马家坡隧道进口段设计方案(2013.4.20)马家坡隧道进口段设计方案(2013.4.20).docVIP

新 建 铁 路 兰州至重庆线 兰州至广元段 马家坡隧道 第三系砂岩段设计方案 中铁第一勘察设计院集团有限公司 2013年4月 西安  目 录 一、工程概况 1 （一）概述 1 （二）工程地质条件 1 （三）水文地质条件 2 （四）地质条件综合评价 3 （五）原设计概况 4 二、施工现状 4 （一）施工进展情况 4 （二）施工揭示地质情况 5 （三）现场施工情况 10 三、工期分析 13 四、设计方案调整情况 13 （一）DK114+584～DK114+614试验段方案 14 （二）DK114+614～ DK115+300 段设计方案 15 （三）辅助坑道设计方案 18 五、投资估算 18 一、工程概况 （一）概述 马家坡隧道位于渭源县北寨乡和七圣乡境内，为黄土高原区，地表高程一般2130～2420m，隧道洞身最大埋深256m。 隧道起迄里程DK113+222～DK119+052，全长5830m，为双线隧道，设计为单面下坡，隧道除洞身DK115+303.216～DK117+329.375、DK113+475.79～+857.106段位于直线上外，其余均位于R＝4500m的曲线上。 施工图设计为进出口两端施工。 （二）工程地质条件 1、工程地质概况 隧道洞身通过的主要地层以上第三系泥岩夹砂岩（NMs+Ss）为主：多呈泥岩和砂岩互层状，局部夹薄层砾岩；泥岩成份以黏土矿物为主，层状构造，砂岩为粉细粒结构，泥质胶结为主，层状构造。成岩作用差，岩质较软，岩层倾角较小或近水平，产状起伏多变，主要为 N20～69°E/6～35°N、N75～78°W/15～17°N、N45°W/8°S、N73°W/20°S，节理较发育，一般发育三组节理，Ⅳ级软石，Ⅳ～Ⅴ级围岩，σ0=350kPa。泥岩具有中等膨胀性。 原设计隧道围岩分级如下：Ⅳ级：4940m；Ⅴ级：890m。 2、补充勘察情况 施工过程中，根据马家坡隧道进口段揭示地层情况，对地表进行了详细的补充调绘，并结合隧道洞身开挖揭示地层情况，地表布置了2个深钻孔（DK114+800处孔深 275m、DK115+394处孔深197m）、洞内布置2个浅孔，均已完成，共计506.1m/4孔，取岩样10组，水样4组，地表调绘观测点5个。 钻探揭示，隧道洞身DK114+584～DK115+250段长666m,为上第三系砂岩，浅红色，成分以长石、石英为主，粉细粒结构，胶结差，成岩性差，手捏易碎多呈碎块或砂状，有渗水。围岩由IV级调整为V级。 DK115+250～DK117+137段长1887m，以泥岩夹砂岩，泥岩，呈棕红色，黏土矿物为主，泥质胶结。砂岩，浅灰色为主，成分以长石、石英为主，细粒结构，泥钙质胶结，岩质较坚硬。 DK115+250～DK115+300段（50m）洞身为上第三系泥岩夹砂岩（泥钙质胶结，青灰色为主），洞顶上部为弱胶结砂岩，可能有渗水，围岩由IV级调整为V级； DK115+300～DK117+137段（1837m）洞身为上第三系泥岩夹砂岩（泥钙质胶结，青灰色为主），以IV级围岩为主。 （三）水文地质条件 隧道通过区地下水为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水，综合判定隧道为贫水区。 1、地表水 隧道洞顶山体冲沟发育，虽然隧道洞身山体内各冲沟未见有常年流水，多为季节性流水。 2、地下水 马家坡隧道地下水主要赋存于砂泥岩裂隙（孔隙）中，为弱富水区，地下水的分布受岩性岩性控制，隧道通过的地层泥岩基本不含地下水，砂岩含孔隙潜水。砂岩含水层受颗粒组成、胶结程度、黏粒含量以及泥岩夹层等的影响，地下水的分布及富水性在空间上也存在一定差异。通过调查，地表有泉水零星发育，为接触下降泉，DK115+725左侧200m沟口有一人工水井和泉水，水量较小。 DK115+725左侧200m沟口水井 水井附近砂岩 无侵蚀性CO2，Cl-及SO42-对混泥土有腐蚀性，环境作用等级分别为L1及H1。 （四）地质条件综合评价 通过对第三系砂岩段地层物理力学性质及钻孔水文测试成果，主要结论如下： 1、隧道DK114+584～DK115+250段长666m，为上第三系砂岩，泥质弱胶结，细粒结构为主，粒径主要为0.075～0.05mm，天然密度1.98 g/cm3, 含水率4.0～7.4%，黏粒含量4.8%～9.8%，孔隙率9.9%，颗粒密度2.61g/cm3,渗透系数为1.0×10-3～7.4×10-4cm/s,天然抗压强度0.159～0.835MPa,直剪试验φ=36.5°、C=2.1kPa，纵波波速平均Vp =2.51km/s。具有原始状态下密实度高、不扰动状态下承载力和变形模量比较高的岩石特性。但第三系砂岩胶结程度较