六盘山隧道

六盘山隧道（共6篇）

六盘山隧道 篇1

0 引言

软弱隧道的施工方法, 常规方法为CRD法施工, 存在以下缺点:1) 限制了大型施工机械的使用, 降低了工效;2) 临时施工支护多, 投入大, 不经济;3) 施工中相互干扰大。

在六盘山隧道施工中, 采用三台阶、强初护、勤量测、早封闭, 狠抓施工工序循环时间的施工方法。在该隧道采用此法成功地解决了隧道软弱围岩施工投资大、工期长等难题, 确保了工程质量和工期。

1 工程概况

青岛至兰州公路 (宁夏境) 东山坡至毛家沟段高速公路位于宁夏回族自治区境内, 是国家高速公路网规划中18条横线的第6条———青岛至兰州高速公路在宁夏境内的重要路段, 也是构筑国家高速公路网的重要环节和组成部分, 同时也是甘肃省公路主骨架凤翔路至巉口高速公路穿越宁夏境的共线段, 全长170.9 km。

六盘山特长隧道设计为分离式隧道, 左右线间隔31 m~48 m, 属超长隧道。右线隧道K6+230~K15+710, 长9 480 m;左线隧道ZK6+270~ZK15+760, 长9 490 m。

六盘山特长隧道, 围岩为亚粘土、碎石土、粉砂质泥岩。隧址区内出露地层为白垩系、第三系, 并由覆盖于基岩之上的第四系堆积层组成, 节理裂隙发育, 岩体较破碎, 呈镶嵌碎裂结构, 局部岩体较完整, 呈中薄层状构造, 地下水出水状态为滴渗水, 隧道岩体工程地质条件较差, 隧道进口洞口边坡稳定性较差。

2 工程特点

隧道地质条件差, 水量比较大, 进口位于F2断裂带影响带上, 全隧道全部为Ⅳ级和Ⅴ级围岩, 隧道工期、安全是本项目的最大难点。

本地冬季时间长, 每年10月份开始下雪, 冬季施工困难多, 效率低, 成本高。

3 施工方案及技术要求

为了加快施工进度, 做到安全、稳妥的施工软弱围岩, 我们加强了初期支护, 通过超前小导管、锚喷、架立钢架来控制围岩变形。其施工基本原则是“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。严格按照内控标准施工, 确保每个施工工序的时间, 采用三台阶七步即上台阶、中台阶、下台阶。由于软弱围岩在初期开挖时变形比较大, 增加预留变形量, 拆换时开挖增加断面面积, 断面比较大, 净空较宽, 采用无轨运输, 以加快施工进度, 但同时应加强通风排烟措施。

3.1 开挖

开挖是隧道施工的龙头, 只有快速掘进才能使隧道其他工序快速施工。开挖采用三台阶七步开挖法施工, 洞身是强风化粉砂质泥岩, 中厚层状构造, 节理裂隙较发育, 岩体呈裂隙块状结构, 采用爆破法开挖。

优点为:三台阶开挖法适应不同跨度和多种断面形式, 初期支护工序操作便捷。在台阶法开挖的基础上, 预留核心土, 左右错开开挖, 利于开挖工作面稳定。当变形较大或突变时, 在保证安全和满足净空断面的前提下, 可尽快调整闭合时间。

三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤:

1) 上部弧形导坑环向开挖, 施作拱部初期支护。

2) 中、下台阶左右错开开挖, 施作墙部初期支护。

3) 中心预留核心土开挖, 隧底开挖, 施作隧底初期支护。

每步开挖后均应及时支护, 隧底初期支护后应及时施作仰拱, 尽早封闭成环。

三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图1, 开挖步骤图见图2, 开挖透视图见图3。

3.2 初期支护

3.2.1 超前支护

超前支护采用42超前小导管并注浆作超前支护。它是防止塌方最有效的措施之一, 对喷混凝土完毕期间的临时支护起关键性的作用, 可以防止围岩层层剥落, 对开挖弧形的圆顺也起到关键性的作用。小导管一般先在拱部120°范围内开挖轮廓线以外0.3 m处50钻头打眼, 冲击插入42钢管, 仰角约为3°~5°。注浆时应从拱脚向拱顶对称一次压入, 水泥浆浓度应先干后稀, 水灰比约为1∶0.6~1∶1, 注浆前先喷混凝土封闭工作面, 以防浆液流出。

3.2.2 型钢钢架

隧道开挖后, 采用Ⅰ20a型钢钢架, 每榀0.7 m支护, 每榀型钢钢架分成7节, 其中上台阶3节、中台阶2节、下台阶2节, 型钢接头采用钢板、螺栓联结方式。由于分块多, 各分块在围岩应力影响下, 均要产生变形和位移。为使分块之间的联结位置准确, 我们根据现场量测数据和类比分析, 确定了钢架的加工、架立尺寸, 预留变形量。这样, 解决了钢架因受力而接不上, 因下沉或位移而造成侵限的矛盾。按施工顺序开挖成型后, 按设计及时架立该部型钢支撑, 型钢轴线应与竖直重合。可采用42小导管对钢架定位, 型钢之间采用纵向连接筋相连, 确保型钢稳定。在型钢钢架架立好后, 进行系统锚杆的施作, 锚杆施作, 应越快越好, 以控制开挖后围岩变形。

3.2.3 喷射混凝土

喷射混凝土封闭快、增强快, 是支护的重要组成部分。可以说, 软弱围岩段能否依靠初期支护长时间承受围岩压力, 喷射混凝土的质量至关重要。在喷射混凝土内部具有均匀和高度的不透水性, 并在表面上不产生收缩裂纹, 具有较高的抗拉强度, 能在短时间内提高强度, 以适应支护围岩和渗水的需要, 使易风化的岩石不与空气接触, 提高其表面磨损的抵抗能力。

3.3 人员和机械配置

在软弱围岩隧道开挖过程中, 由于支护时间长短决定围岩稳定的控制情况, 因此围岩开挖后暴露时间越短, 变形越小, 支护越稳定, 安全性越高。在隧道施工中, 各个工序施工时间和人力机械配置如表1所示。

4 结语

本文只对六盘山隧道软弱围岩施工很小的一方面进行分析论述, 因工序较多, 各工序必须密切配合, 狠抓施工工序时间, 加快施工进度, 确保在规定时间内完成各个工序, 严格控制初期支护质量, 预留适当变形量, 按要求量测指导施工。六盘山隧道采用此种方法后施工进度明显加快, 投资成本明显减少, 成功保证了工期和效益的双丰收。

巍巍六盘山 壮哉“清平乐” 篇2

毛泽东率中央红军长征到宁夏

1935年9月，毛泽东等领导率中央红军突破天险腊子口后，长征到达甘肃、宁夏交界的哈达铺地区。为充实战斗部队，部队进行整编，改称“中国工农红军抗日先遣队”，对外称“陕甘支队”，彭德怀任司令员，毛泽东兼政委。改编后部队继续前进，10月进入宁夏地区。

1935年10月5日晨，红军从界石铺出发，行程60里，过葫芦河，然后越过一条南北走向的古长城，下午到达宁夏西吉县境的公易镇、兴隆镇、单家集地区。红军来到这里后，回族群众像欢迎老朋友一样热情，纷纷走出家门，在街道两旁摆上桌子，并放满了水果食品，招待红军。

毛泽东从单家集西北口进村，边走边向村里欢迎红军的群众招手示意，几位头戴白帽、留着胡子的老者走到毛泽东等中央领导人面前，双手捧着小瓷碗，恭恭敬敬地献上茶水，毛泽东等人都很感激，急忙行礼，还有些不解的问道：“老人家，你们这里有共产党的组织？”老者回答说：“没有，前些日子是吴焕先、徐海东、程子华带领红军来过这里，对我们回民很好，我们知道你们红军是好人。”还说出了红二十五军从这里经过时，军民团结的感人场面。在几位老者的引导下，毛泽东、张闻天、王稼祥、博古等人先到了单南村清真大寺拜访阿訇。当晚，就宿营在清真寺北侧一位姓海的回民院子中，次日拂晓，即离开这里，率部朝东北固原方向继续前进。

部队从单家集出发，群众齐集街头欢送。红军经新店子、什字路，当晚到达固原县张易堡一带宿营。为了尊重回民风俗习惯，不多占用民房，红军大部分都在露天宿营，回民群众见到后，亲切地称红军是“回民的军队，仁义之师”，并积极为红军筹集粮草，红军按价付钱。“红军好”的声音立即传遍当地，红军每到一地都受到回民群众的热烈欢迎和亲切接待。

10月7日凌晨，红军出发，向六盘山急进，要快速通过这一地区。毛泽东和中央纵队从固原县张易堡出发，在张易堡以西的阎官大庄发生小规模战斗。红军留少量精锐部队在堡子梁踞险阻击，主力趁天亮前避开公路，经王套、后莲花沟，抄小路急进，先向东又向南再次越过了一道东西走向的古长城（后经过考证毛泽东和中央纵队越过的古长城都是战国秦长城）。绕过隆德，从杨家庙一鼓作气登上六盘山。

六盘山巍 吟成壮丽诗篇

六盘山，纵贯宁夏南部固原、隆德、泾原三县，雄跨甘肃、宁夏。最高峰3100多米，傲视西北黄土高原，陡峭的耸岩危峰，愈显山势挺拔雄伟。依山體修凿的穿山公路盘旋蜿蜒而上，弯弯曲曲缠绕在山间。这座南北走向的高山，是红军到达陕北革命根据地的必经之路，也是红军长征途中最后一座高山，翻过这座山，到陕北再无高山险峰阻挡。

1935年10月7日，毛泽东等中央领导人在当地群众的带领下，沿小水沟上山，从六盘山主峰之一的牛头山北侧过山。毛泽东健步登上六盘山，停下脚步招呼随行人员休息一下，坐在一块大石头上说：“这六盘山可不简单呢！它雄踞大西北，是兰州和西安的门户，这里离祁连山不远，是兵家要地，古代在这里打过很多仗，这里可以观三省（陕、甘、宁），距陕北革命根据地不远了。”这对艰难长征的红军来说是多么鼓舞人心的声音。

毛泽东在高山之巅，纵观群山。仲秋时节六盘山，秋风送爽，天宇澄澈，如海的碧空中几抹纤云点缀，愈显天高迢迢无极。看山顶上红旗招展，战马嘶鸣，队队英勇的红军指战员高唱着“陕甘支队之歌”，奋力攀登，如滚滚洪流奔腾向前，势如破竹，锐不可挡。好一幅大军远征图——秋高飞大雁，峰高卷红旗。毛泽东站立起来，饱览六盘风光，挥手指点江山，向北极目处，长城隐隐约约可见，盘绕在万重山间，把他奔涌的思绪拉得很远很远。

翻越六盘山即可到达陕北革命根据地，经受过千锤百炼的红军指战员，已经变得无比坚强了，还有什么困难不能克服、什么敌人不能消灭。革命的前途，民族的命运，千重思绪，万般感慨，涌上毛泽东心头。在这戎马倥偬中，展望前景，伟大的战略转移已经赢得了很大胜利。诗兴勃发的毛泽东，抒怀高歌，一首气势豪迈的“长征谣”就在六盘山巅极目远眺中吟成：“天高云淡，望断南归雁，不到长城非好汉！同志们，屈指行程已二万！同志们，屈指行程已二万！六盘山呀山高峰，赤旗漫卷西风。今日得着长缨，同志们，何时缚住苍龙？同志们，何时缚住苍龙。”当时在场的张闻天、王稼祥、彭德怀等领导人都说好诗。下山后，在固原廼家河阳洼村一家回民窑洞里，如豆的油灯下，毛泽东挥笔记下了“长征谣”的诗句。两个月后，毛泽东在陕北瓦窑堡用铅笔记下了这首在宁夏六盘山高峰吟哦成的诗句。

“长征谣”展示了中央红军长征金戈铁马、风雷激荡的雄姿，记述了“红军不怕远征难”的业绩，表达了中国共产党人和其领导的工农红军反蒋抗日的决心。这首“长征谣”当时立即在红军中传唱开来，产生了很大的影响，在抗日根据地和八路军、新四军中广为流传。

1941年12月5日，中共地下党主办、上海出版的文学刊物《奔流新集之二·横眉》刊载了这首诗词，题目是《毛泽东先生词（长征时作1》。1942年8月1日，新四军主办的《淮海报》附刊诗《文艺习作》上刊登了这首诗词，题为《长征谣》。1946年8月，在上海《解放日报》上发表。这一次毛泽东对《长征谣》作了较大改动，题名改为《清平乐·六盘山》，内容由原来的自由体改为规范的“清平乐·词曲”。全文如下：“天高云淡，望断南飞雁。不到长城非好汉，屈指行程二万。六盘山上高峰，红旗漫卷西风。今日长缨在手，何时缚住苍龙？”10年后，也就是中华人民共和国成立后的1957年，《诗刊》创刊，创刊号又重新发表该诗词。毛泽东将词中“红旗”二字改为“旄头”，使宁夏的六盘山享誉世界。那么现在人们见到的《清平乐·六盘山》又是怎样写成的呢？

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毛泽东亲笔手书《清平乐：六盘山》

笔者是1977年5月在宁夏博物馆文物库房第一次见到《清平乐·六盘山》手书真迹，和毛泽东主席写给董必武副主席的一封信：“必武同志：遵嘱写了六盘山一词，如以为可用，请转付宁夏同志。如不可用，可以再写。顺祝健康！毛泽东一九六一年九月八日”。看完之后，我被深深地吸引了，作为党和国家的主席，能在日理万机中为宁夏人民题词，而且又是那么认真和谦虚。再看《清平乐·六盘山》手书，那挥洒自如、豪放气势、执长缨缚苍龙、红旗漫卷西风的伟大气魄，反映出无产阶级革命家为着人民利益建立新中国和代表着人民进行社会主义革命、社会主义建设的伟大事业努力奋斗的崇高精神。

为了解清楚当时的情况，1982年6月，笔者前往北京采访了当时任国家民委秘书长的黑伯理同志。他说，1959年，当时为了布置人民大会堂宁夏厅，大家都想把毛泽东长征过六盘山的诗词刻在宁夏特有的贺兰石上，可手稿当时查找不到，想请区领导出面请毛主席书写，自治区的领导们也很为难，因毛主席已不再多题词了。这种情况下，黑伯理和时任宁夏副书记的李景林同志都想到了董老，请董必武副主席出面可能办到，就给董老写了封信，董老非常高兴地答应了，由秘书申德纯执笔，董老签名后送毛主席。1961年在江西庐山召开中央工作会议期间，毛主席在开会之暇书写了《清平乐·六盘山》这首诗詞转送宁夏同志。《宁夏日报》于1961年9月30日首先在头版套红刊发了毛主席《清平乐·六盘山》诗词手书墨迹，还发表了一篇“不到长城非好汉”的社论。

《清平乐：六盘山》手书知多少？

据笔者了解，在毛主席写给宁夏人民的手书《清平乐·六盘山》诗词的同时，还又写了几幅字体不同、内容略有不同的《清平乐·六盘山》诗词，目前所见共写8幅。其中之一是用草书写的，中间的写的是“‘旄头’漫卷西风”有些字的写法也有不同。之二、之三、之四也还是“‘旄头’漫卷西风”，笔体和字迹各有不同，但基本内容都一样。就在之五中，字体是行楷体了，而其中的“旄头”已改为“红旗”了，这样的内容就是我们以后看到的《清平乐·六盘山》诗词的全部了。

在之六中的手迹又是另一种风格了。

在之七中，就是人们最熟悉的真迹了。这首诗词，是写在长70厘米、宽50厘米的宣纸上的，每三行竖写成两句或三句不等，在以后的书籍或宣传画中，才组合成横排竖写格式。

之八中的诗词是毛主席在1962年4月20日写成的，在这同时毛主席又写了《长征诗》。这也是我们目前所见到的，最后一幅《清平乐·六盘山》手迹。

如今我们再次见到这些手书的真迹，就更加深切地怀念老一辈无产阶级革命家的丰功伟绩。毛主席率中央红军长征在宁夏虽然只有短短的五天四夜，却为宁夏人民留下了一笔无价的宝贵精神财富。我们要以“不到长城非好汉”的革命英雄主义精神，为改革开放和祖国的建设做出应有的贡献。

六盘山隧道监控量测方案研究 篇3

六盘山隧道设计为单洞分离式隧道, 左右线间隔31-48m, 属超长隧道。左线隧道起止R=3060的圆曲线上, 隧道纵坡为1.676/-2.782;右线隧道起止桩号为K6+230、K15+710, 隧道长度9480m, 右线进口位于直线上, 出口位于半径为R=3080的圆曲线上, 隧道纵坡为1.68/-2.7。

项目区地势基本上是中间高两侧低, 六盘山主脉地势最高, 海拔2900m左右, 南北走向, 为中低山岭地段, 区内峰峦叠嶂、沟谷纵横、山大沟深, 路线经过处宽度约10km。区内地貌以成因类型、形态可划分为侵蚀构造中低山、侵蚀构造丘陵、渝河三级阶地和侵蚀堆积河谷四种地貌类型。隧址内出露地层主要为白垩系、第三系, 并有覆盖于基岩之上的第四系堆积层。地质构造主要表现为褶皱及断裂。红庄~山河镇向斜北段开阔, 南段收敛, 向南东方向倾伏, 褶皱轴形态与六盘山山体基本一致, 绕六盘山呈半圆弧形分布。米缸山背斜东翼受断层影响, 地层倾角较陡。固原~泾源向斜在下白垩系地层在燕山期褶皱形成向斜, 喜山期和下第三系地层又继承性发张。两条主要断裂构造:靳家沟~南台逆断层 (F1) 和六盘山 (和尚铺~泾源) 深大断裂 (F2) , 对线路都有一定影响。

隧址区地处六盘山腹地, 地下水赋存主要受地质构造、地貌、岩性、气候和古地貌条件的控制。隧址区地表水不发育, 进口端沟谷具常年流水, 是地下水以泉的形式补给。出口端多为无水干沟。六盘山隧道处于弱透水性岩层中, 伴有干湿、冻融交替作用。

2 监控量测目的意义、原则与内容

2.1 监控量测目的和意义

2.1.1 通过监控量测能够了解施工期的施工情况, 从而确保施工安全和质量的同时为工程施工服务。

为了对施工工艺进行改进和为施工参数的修改提供数据依据, 必须充分认识各种因素对隧道受力和变形造成的影响, 主要体现在以下几方面:

(1) 为了能给安全施工提供可靠的依据, 必须对开挖坡度、梯度以及进尺和钻爆法等施工参数进行调整来对开挖过程进行控制。经过对检测资料进行分析和反馈后进一步对设计和施工方案进行修改, 从而在加快施工进度的同时确保安全。

(2) 对支护效果进行了解, 然后根据检测数据反馈分析对下一步支护结构的受力和变形进行预测, 根据受力和变形的发展趋势以及建筑物的情况决定是否采取其他保护措施。这样不仅为优化经济合理的支护参数提供依据, 更为其他隧道的安全施工和运行等提供依据和参考。

(3) 为了确保工程安全, 必须对施工安全和隧道结构的稳定性进行预测并减小地表和围岩的变形, 因此, 通过分析地表和围岩变形受到各种因素的影响能够对施工工艺和施工参数进行针对性的改进。

(4) 为研究地层、地下水、施工参数和地表沉降与土体变形的关系积累数据, 为改进设计和调整施工参数提供依据;掌握和收集地下水位变化动态和超前注浆对地表的影响因素, 防止地下水资源的流失和施工污染, 保护生态环境。

2.1.2 安全运行的需要。

由于在开挖隧道之前不能够充分掌握地质条件和岩体形态, 因此, 为了达到对隧道围岩的稳定性和支护结构的工作状态进行了解的目的, 通过施工期的检测能够直接获得隧道性状的变化。

为了避免隧道由于发生结构和环境安全事故, 必须建立预警机制并且根据支护结构的工作状态采取相应的措施, 这就需要掌握支护结构的变化规律。但是隧道支护后, 由于周边围岩应力卸荷后将发生应力重新分布, 因此, 支护结构会发生较大的变形和应力。此时, 通过检测设施便可以了解隧道支护结构的应力和变形的变化规律, 从而对支护结构的工作状态进行判断。

2.2 监控量测原则

以安全监测为目的, 根据山岭隧道的工程特点确定监测对象和主要监测指标;根据监测对象的重要性确定监测规模和内容、监测项目和测点布置, 较全面地反映实际工作状态;采用先进、可靠的监测仪器和设备, 设计先进合理的监测系统;在满足确保工程安全施工的前提下, 尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。

2.3 监控量测内容

隧道监测重点为围岩变形、地表沉降、围岩与隧道结构相互作用情况等内容。根据本项目具体的地质情况分为必测项目和选测项目两部分, 下面分别叙述必测项目和选测项目的具体内容。

2.3.1 监控量测必测项目

拱顶下沉和周边位移是评价隧道安全状况的最直接数据, 因而是必测项目, 并且需要随着隧道的开挖全程连续进行监测, 根据本项目的实际情况和根据规范的相关规定, 在Ⅳ级围岩区段按照每30m布置一个断面, Ⅴ级围岩按照每20m布置一个断面。

地质及支护状态观察能够最直接的反应隧道开挖过程中围岩的变化情况, 因而也需要进行全程的跟踪调查与记录。原则上, 地质及支护状态观察原则上随开挖每循环进行, 特殊情况无法及时进行的掌子面素描间隔不得超过2个循环。

2.3.2 监控量测选测项目

除必测项目外, 随隧道开挖, 在高风险段落进行选测项目的监控量测。

在隧道进口进行地表下沉监测, 初步设计地表下沉监测随隧道开挖进行共220m的监测范围, 在隧道轴线上方地表布置监测线进行连续监测。

在高风险段落进行围岩压力或锚杆轴力的监测, 监测隧道支护状态。主要选测内容如表1。

3 实施方案

3.1 拱顶下沉及周边位移

3.1.1 监测目的

对于地下开挖工程, 能够最直接以及最明显的反映围岩与支护结构力学形态变化的参数就是净空收敛, 通过检测不仅可以了解围岩和支护结构的稳定状态, 还能通过了解断面的变化情况判断拱顶的稳定性以防止塌方。

3.1.2 测点布设原则

3.1.2. 1 监测断面数量及其测线

对监测断面的数量进行合理的确定作为监测周边位移最重要的项目, 必须充分考虑国家隧道施工技术规范相关内容和设计图纸要求两方面, 同时还要遵循以下原则:

(1) 设计单位有指导意见的, 按设计单位的指导意见考虑布置;

(2) 若设计单位没有指导意见的, 按规范规定选择具有代表性地段进行布置。

当然, 在施工过程中可根据实际情况做适当调整。每个断面上周边位移的测线数量, 根据隧道地质条件和施工方法的不同而不同, 测线数量布置一般如表2所示。

3.1.2. 2 监测点的布置

应当在同一断面上, 根据断面大小和开挖方法布置周边位移测点和拱顶下沉测点并选择不同的布置形式。本工程布置图如图1-图2。采用风钻机或冲击钻在被测断面上成孔的孔径为40-80mm, 深度为20cm。在孔中填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件, 尽量保证两个预埋件的轴线在基线方向上并保持销钉和孔轴线垂直, 上好保护帽, 待砂浆凝固后即可进行监测。

3.1.3 监测频率与控制标准如表3, 表4所示。

注:B为隧道开挖宽度.

注: (1) 相对位移值是指实测位移值与两测点距离之比, 或拱顶下沉与隧道宽度比; (2) 脆性围岩取表中较小值, 塑性围岩取表中较大值; (3) 本表所列数值可在施工过程中通过实测和资料积累做适当修正.

3.1.4 数据分析与处理

(1) 围岩稳定判断准则:第一, 当周边位移速率小于0.1~0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d时, 认为围岩已经基本稳定;第二, 对Ⅳ、Ⅴ级围岩, 应根据量测结果确定二次衬砌施作的适当时间, 施作过早可能使二次衬砌承受过大的荷载。 (2) 如果在监测过程中发现净空位移过大或收敛速度没有稳定趋势时, 应当对结构采取如下补强措施:第一, 增加喷射混凝土厚度或加密锚杆或加挂钢筋网;第二, 提前做二次衬砌并通过反分析对二次衬砌强度进行校核;第三, 提前做仰拱。 (3) 如果发现净空位移收敛速度具有稳定趋势时, 为了正确判断结构的安全度, 应当据此求出隧道结构初期支护和二次衬砌上的最终荷载。 (4) 通过反分析后如果发现初期支护或二次衬砌结构的具有较大的安全系数, 在经设计人员同意后可以适当调整下一段与此地质类型相近的支护参数。 (5) 对围岩级别的变更及对支护参数的调整均必需有相应的量测数据并得到设计方认可。

3.2 围岩压力

3.2.1 监测目的

主要量测围岩与初期支护结构之间及两层衬砌之间的相互作用力, 以此评价支护结构的受力状况及合理性。

3.2.2 测点布设原则

在每一断面上, 沿隧道周边拱顶、拱腰及边墙埋设至少5个压力传感器, 将钢弦式压力传感器分别埋设在围岩与喷射混凝土之间及喷射混凝土与二次衬砌之间。围岩与喷射混凝土之间的压力盒是在喷射混凝土之前埋设, 喷射混凝土与二次衬砌之间的压力盒是在挂防水板之前进行安设, 分别测取围岩对喷射混凝土的压力及围岩对二次模注混凝土衬砌的压力。混凝土达到初凝强度后开始测取读数。每个断面至少5个量测位置, 围岩压力和层间压力各5个测点, II、III级围岩只测二次衬砌承受的围岩压力, 量测采用频率计进行, 测点布置如图3、4所示。

3.2.3 测量方法

安装完毕用频率计测定并记录下每个钢筋计的读数作为初值f0;下次用频率计测定的读数作为测量值为fi, 根据仪器测定公式换算得到该次测量时对应位置的应力值。

4 结论

实践证明, 在隧道施工建设中, 通过现场监控量测来监视隧道开挖后围岩变化和初期支护结构工作信息, 并对量测数据结果及数据分析建议加以应用, 及时调整施工方法, 增强支护, 对于隧道安全建设及合理施工具有重要的指导意义。

摘要：文章介绍了六盘山隧道监控量测的目的, 阐述了施工过程中监控量测的原则与内容, 详细说明了六盘山隧道监控量测实施方案, 以用于指导六盘山隧道的安全施工。

关键词：隧道施工,监控量测,高风险段落

参考文献

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六盘山隧道 篇4

一、勇往直前过六盘

根据六盘山红军长征纪念馆的资料可知，1935年8月，红二十五军率先进入六盘山地区，并于同年9月到达陕北苏区，与陕北红军共同组建中国工农红军第十五军团。这一消息为徘徊中的中央红军传递了新的希望，注入了新的力量。9月27日，榜罗镇会议决定把党中央的落脚点放之于陕北，决定以陕北为基地扩充革命力量。榜罗镇会议后，中央红军开始向陕北挺进，10月初进入今宁夏南部的六盘山地区，在周密部署后准备翻越六盘山，以打开进军通道。在当时的情境下，六盘山是红军到达陕北革命根据地的必经之路，也是红军长征途中面对的最后一座高山，翻过此山，到陕北再无崇山峻岭阻隔。这一目标确定后，六盘山战役关乎成败大局。但当时六盘山的情况异常复杂，敌人的围追堵截似有不断加剧之势。为了阻止中央红军和陕北红军的胜利会合，国民党军队在六盘山一带驻守重兵，严阵以待。当时，国民党军毛炳文第二师李英部在六盘山西麓的隆德县城附近严密盯防；而东北军何柱国骑兵第七师门炳岳部陈兵于六盘山东麓的泾源县和尚铺一带；与此同时，毛炳文第八师陶峙岳部也在六盘山周边徘徊游荡，宁夏地方军阀马鸿宾部还率队在固原县城等地形成强力阻拦之势。此外，国民党军队又在西兰公路、六盘山以东的瓦亭、开城、平凉一带严密布防，形势异常严峻。

面对强敌，红军避敌主力，在运动中灵活推进，连续突破敌军多路防线，最终成功脱险。据相关档案资料记载，1935年10月3日凌晨3时许，红军以三路进击的高昂姿态向前推进。其中林彪部所在的右路一纵队首先靠近静宁水岔地区，之后向四河、红寺一线挺进，并随时准备与县城方向之敌交锋。不出所料，3小时的行军之后，国民党派出的游击侦察团与红军遭遇，红军以雷霆万钧之势打退敌人。叶剑英部隶属于左路军三纵队，其行军方向为义岗川到会宁县的候川、陇西川等地，并准备迎击会宁方向之敌，此路红军未遇大股敌军，只在途中与小股民团有过短兵相接。彭德怀部所在的中路二纵队基本一路通畅，在成功躲过敌机的两次骚扰后，最终宿营于甘肃界石铺。[2]两天后的10月5日，中央红军离开界石铺等地继续向前，当天下午二、三纵队已经进驻公易镇、上村、新合庄、撒家湾一带；毛泽东、张闻天等中央领导随一纵队经显神庙、长尾河、团庄等地，当晚宿营于兴隆镇、单家集。第二天，毛泽东等人离开单家集后，继续与一纵队同行，中途经过新店子、什子路、杨家磨、黄河湾等地，是日晚宿营于毛家宅子。10月7日清晨8时左右，在主力部队登上六盘山后，毛泽东等中央领导从驻地出发，在当地向导的带领下，由东南绕隆德县境，沿小水沟前行，于下午14时许登上了牛头山。应该说，六盘山战役是关乎长征成败的重要枢纽，翻越六盘山既是军事策略的需要，也是当时情境下的重要战略要求。

二、《清平乐》中不畏难

中央红军翻越六盘山后，毛泽东写下了气壮山河的词作《清平乐·六盘山》：“天高云淡，望断南飞雁。不到长城非好汉，屈指行程二万。六盘山上高峰，红旗漫卷西风。今日长缨在手，何时缚住苍龙？”毛主席的这首词豪情满怀、气势磅礴，既书写了雄浑豪迈的六盘山，更歌颂了开天辟地的革命事业。它抒发了作者革命到底、直捣黄龙的果决的革命意志和革命必胜的乐观主义精神。长缨已在手，苍龙终受缚；二万长征路，长城好汉书。后来，几经辗转，这首词作毛主席手书的墨宝于1982年被中央档案馆收藏。结合红军翻越六盘山前后所遭遇的艰难险阻，不难看出，这种义薄云天的革命豪情其实是红军坚韧不拔的精神品质的另类表达，是“风雨之后见彩虹”的革命历程的生动写照，是举重若轻的革命智慧和革命气魄的真实再现。六盘山的阶段性胜利来之不易，是党和红军团结一心、百折不挠的结果。但甘苦皆化之于对未来革命的无限期许，革命之路，路在脚下；革命之希望，在于矢志不渝，奋斗不息。

毛泽东为什么会在《清平乐·六盘山》中抒发如此澎湃的革命豪情呢？又为什么在翻越六盘山后有笃定革命必胜的信心呢？当然并非空穴来风，这与六盘山本身的自然特征、文化特质和六盘山战役的重要地位和价值有着密切关联。首先，六盘山具有卓尔不群的文化标签。六盘山区域曾为“伏羲故里”，是华夏文化的重要发祥地之一，是历史上中原文化、草原游牧文化与西域文化的交汇处，是丝绸之路东段北道的咽喉要冲。在长征的漫漫征途中，六盘山以其独特的钟灵造化和历史底蕴而成为一个别具一格的自然文化符号，于是征服六盘山不仅仅在于摆脱敌人的围追堵截，而且是一种内在力量和信心的获得，有着一种不同凡响的象征意义。征服了六盘山，可以高唱“不到长城非好汉”；掌握了这一文化高点当然可以豪情满怀，“会当凌绝顶，一览众山小”。

再者，六盘山古来即是“秦陇锁钥”之地，大散关与萧关镶嵌于南北两端。六盘山“山川险阻，旁扼夷落，中华襟带”，险峻奇绝。“峰高华岳三千丈，险居秦关百二重”。六盘山历来即是兵家必争之地，金戈铁马，刀光剑影。西周时期，北方猃狁民族曾在此与周王朝大动干戈。此后秦始皇、汉武帝都曾出巡此地并建立要塞。盛唐时期又专设六盘关，使之成为西域与中原的重要屏障。蒙元时期长期经略六盘山，成吉思汗曾驻跸于此并命陨于斯，其后继者在灭金亡宋过程中更是将六盘山打造成牵动蒙古统治中枢与西南战局的军事纽带。正因如此，如是神秘而富有传奇色彩的六盘山在重兵围堵的情形下本身就是对红军胆识和智慧的一次重大考验，能否通关脱险，关键在于是否具有坚韧不拔的精神品质和不畏艰险的胆魄与雄心。历史已经证明，壁立千仞也挡不住红军的勇往直前、百折不挠，由是才出现了“六盘山上高峰，红旗漫卷西风”的壮观场面。

此外，从长征的整体进程来看，六盘山是红军长征最后阶段的重要关节点，得失成败关乎全局。因六盘山是红军长征所翻越的最后一座高山。如今回望红军长征史，六盘山是红军长征的最后一个天然屏障，越过即柳暗花明，长征胜利在望。六盘山也是一次关键性战役，一次关乎长征命运的决战。1935年中央红军翻越六盘山后，十余日之后即1935年10月19日到达陕北吴起镇，同红十五军团会合，中国共产党所领导的革命力量有了新的落脚点和战略基地。至此，中央红军的二万五千里长征胜利结束。长缨在手，缚龙有期。

三、三军会师西征险

翻越六盘山之后，中央红军于1935年10月完成了二万五千里长征，但就红军整体而言，长征并未结束。中国工农红军的长征是“3+1”式的长征，其中的“3”是指中央红军（即红一方面军）、红二方面军和红四方面军，“1”指的是红二十五军，其中红二十五军在到达陕北后与红一方面军合并。因此红军长征的完全胜利也应是“3+1”式的胜利，应以最终的三军会师为重要标志，这个具有里程碑意义的历史时空坐标定格在1936年10月的甘肃会宁和宁夏西吉将台堡。[3]无论是甘肃会宁还是宁夏西吉，都属于六盘山区域和六盘山文化圈，都是六盘山精神的重要承载。

为策应红二、红四方面军北上，为红军三大主力实现会师创造条件和扫清障碍，中央红军到达陕北后策划和部署了西征行动。1936年5月，中国工农红军第一方面军一军团和十五军团组成“中国工农红军西方野战军”，由彭德怀任司令员兼政委，开始了继东征之后著名的西征。

按照党中央和中革军委的战略部署，西征红军运用灵活策略一路攻城夺寨，至1936年10月初基本扫清了六盘山地区特别是静宁、会宁地区的重重障碍，控制了界石铺至会宁的百余里地段，为红二方面军和红四方面军北上打通了道路，赢得了地域空间。与此同时，红二、红四方面军也克服重重障碍，积极向预定会师区域挺进。1936年10月9日，红四方面军总指挥部到达会宁县城，实现了与西征红军的胜利会师。10月22日，红二方面军在今宁夏西吉的将台堡与西征红军一军团二师成功会师。[4]至此，继红一方面军之后，红二、红四方面军也胜利地完成了长征，红军三大主力历经两年的艰难困苦、浴血奋斗，终于全部胜利会师，[5]为开辟新局面和巩固根据地奠定了基础。

三军会师标志着红军长征的胜利完成，从而成为中国革命转危为安的关键。《中央为庆祝一、二、四方面军大会合通电》中指出，三大主力红军会师后，已经进入抗日的前沿阵地，这无论是对于中华民族的抗日战争，还是对国内政治关系的发展，都将起到举足轻重的决定作用。三大主力红军的会师，宣告了帝国主义和蒋介石集团消灭红军的阴谋破产，极大地增强了全国各族人民抗日救国的信心。[6]红军长征历经两个寒暑，跨越15个省市，进行了600多次重要战役战斗，渡过了近百条江河，征服了约40座高山险峰，经过了10多个少数民族地区。长征的艰苦卓绝在人类历史和战争史上是极其罕见的。

红军的三大主力会师，让蒋介石集团为之震惊。他们不顾民族危亡和中共正确的抗日主张，迅速调集二百六十个团的优势兵力，妄图乘红军立足未稳之际进行强势围剿。国民党军队制定了“三面夹击”的计划，意欲从东、南、西三面打击会师后的红军。当时的静宁、会宁地区是敌人的严密布防地带，他们集中了五个军的兵力，分四路向北进犯。一路是敌三十七军毛炳文部，一路是第三军王均部，另两路分别为胡宗南主力第一军四个师，以及东北军第六十七军王以哲部和骑兵军何柱国部。尽管面临强敌如林的危境，红军采取正确战略战术，仍然以最小牺牲换来了最大胜利，成功化解了艰难的处境。值得一提的是，1935年11月，会师后的红军取得了山城堡战役的胜利，“对于稳定和开拓三大红军主力会合后的陕北新局面有重大意义。”

四、理想信念高于天

长征是伟大的革命史诗，是人类历史上的第一次，《清平乐·六盘山》是这一伟大史诗的生动书写。“毛主席诗词是无产阶级革命理想和革命精神的艺术结晶，是无产阶级和革命人民为共产主义而斗争的嘹亮战歌。”[7]毛泽东在《清平乐·六盘山》一词中，恰当地反映中国革命斗争的蓬勃生机，弘扬了摧枯拉朽的革命力量，同时也表达了对新民主主义革命事业矢志不渝的理想追求。在这一内涵丰富的伟大作品中，毛泽东将革命现实与革命理想有机地结合起来，既从中国革命所处的环境出发，正视现实困境和复杂形势，又从时代的高度高瞻远瞩，把握错综复杂的社会变迁，把革命理想融化在社会现实当中，站在历史和现实的结合点上指出中国革命的光明前途。一句“不到长城非好汉”，抒发了兼具革命家与浪漫诗人双重身份与气质的作者的坚韧不拔的革命追求和远大理想抱负。面对日本帝国主义的入侵，山河破碎，民族危亡，“何时缚住苍龙？”表达了毛泽东同志收复河山、重整家园的战斗激情。这样的宏伟志向，鲜明地体现了伟大的无产阶级革命家的理想光辉，生动地展示了其崇高的理想追求。[8]

三军会师并不代表中国革命从此走向坦途，敌人依然强大，周遭环境仍然危机四伏，但红军“有坚定不移的共产主义信仰，有为全国工农大众翻身解放的迫切追求”。[9]三军会师更坚定了党中央和红军革命必胜的信念，这是革命胜利最恒久的原动力。红军在危境中成长，克服千难万险终取得阶段性胜利，这是红军坚韧不拔、勇往直前的革命精神和“万水千山只等闲”的大无畏英雄气概的集中反映。在长征胜利之时，红军军事力量已不到三万人，不足长征前的十分之一，无数先烈在长征中书写了不屈不挠的慷慨悲歌，长征的胜利，不仅是这三万人最终的胜利，也是所有红军将士的胜利，是坚不可摧的革命理想信念的胜利，也是包括六盘山精神在内的中国革命精神的胜利。

中国工农红军的长征是一部伟大的革命英雄主义的史诗。正如毛泽东同志所言，“长征是历史记录上的第一次，长征是宣言书，长征是宣传队，长征是播种机”。红军二万五千里长征的传奇经历是人间奇迹，“是靠着对党和在党领导下在中国实现共产主义的坚定信念，一步一个脚印走出来的。”[10]红军长征向全中国传播了革命信念，在全中国范围内孕育了革命的火种，向全世界宣告了中国共产党及其领导的人民军队，是一支不可战胜的力量。六盘山是红军长征的福地，是中国革命的里程碑，六盘山精神的坚韧品质，彰显着理想信念的光辉，书写着奋勇拼搏的革命意志。

*本文为2015年度教育部人文社会科学专项任务“《中国近现代史纲要》课程叙事教学的理论与实践”项目（项目编号：15JDSZK048）的成果。

参考文献：

[1]薛正昌.成吉思汗与六盘山——兼论成吉思汗病逝地问题[J].西夏研究，2014（3）.

[2]赵雄飞，崔晓明.漫漫征途过雄关——纪念毛泽东长征路过静宁至六盘山[J].档案，1993（6）.

[3]石仲泉.红军长征和长征精神[J].中共党史研究，2007（1）.

[4]李喆.关于红军西征几个问题的再认识[J].中国延安干部学院学报，2016（1）.

[5]邵予奋.党史中鲜为人知的重要史实——红军最后会师于将台堡[J].宁夏画报，1996（5）.

[6]潘富盈，王德孝.红军西征述略[J].西北师大学报，1983（3）.

[7]陈惇，何乃英，李修生.崇高的理想伟大的诗篇——毛生席诗词学习体会[J].北京师范大学学报，1977（5）.

[8]薛正昌.气壮山河的诗篇雄浑豪放的艺术——毛泽东《清平乐·六盘山》词及其手书长卷[J].固原师专学报，1994（4）.

[9]萧克.发扬红军长征精神加快中西部开发[J].中华文化论坛，1996（1）.

六盘山隧道 篇5

六盘山隧道位于六盘山中山区,隧道起讫里程DIK83+498~DIK100+185,全长16 687 m,为全线最长的越岭隧道。隧道进口端576 m为莲花台车站双线隧道,洞身最大埋深约700 m。洞身以N36°E的走向穿越六盘山,其岭脊呈东西走向。山势陡峻,岭高沟深,地面高程1 530~2 570 m,相对高差300~800 m。丘坡自然坡度较陡,一般30°~55°。该区域属于六盘山林场,经封山育林10年后,大部分土地为密灌林地,少部分为农田,山体植被覆盖率约90%,森林密布。六盘山隧道途经地层有第四系松散层,上第三系泥岩、白垩系下统砂岩夹泥岩、三叠系下统砂岩夹砾岩,局部夹页岩,震旦系硅质灰岩,断层角砾岩和断层泥砾。

六盘山隧道洞身经过地区受地貌单元、地层岩性、地质构造等因素的控制与影响,地下水赋存条件各不相同,水文地质情况比较复杂,地下水分布类型为岩溶裂隙潜水、承压水及构造基岩裂隙潜水。隧道涌水量预测:DIK83+498~DIK86+750段为中等富水区,预测单位正常涌水量5 753 m3/d,最大涌水量17 259 m3/d。DIK86+750~DIK91+050段为弱富水区,预测单位正常涌水量3 440 m3/d,最大涌水量10 320 m3/d。其中,DIK91+050~DIK93+700段为中等富水区,预测单位正常涌水量3 816 m3/d,最大涌水量19 080 m3/d。DIK93+700~DIK95+700段为弱富水区,预测单位正常涌水量480 m3/d,最大涌水量960 m3/d。DIK95+700~DIK100+185段为弱富水区,预测单位正常涌水量为2 085 m3/d,最大涌水量4 170 m3/d。进口斜井位于中等富水区,顺坡排水长度203 m,预测单位正常涌水量为1 729 m3/d,最大涌水量为5 190 m3/d。赵家山斜井工区弱富水区,预测单位正常涌水量931 m3/d,最大涌水量2 792 m3/d。湾湾河斜井工区位于中等富水区,预测单位正常涌水量1 492 m3/d,最大涌水量19 280 m3/d。磨坪斜井工区位于弱富水区,预测单位正常涌水量894 m3/d,最大涌水量2 683 m3/d。

2011年7月10日,六盘山隧道进口正在进行DIK85+149掌子面钻孔作业,在施工过程中拱顶一直有较大涌水,且拱顶局部存在小坍塌。2011年8月1日,在掌子面施工至DIK85+163时,拱顶右侧突然出现较大涌水,估计涌水量达5 500 m3/d。在1台75 kW和7台7.5 kW水泵抽水下,洞内依然存在较大积水。为此,结合六盘山隧道进口出水情况,研究其突涌水的治理技术。

2 隧道涌水治理总体思路

2.1 涌水原因分析

根据设计地质资料,六盘山隧道进口工区DIK83+500~DIK92+150地层为一套红色碎屑岩建造,岩性主要以红色砂岩为主,局部为砂岩夹砾岩。庄浪至固关F4段层调查及物探测试,推断隧道在DIK85+120~DIK85+295段垂直通过该断层,断层走向为N80°W,倾向南,倾角约40°~50°,断层带宽度175 m。目前掌子面开挖顶部为泥岩夹砾岩,下部为砂岩夹砾岩。

由于F4段层为上盘下降下盘上升的正导水断层,且地质主要为砂岩夹砾岩,岩层节理发育,地表水系发育,泉眼多有出露。且在隧道上方地表有一条前河,埋深约80 m,在DIK84+930附近前河穿越隧道正上方,在DIK85+160附近河流距线路中线约250 m,在断层线上距离线路430 m左右的部位水系发达,地表岩性为砂岩夹砾岩。在掌子面开挖至DIK85+140时,开始出现涌水,随着向平凉方向开挖水量越来越大。进口涌水一部分为基岩裂隙水,一部分为地上河补给水。

2.2 涌水治理的总体思路

基于F4断层富水的认识,拟采取以抽排为主,小导管四周封堵,强化支护的综合方案。具体方案如下。

1)加大抽排量,尽快出露作业面;在作业面具备条件下,于右侧距目前掌子面30 m处施作集水坑,设抽水泵站。

2)集水坑正常工作后,在所有渗漏水地段周边进行小导管水泥-水玻璃双液注浆封堵施工;其后遵循“弱爆破、短进尺、强支护、快封闭”原则,按V级围岩进行施工,鉴于拱顶泥岩在水的作用下不断坍落,采用超前小导管,并注水泥-水玻璃双液浆。

由于赵家山斜井工区天水方向也出现较大的渗漏水,考虑到掌子面前方洞段仍会有大量渗水或涌水,本治水方案要综合考虑,抽排水设备及能力既要满足斜井及正洞的渗、涌水要求,又能有足够的抽排水富余量。

抽排水需配备多台大功率水泵,进入正洞后,混凝土施工需采用混凝土输送泵,用电量增加,因此需综合考虑洞内各种电气设备的用电量,并有富余。

3 隧道涌水治理技术

3.1 泵站(集水坑)设计

泵站(集水坑)设在距目前掌子面50 m处的右侧,泵站设置要考虑2台75 kW水泵放置的空间,沿线路方向长5.5 m,垂直线路方向宽8 m,高4.5 m;其中,近中线侧2 m,深度与水沟底持平,作为置放水泵用;内侧6 m宽度范围为集水坑,坑深2 m,坑底采用2 cm厚M7.5砂浆抹面,集水坑蓄水量约70 m3。

泵站洞室开挖后,洞壁施作2.5 m长Φ22 mm砂浆锚杆,采用Ⅰ12工字钢钢架支撑,间距80 cm,钢架间采用Φ22 mm钢筋纵向连接,喷射20 cm厚C25混凝土封闭岩面,内壁锚杆挂网并喷混凝土,以保证安全。

水泵底座设计如下,水泵底座平台采用4根Ⅰ12工字钢等距排架,宽度1.2 m,横向采用8 mm厚钢板连接,并与水泵底座连接在一起。工字钢排架设4根[16槽钢立柱支腿,立柱埋于斜井隧底围岩内,并填塞锚固剂或砂浆固结。

泵站设2台75 kW水泵,1台55 kW水泵(应急备用),7台2.2~7.5 kW水泵;由2台7.5 kW小功率水泵抽水至集水坑,再由大功率水泵将水抽排至洞外。另外的小泵直接排至洞外。抽水管采用Φ200钢管,钢管自水泵接出,设弯管绕过泵站洞室曲壁段,贴壁上下布置,共2根,接至洞外排水沟,小水泵采用Φ100软管直接将水抽排至洞外排水沟。

3.2 变电室设计

由于仰拱、边墙及二衬混凝土等施工需用混凝土输送泵等电气设备,用电量增加,平凉方向为下坡,如果渗、涌水量较大,需抽排水,因此排水需单独增加1台变压器。集水泵站配备500 kVA变压器1台,500 kVA配电柜1个,500 kVA无功补偿柜1个,蒸汽断路器1个。高压电缆采用502BLV,电缆长度根据实际需要确定,布设在目前的低压线上方,与低压线距1 m,采用绝缘材料固定在墙壁上,并设警示标志。

在线路右侧开挖小洞室作为配电室,即其与泵站设在同侧,距泵站20~30 m。配电室沿斜井轴向长4 m,垂直斜井轴向宽3.5 m,高2.5 m洞室开挖后施作锚杆挂网喷混凝土5 cm封闭岩面。配电室安装双开门,上锁,由专业电工管理。

3.3 施工方案

3.3.1 隧道掌子面开挖技术

在施工中为了保证安全,采用短台阶法开挖,短台阶法施工将断面分为3个台阶。每个台阶长度定为2 m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力,减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。所有的开挖均采用自制的钻爆台架、YT28风动凿岩机钻孔。根据断面尺寸,第一台阶开挖高度定为3.75 m,第二台阶高度为4 m,自内轨顶面至仰拱底为第三台阶,高度为2.4 m。当第一台阶开挖进尺达到2 m时,同时开挖第一和第二台阶,当第二台阶与第三台阶拉开2 m时,第三台阶分左右错开开挖,错开距离将不小于2 m。

为控制超欠挖及减少对围岩的扰动,拱部弧形及边墙周边均采用光面爆破,在开挖过程中严格控制周边眼间距和装药量,开挖进尺根据围岩稳定性确定为2榀型钢拱架的间距,即0.5 m,边墙按型钢拱架的加工单元分3个台阶施工,每个台阶相距2 m,左右边墙错开2 m。

3.3.2 超前小导管施工

在破碎松散岩体中施作超前钻孔,打入小导管,并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。

采用4 m/根的φ42 mm钢管,小导管布设在拱部,外插角5°~10°,环向间距为40 cm,纵向环距不大于3 m,即每作一排小导管,开挖支护为2.5~3 m;压注水泥-水玻璃双液浆,采用425号普通硅酸盐水泥,在浆液中掺水泥用量3%~5%的水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。

3.3.3 锚喷初期支护

初期支护参数,起拱线以上系统锚杆采用3 m/根的φ25 mm型带排气装置的中空注浆锚杆,边墙采用φ22 mm全长粘结式全螺纹砂浆锚杆,纵、环向间距均为100 cm,梅花型布置;拱墙设型钢拱架,间距80 cm,型钢拱架每侧拱脚设两根3 m/根的φ42 mm锁脚锚管;挂φ8 mm钢筋网,网格尺寸为20 cm×20 cm,喷射混凝土厚25 cm。

采用压力为0.2~0.4 MPa混凝土喷射机进行喷射。水泥及细骨料:采用425普通硅酸盐水泥;砂选用颗粒坚硬、干净的中、粗砂,符合国家二级筛分标准,细度模数大于2.5,含水率控制在5%~7%。碎石选用坚硬耐久、最大粒径不大于15 mm的碎石粗骨料。水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料;需要现场试验确定。

开挖后,为缩短围岩暴露时间,防止围岩进一步风化,先初喷3~5 cm厚混凝土封闭围岩;待型钢拱架及钢筋网安设好后,再喷混凝土10~12 cm。最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷至设计厚度。在初喷混凝土封闭围岩后,按设计布设锚杆和注浆,锚杆孔位误差控制在规定的误差范围之内。型钢拱架按设计要求分节加工成型,型钢拱架节间通过15 mm钢板螺栓连接。

3.3.4 地表加固止水

由于该区域内区间隧道围岩受地质条件影响,地质主要为砂岩夹砾岩,岩层节理发育,地表水系发育,泉眼多有出露。隧道上方地表有一条前河,在DIK84+930附近前河穿越隧道正上方,在DIK85+160附近河流距线路中线约250 m,埋深约80 m,在断层线上距离线路430 m左右DIK85+200~DIK85+400段部位水系发达,埋深约90 m,地表岩性为砂岩夹砾岩,透水性强,出于施工安全和工期压力等因素考虑,在进口工区和赵家山斜井剩余段落施工前对地表距离线路430 m左右DIK85+200~DIK85+400段范围内,在河流通过断层处河流两侧及河底采用地表注浆止水,减少地表水对断层施工的影响。

3.3.5 初期支护帷幕注浆止水

根据隧道“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的防排水原则,该段宜采取“以堵为主,限量排放”的注浆堵水方案,自DIK85+149开始在涌水地段,“开挖后加固圈3m径向注浆”。

注浆孔按浆液按扩散半径R=2.0 m计算布设,注浆孔按梅花型布置,孔口环向间距约120 cm,孔底环向间距约190 cm,纵向间距120 cm。单孔注浆深度3.0 m,全断面布置注浆孔20个,注浆总长为60 m,平均每延米注浆孔17个。注浆孔采用风机钻孔,方向为隧道断面径向,孔径为52 mm,比小导管外径大2 mm。钻孔孔位最大允许偏差为50 mm,钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%,即150 mm。小导管采用φ50 mm(外径),壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,钢管长100 cm。小导管安设在孔口,用锚固剂锚固牢,外露10 cm以便于注浆操作。小导管孔口处焊接闸阀式止浆阀。

注浆初期选择:P1~P3=1.3~1.7 MPa作为参考使用值,转入正常注浆后,根据注浆中的具体情况再加以修正,选择合适的注浆压力。

3.4 安全保证措施

开挖必须边探边挖,即在开挖前要采用水平地质钻机或超前炮孔(6 m)探明掌子面前方的富水情况,同时爆破引线要适当加长,爆破时所有作业人员必须撤到安全距离或洞外,以保证安全。遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭”的原则施工,严格按施工方案和技术交底作业。通过断层地段的各施工工序之间的距离必须满足设计和规范要求,仰拱距掌子面距离不得大于40 m,二衬距掌子面距离不得大于70 m,应该尽快使衬砌全断面封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。

断层地段采用台阶法,上台阶开挖每循环开挖支护进尺不得大于1榀钢架间距,下台阶每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距,仰拱开挖前必须完成锁脚锚管,每循环开挖进尺不得大于3 m。合理选择爆破参数,在施工中根据光爆效果随时调整炮眼数量、深度间距及装药量,减少爆破对围岩的扰动。在断层掌子面施工过程中,除安装施工必备的风管、水管、电缆和通风袋外,另外增设一条φ200 mm的钢管,钢管内铺设电话线,在掌子面附近安设电话机,以保证发生危险时洞内外的沟通和联系。在靠近掌子面的避车洞内,要存放能保证工班应急10 d的食品,并且每天要有专人更换食品。

施工过程中加强已开挖段的围岩量测,通过监控量测及时了解各施工段落地层与支护结构的动态变化,把握施工过程中结构所处的安全状态,判断围岩稳定性和支护可靠性。通过对量测数据的分析处理,掌握地层稳定性变化规律,预见事故和险情,以保证施工安全。在各工序施工过程中,要有专人值班警戒,观察掌子面围岩稳定状态及渗水情况,发现异常,及时提醒作业人员安全撤离。

4 结论

全长16 687 m的新建天平铁路六盘山隧道为全线第一特长隧道,隧道位于六盘山中山区,隧道洞身经过地区受地貌单元、地层岩性、地质构造等因素的控制与影响,地下水赋存条件各不相同,水文地质情况比较复杂,地下水分布类型为岩溶裂隙潜水、承压水及构造基岩裂隙潜水。根据设计地质资料,六盘山隧道进口工区DIK83+500~DIK92+150地层为一套红色碎屑岩建造,隧道在DIK85+120~DIK85+295段垂直通过该断层,且在隧道上方地表有一条前河,埋深约80 m,在DIK84+930附近前河穿越隧道正上方,在DIK85+160附近河流距线路中线约250 m,在断层线上距离线路430 m左右的部位水系发达,地表岩性为砂岩夹砾岩。在分析隧道涌水基础上,提出了并采取了“以抽排为主,小导管四周封堵,强化支护”的综合方案,经济、安全通过了该富水洞段。六盘山隧道进口涌水综合治理技术为类似工程的施工提供了参考。

摘要：以天平铁路六盘山隧道为例,针对隧道进口涌水问题,在分析涌水原因基础上,提出“以抽排为主,小导管四周封堵,强化支护”的综合处置方案,指导了隧洞施工,为类似工程施工提供参考。

关键词：隧道工程,涌水,处置技术

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六盘山隧道 篇6

1 六盘山隧道工程概况

1.1 隧道工程地质概况

六盘山隧道为全线第一特长隧道,位于甘肃省平凉市华亭县六盘山山脉,隧道起讫里程DIK83+498~DIK100+185,全长16 687 m,为全线最长的越岭隧道。隧道进口位于华亭县麻庵乡三角城左侧河峡谷内,出口位于华亭县西华镇青林村。隧道除进口端365.05 m位于R—1 200 m的曲线上,其他地段均位于直线上;隧道全部段落均为下坡,坡率分别为0.5%/2 752 m,0.13%/13 550 m,0.6%/385 m,进口端576 m为莲花台车站双线隧道。洞身最大埋深约700 m。隧道洞身以N36°E的走向穿越六盘山,其岭脊呈近东西走向。山势陡峻,岭高沟深,地面高程1 530~2 570 m,相对高差300~800 m。六盘山隧道途经地层有第四系松散层,上第三系泥岩、白垩系下统砂岩夹泥岩、三叠系下统砂岩夹砾岩,局部夹页岩,震旦系硅质灰岩,断层角砾岩和断层泥砾。

1.2 隧道进口斜井工程概况

根据天平铁路总工期安排,结合隧道的地质条件和地形条件,为保证隧道的顺利施工,隧道设置斜井5座,斜井均采用无轨运输方式。其中进口斜井与线路夹角为44°39′17″,与线路相交里程为DIK83+643(路肩标高1 692.36 m),斜井综合坡度为0.5%,长度为203 m,井口高程1 693.54 m。

六盘山隧道进口段(DIK83+500~DIK92+150)主要以红色砂岩夹泥岩为主,局部为砂岩夹砾岩。隧道进口端576 m为莲花台车站双线隧道。六盘山隧道进口通风斜井与正洞交叉口段位置见第95页图1。就平面位置而言,进口斜井中线于正洞双线中线交角为44°3′27″。

2 斜井进入整洞段施工技术

2.1 斜井与正洞交叉段斜井施工方案

鉴于斜井接近正洞口处于正洞交叉处的岔口锐部交角偏小,为确保岔口三角区的稳定性,在斜井距正洞5 m处平行于正洞轴线进行护边加固。加固方案为,斜井开挖采用“短进尺、弱爆破、快支护”的原则;施工采用光面爆破,单循环控制在1 m内。一是靠近正洞侧施作对拉锚杆、网喷;锚杆选用两端胀紧锚固式锚杆,自斜井内打入并锚固。锚杆采用Φ22两端胀紧锚杆,间距1.0×1.0,梅花形布置。网片采用Φ8,网格20×20间隔网片,单片1m2,两片搭接不小于10 cm。二是采用Ⅰ18工字钢拱架,间距50 cm,C25厚25喷射混凝土支护。三是及时施作二次衬砌。

鉴于岔口锐部交角偏小,已呈现连拱隧道的特征,采用中隔墙法连拱隧道施工思路。首先,在锐角部施作钢筋混凝土中隔墙;其次,在后部岩柱墙采用注浆、对拉锚杆、网喷联合加固;第三,在岔口区超前管棚预小加固与Ⅰ18工字钢拱架联合网喷;第四,开挖至正洞口时,施作模筑衬砌。

2.2 斜井进入正洞施工方案

斜井进入正洞后,按斜井宽度采用超前小导管护顶,上挑开挖至正洞拱顶位置;断面开挖采用两台阶法,单次循环进尺控制在2 m内;锚杆网喷支护。开挖至正洞远离斜井侧外线,按正洞支护参数进行支护。施工方案为,一是开挖采用“短进尺、弱爆破、快支护”的原则;施工采用光面爆破,两台阶法开挖,上台阶上挑至正洞洞顶。上台阶开挖至正洞外侧轮廓线后,进行下台阶开挖。二是进入正洞施工前,采用小导管超前支护,导管规格为d 42 mm×3.5 mm,环向间距40 cm,采用水泥浆注浆。三是支护采用Φ22砂浆锚杆,间距1.0 cm×1.0 cm,梅花形布置。网片采用Φ8,网格20×20间隔网片,单片1 m2,两片搭接不小于10 cm。四是采用Ⅰ16工字钢拱架,间距80 cm,C25厚25喷射混凝土支护。五是Ⅰ16工字钢拱架靠斜井侧支撑于斜井靠正洞洞口侧设置的Ⅰ18的工字钢横梁上。

2.3 正洞段施工

六盘山隧道正洞双线隧道施工以“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针为基本的指导原则,在超前支护完成后进行开挖,严格控制开挖进尺,及时支立型钢拱架并做好拱脚支垫、连接钢筋焊接和锁脚锚杆的固定,严格控制各作业面之间的距离,做到及时封闭,以监控量测信息指导施工,以便调整初期支护参数和确定二次衬砌时间。隧道正洞施工工艺流程见图2,其施工操作要点为,一是超前支护:利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。超前小导管钢管直径为d 50 mm,长5.0m,间距30~40 cm,外插角10~20°,首尾相接长度不少于1.0 m,采用水泥、水玻璃双液注浆。二是开挖与支护:按三台阶法施工,施工图见图3。首先进行上台阶开挖,预留核心土。开挖(1)部,在拱脚处设计开挖线以外向围岩方向开挖作扩大拱脚或使用型钢或方木垫实,防止因拱脚被破坏或承载力不足而造成支护下沉。开挖时,根据围岩级别不同,每次进尺为0.5~0.75 m(即设计一榀拱架间距)。上台阶支护,在开挖后初喷5 cm厚C25混凝土对开挖面进行封闭,然后设置拱脚支垫,架设型钢拱架,相邻两榀工字钢之间纵向采用“-”形Φ22连接钢筋在工字钢内外缘交错连接,环向间距80 cm。布设钢筋网时随初喷混凝土表面起伏铺设,Φ8钢筋网格间距为20 cm×20 cm,钢筋网片必须严格按设计要求先在洞外定型加工,且每片加工面积不宜小于1 m2,然后在洞内安装,且相互之间的搭接长度不应小于30 d(d为钢筋直径)。及时施作锁脚锚杆(锁脚锚杆与型钢拱架采用“”形螺纹钢双排焊接,以增强共同支护作用)。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用25号混凝土喷射充填密实,先喷拱架与轮廓之间空隙,再喷拱架,然后再喷拱架之间,直至喷到规定的厚度。再进行下台阶交错开挖支护,在上台阶初期支护稳定的条件下,开始交错开挖(5)(8)部(错开距离1~2 m)。(5)(8)部开挖左右错开,开挖长度以能支立一榀为准(根据不同围岩级别为0.5~0.80 m)。边墙的型钢钢架应与拱部钢架上下对正,并螺栓连接牢固。钢架支立完成后进行钢筋网、锚杆和喷射混凝土施工。进行核心土开挖。根据现场机械施工要求,适时挖除核心土,但必须保证核心土的尺寸。进行仰拱开挖及支护,仰拱开挖采用全幅施工,上面铺设仰拱栈桥,开挖长度控制在每次3榀拱架;仰拱开挖后,立即初喷4~6 cm喷射混凝土封闭围岩(如基底渗水严重,增加喷混凝土厚度),然后安装仰拱拱架并喷射混凝土达到设计厚度,使初期支护成环。最后在仰拱初期支护上面安装仰拱钢筋,施作仰拱和仰拱回填。

2.4 正洞段施工安排及施工注意事项

在斜井进入正洞开挖、支护完成后,由正洞施工断面处向大里程进行施工,正洞开挖采用三台阶法。向大里程施工20 m后封闭掌子面,在该段进行衬砌台车组装。组装完成后由斜井于正洞交接口向大里程进行衬砌。正洞于斜井交叉口向小里程开挖,采用三台阶法,支护按正洞设计图纸。施工中需要注意以下要点:一是开挖时按“小进尺,弱爆破,强支护,快封闭”的原则施工;二是根据现场机械施工要求,适时挖除核心土,但必须保证核心土的长度及宽度;三是下台阶底部表面与仰拱顶面持平,以方便机械化作业,要求仰拱开挖作业全幅整体一次性进行,及时施作仰拱,使初期支护全环钢架及时封闭成环;四是在施工过程中,为作到各作业面的平行作业,避免窝工,设专人负责各工序的衔接和作业顺序的安排;五是设置量测点进行地表下沉量测和纵向位移监控。

3 结论

长大隧道施工中,由于地形、地貌、施工工期等因素的制约,需要增设斜井,开辟新的工作面,达到缩短工期的目的。新建天平铁路六盘山隧道进口双线隧道开挖断面大,工艺复杂,施工难度大。为加快进口双线隧道的施工,利用斜井开辟新的工作面是十分必要的。本文详细介绍了由小断面进入大断面施工的直接一次切入法,该法成功应用于六盘山隧道进口斜井转正洞的施工实践中。工程实践表明,当隧道辅助坑道断面较小而正洞断面较大时,采用直接一次切入法进行辅助坑道转正洞的施工方案优势明显。六盘山隧道进口小断面斜井进入大断面正洞的直接一次切入法的成功应用,对以后类似斜井转正洞施工具有良好的借鉴作用。

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