高速铁路桥台进洞施工方案

2021-06-01 09:47
中国科技纵横 2021年3期
关键词:落石危岩中线

(中铁十二局集团第一工程有限公司,陕西西安 710038)

1.工程概况

长征隧道进口里程DK142+645,出口里程DK146+602,全长3957m,为350km/h高速铁路双线隧道,隧道最大埋深约78m。上染坊双线大桥自贡端桥台伸入隧道进口端,DK142+645~DK142+658段采用无仰拱明洞衬砌,DK142+645~DK142+651段采用桩基承台。

隧址区属低山地貌,地形起伏较大,地面高程440m~563m,相对高差123m,自然坡度15°~40°,隧道最大埋深约78m,丘坡上覆土层较薄,基岩部分裸露,地表多被垦为旱地,沟槽等低洼地带覆土较厚,多被辟为水田。线路附近村庄民房零星分布。

2.地质构造

长征隧道进口DK142+620~DK142+720段,陡崖高约80m,岩层产状近水平,节理发育,危岩主要为三叠系上统须家河组六段顶部的灰黄色巨厚层状砂岩夹泥岩,危岩体与线路呈垂直相交,纵向长370m,崖高60m~70m。厚度按0.5m考虑,总方量约为11000m³,坡脚零星分布孤石,石质为砂岩,块径0.5m~10m,平面上沿陡崖呈带状延伸。

进口段分布岩堆,岩堆伴随崩塌产生,大小岩块一般顺陡崖堆积于半坡和坡脚。地形较陡,块石厚度0m~7m,强风化层厚7m~30m,线路在W3层中通过,地下水具侵蚀性,节理裂隙发育。

3.原设计

隧道进口仰坡上方为一砂岩陡坎,整体稳定,但存在局部围岩落石掉落风险,施工图采用了接长明洞(护桥明洞)、清除部分围岩、支顶、嵌补及设被动防护网等措施,具体如下:

隧道进口里程为DK142+645,上染坊大桥桥台台尾里程为DK142+657.10,明洞分界里程为DK142+663,DK142+645-DK142+658为无仰拱双耳墙明洞,DK142+658-DK142+663为路堑式明洞,隧道进口DK142+663-DK142+700洞顶上方为块石土,采取了清方并设置锚杆框架梁防护。其余边仰坡采用锚杆框架防护,框架采用菱形布置,框架节点间距一般采用3m,锚杆采用φ32,长8m。

防护措施:

(1)清除松动的危岩落石及岩堆;

(2)采用C25砼对部分危岩落石进行嵌补或支顶;

(3)对DK142+700-DK142+720段线路中线左侧40m,右侧50m的危岩采用主动防护网进行防护;主动网面积约为2700m²,在危岩落石下方设置被动防护网进行防护,被动防护网设置于DK142+692处隧道中线左侧40m,右侧40m范围内,高5.0m,长80m;

(4)运营期间进行不定期检查,一旦发现风化剥蚀后再生围石,及时处理,确保线路运营安全。

4.现场调查情况

长征隧道进口工程地质复杂,危岩落石和岩堆分布对工程存在不利影响,施工前对长征隧道进口段危岩落石情况现场调查。

现场调查采用实测纵断面和现场影像资料相结合。实测5个纵断面,分别为隧道中线、隧道中线左偏10m、隧道中线左偏20m、隧道中线右偏10m,隧道中线右偏20m。现场危岩落石和岩堆突出的部位进行拍摄。具体调查结果如下:

(1)隧道中线纵断面图及危岩落石、岩堆分布情况(如图1和图2所示)。

图1 长征隧道进口中线纵断面图

图2 现场围岩情况

(2)隧道中线左偏10m纵断面图及危岩落石、岩堆分布情况(如图3和图4所示)。

图3 长征隧道进口中线左偏10m纵断面图

图4 现场围岩情况

(3)长征隧道DK142+650中线左偏10m危岩落石,原地面标高:485.300m(如图3、图4、图5所示)。

图5 现场围岩情况

5.方案变更

5.1 上染坊双线大桥

上染坊双线大桥4号桥台位于陡坡上,分局最新地质情况,将该桥台明挖基础调整为桩基础,确保基础嵌岩深度及基础安全距离,3号墩与4号桥台之间危岩落石清除后,采用锚杆框架梁护坡[1]。

3号墩大里程侧设置防撞桩,防止零星落石撞击桥墩。在防撞桩大里程侧设置落石沟。

5.2 长征隧道进口

(1)对长征进口护桥明洞1#~8#桩基长度进行调整,桩基长度按深入W2底层不小于2m控制,明洞长度不变。

(2)对长征进口洞顶DK142+700-750段落线路中线左右两侧各月40m范围陡崖按1:1.25~1:1.5坡率刷方处理,采用锚杆框架梁+锚索框架梁护坡。

拱顶第三级边坡采用3m间距的锚索框架梁内三维网垫客土植草护坡,框架梁按正方形布置,采用C35混凝土浇筑。锚索钻孔φ115mm,锚孔与水平方向夹角为20°,共布置锚索134孔,锚索长度21m~28m(不含张拉段长度),其中设计锚固段长10m。锚索采用1孔4束φ15.2mm高强度、低松弛全长无粘结钢绞线制作,其抗拉强度不得低于1860MPa,单孔锚索拉力520kN,没空锚索按设计拉力的15%进行超张。毛孔注浆采用M35水泥砂浆,并掺入25%水泥重量的粉煤灰,注浆压力不小于0.6MPa~0.8MPa。

其余边坡采用3m间距的锚杆框架梁内三维网垫客土植草护坡加固,框架梁按正方形布置,采用C30混凝土浇注,锚杆钻孔φ110mm,锚孔与水平方向夹角为20°,每孔锚杆采用8m长φ32mmHRB400螺纹钢制作,单孔锚杆拉力值,土层60kN,岩层180kN。注浆材料采用M35水泥砂浆,掺入25%水泥重量的粉煤灰,注浆压力不小于0.4MPa。

取消原设计主、被动网防护,清方、嵌补等措施及数量。

5.3 新增横洞

受“新冠疫情”及进口围岩落石整治的影响,长征隧道进口无法进洞,根据现场实际情况及现状,2020年8月13日,建设指挥部组织参建单位对长征隧道进行了现场核实,9月29日,建设指挥部组织参建单位对长征隧道增设辅助坑道方案进行了会审,形成了变更设计会审纪要。在长征隧道DK142+780右侧增设无轨运输双车道横洞一座,横洞长175m,与隧道小里程方向平面夹角51°17′18″,洞身坡度5.43%,净空为7.5m×6.2m(宽×高)。(如图6所示)。

图6 新增横洞平面布置图

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