科研工作报告.doc

富水大断面斜井快速施工技术研究工作报告 1项目来源及背景 随着我国高速和高等级公路标准的提高，隧道修建越来越长，尤其是四川、重庆、云南、广西等西部边远山区的高速公路更是如此。高速公路长大隧道的运营通风，现有射流风机技术满足不了需要；采用竖井、斜井等辅助运营通风隧道的修建会越来越多。 方斗山隧道斜井为运营通风斜井，左、右线各设一个，斜井分别在ZK58+580、YK58+780里程外侧通过联络风道与隧道联络。 斜井左线全长708m，倾角24°，井口与井底高差283.639m；斜井右线全长782m，倾角22°，在K0+156.01～+38.2段位于R=150m的平曲线上。井口与井底高差283.203m。 斜井净宽7m，净高5.25m，净空面积31.49 m2，开挖断面面积为41.3～53.8m2。二次衬砌采用C25混凝土，洞口20m和F4断层及影响带60m进行加强支护，采用C25钢筋混凝土衬砌。衬砌厚度为30～45cm。斜井衬砌砼设中隔墙（一侧为排风道，一侧为送风道），中隔墙厚度为30cm。 斜井穿过F4逆断层：该断层位于方斗山麓坡脚，南自大山起，向北经大茶园、干柏止于长田坝，长约6Km，断层走向约N35°E，与岩层走向大致相同，断层面倾向南东，倾角70°，断距约400~600m。下盘地层为三叠系下统巴组一段薄层泥灰岩、泥岩、页岩等；上盘为嘉陵江组四段的灰岩、角砾状灰岩及巴东组一段泥岩，左、右线斜井分别在JZK0+278、JYK0+270通过该段层。 通风斜井穿越的主要地层有：三叠系嘉陵江组四段、三叠系巴东组一段和第二段及第四系残坡积物。 三叠系嘉陵江组四段：主要分布在JZK0+272~302、JYK0+237~287段，是F4断层上盘，为一套灰、黄灰色中~巨厚层状中~粗粒长石石英砂岩、岩屑砂岩。受F4断层影响严重，低次序褶曲发育。岩体破碎~较破碎，呈压碎状松散结构，层间结合力差，岩体整体稳定性较差。 三叠系巴东组一段：主要分布在JZK0+000~272、JZK0+302~610以及JYK0+000~237、 JYK0+287~641段，为灰、黄灰夹灰绿色页岩，间夹黄灰色薄至中厚层状泥灰岩。层间结合力差，局部节理发育，节理面一般平直，闭合~身微张，岩体完整性一般，呈块碎状镶嵌结构。 三叠系巴东组第二段：主要分布在JZK0+610~664、 JYK0+641~709段，为紫红色泥岩，夹灰绿色泥质粉砂岩、薄层状砂岩。泥岩呈块状结构，粉砂岩呈薄~中厚层状构造。粉砂岩层间结合力一般，岩体发育两组节理。泥岩岩体呈中等风化状态，局部较破碎，为碎块状镶嵌结构，完整性和稳定性相对较差。 第四系：主要由残坡积层成因类型的块石土、碎石土、亚粘土和卵石土组成，单层厚度小于10m。零星分布在沟谷附近坡体上。 由于方斗山隧道斜井开挖断面大，倾角大，地质条件复杂，施工组织难度大；斜井的开挖、运输、衬砌工艺复杂，且右线斜井井下在K0+156.01～+38.2段117.81m位于R=150m的三维曲线上，对施工组织，施工工艺提出了更高的要求；虽然在矿业、水利、铁路等行业领域对于斜井施工技术的研究取得了一定的成果，但由于方斗山隧道斜井的特点，不是简单的应用，而需要通过科研来研制出适合于本斜井工程的新设备、应用一些适合于本斜井隧道工程的新技术和新方法，从而实现该斜井快速施工的目标。 因此，针对富水大断面斜井快速施工技术，开展相关研究，对本工程安全、快速、高质量的建设具有重要作用和意义。 为保证安全顺利和按期建成该工程，中铁隧道集团与中铁隧道集团第一工程处2005年2月23日进行专题立项，依托该工程《进行富水大断面斜井快速施工技术研究》攻关（合同编号隧研合[2005]-17）。 2主要研究内容 ⑴开挖方法优化研究； ⑵斜井开挖简易台架、复喷台架的设计； ⑶斜井施工有轨运输线路的布置技术； ⑷斜井装碴、提升设备的配套与选型； ⑸斜井井身衬砌技术； ⑹斜井排水方案； ⑺右线斜井井下曲线段施工方法； ⑻超前地质预报技术 ⑼岩溶涌水地段施工技术 ⑽斜井断层破碎带地段施工技术 3主要研究过程 3.1施工技术方案研究 本项目2005年2月成立课题组，召开首次会议，讨论科研项目实施大纲，布置任务及分工；从2005年2月～2005年3月进行调研、收集资料，针对斜井工程的技术特点和难点，开展了施工技术方案的研究。通过对类似工程的技术资料分析，提出了斜井开挖支护、斜井装碴、提升设备的配套与选型、斜井施工有轨运输线路的布置、斜井排水方案、斜井衬砌等的初步方案。 3.2开挖方法优化研究 2005年2月在初步方案的基础上进行开挖方案，对斜井开挖简易台架进行设计与计算、施工工艺进一步研究； 2005年4月～2005年9月进行试验研究收集资料，不定期进行召开攻关会议，确定了斜井的开挖方法。 3.3斜