰、溶谷，表層溶溝、溶槽、石芽等較發育，地形起伏較小；dk1909+730～出口段為碎屑岩—淺變質岩分布區，屬構造剝蝕型低山，最大相對高差達750m，陡坡、峽谷極為發育；大瑤山二號隧道為剝蝕侵蝕—構造型低山，斜坡陡峭，植被發育，溝谷深切，相對切割深度200～490m。
大瑤山一號隧道全長10081m，施工里程dk1908+264～dk1918+345，為考慮施工進度及遠期運營等需要，在隧道進口端距左線50m處的線路右側設定一座平行導坑，長2268m，平導與正洞之間通過三個橫通道連線；在隧道**dk1915+153處左側設定一座橫洞，長888m；隧道出口端右側設定一座救援通道，長289m；在大瑤山一號隧道、二號隧道之間的九峰河設定一座導流洞，長126m，將河道改移後利用舊河道作為棄碴場。大瑤山二號隧道全長6027m，標段僅施工隧道進口段，施工里程為dk1918+512～dk1920+530長2018m，在進口段設有1＃橫洞，長341m。
大瑤山一號隧道全隧平面均位於直線上，隧道內設定人字坡，坡度分別為3‰、-15.5‰、-3.1‰。
其中dk1918+293.25～dk1918+506.75段設定半徑為35000m的圓曲線型豎曲線，隧道縱向設計坡度為3‰的上坡。
隧道採用複合式襯砌，根據隧道地形條件明洞襯砌分別採用單壓式明洞和偏壓式明洞襯砌；暗洞地段分別採用了複合式襯砌、偏壓複合式襯砌、加強複合式襯砌三種形式。
隧道沿線地形、地質條件複雜，不良地質發育，對隧道有影響的不良地質以岩溶為主，其次是高地應力。
大瑤山一號隧道進口（dk1908+260～dk1909+935）段石灰碳酸岩分布區為岩溶中等發育區，地下岩溶有溶洞、溶蝕裂隙、岩溶管道（小型管道流）等。地表水流向和岩溶地下水流向基本一致，隧道橫穿上述方向、承接地表水和岩溶水的滲入。滲入的地段多為溪溝槽，特別斷層發育的溝槽，f4可能將溝槽表水和岩溶水及北端大溪表水匯入隧道，造成隧道突水突泥。
一號隧道最大埋深650m，硬質巖深埋段**產生岩爆的可能性較大。高地力可能引起軟岩塑性變形坍方。二號隧道最大埋深約420m，總體產生岩爆的可能性不大。
但考慮構造應力場的空間複雜性，深埋硬質巖地段（dk1920＋125～dk1920＋530）要加強**預報。
1.1.3.1 施工難點
本工程開挖支護施工的主要難點在於洞口的複雜地質和存在眾多的不良地質段，其中隧道地質不良段是施工難點中的難點。
（1）複雜地質洞口段
一號隧道出口洞口地質複雜且存在偏壓，洞身出露，做好洞口防護和保證進洞安全是施工重點。
（2）不良地質地段
① 岩溶及岩溶水：一號隧道進口段（dk1908＋264～dk1909＋935）地表岩溶形態有溶丘、溶槽、溶溝、石芽、岩溶窪地、溶蝕漏斗、落水洞；地下岩溶形態有溶洞、溶蝕裂隙、岩溶管道（小型管道流）等。
② 斷層破碎帶：一號隧道有13個斷層，岩體破碎，導水性強，貫通性較好，同時又因為張性斷層，富水，施工中有可能產生規模不一的突水湧泥現象，其中f4、f5、f7易出現大規模的突水、湧水湧泥。二號隧道進口有2個斷層，f1斷層在洞口，f2斷層為張性斷層，節理裂隙水發育。
③ 高地應力：一號隧道最大埋深650m，二號隧道最大埋深430m，硬岩易出現岩爆，軟岩易出現變形及坍塌的情況。
④ 淺埋段：大瑤山一號隧道在dk1917+611～dk1917+630、dk1917+695～dk1917+706、dk1917+805～dk1917+825三處穿越淺埋段需做好施工組織工作，避免坍塌，以及山體擾動與地表植被破壞，確保施工安全。
1.1.3.2 施工主要對策
隧道不良地質段施工是本標段的重中之重，也是難點所在，是按期優質完工的關鍵，施工中必須加強綜合超前地質預報、加強量測管理，專業人員負責地質勘查、圍岩量測，及時了解和掌握平導掘進中的有關工程地質、水文地質和圍岩變形情況，以便**正洞施工中可能出現的問題，及早採取對策和措施。制定應急預案。
針對不良地質段的施工主要對策如下：
（1）岩溶地段施工
加強超前地質預報預警、超前探水工作，施工方法選擇正確，為正洞多工作面、多工序平行作業提供依據；
斷層帶地段採用徑向注漿或超前預注漿封堵進行止水，並對圍岩進行預加固後，根據地質情況選擇合適的開挖方法，加大預留變形量，加強量測；
③ 盡量維持溶洞、暗河的排水通路，嚴禁隨意封堵。
（2）斷層破碎帶施工
加強超前地質預報、紅外探水和超前探水工作；
② 超前支護，超前治水；
③ 加強監控量測，指導施工；
④ 短進尺、弱爆破、強支護、緊封閉；
⑤ 仰拱及時施工，襯砌緊跟；
準備足夠的物資和排水排泥裝置，以備突水湧泥時使用；
⑦ 富水斷層採用預注漿或徑向注漿堵水。
（3）高地應力段施工
加強地質監測和預報，及早採取措施，確保施工安全；
採取光面爆破減少圍岩個別點位應力集中；
採取向岩面噴水、噴霧或深孔注水辦法，降低表面脆性或降低岩石硬度；
打超前孔提前釋放應力；
及時噴錨網支護，減少圍岩暴露時間，減少岩片剝落造成的安全隱患；
（4）軟岩大變形段施工
通過超前地質預報，測定出現的變形情況及是否出現大變形，根據圍岩量測監控結果優化支護設計；
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