隧道主要工程数量:洞身开挖15万m3,初期支护C25喷射混凝土0.6万m3,初期支护C25喷射早强混凝土0.29万 m3,各类锚杆共计13万m,钢拱架1063.8t,衬砌C25模筑混凝土1.449万m3,仰拱回填片石混凝土0.945万m3, 衬砌钢筋499t。
(二)隧道区域内自然概况
隧址区位于黄土丘陵区,地表形态表现为黄土梁峁状,地形起伏大,冲沟发育,谷坡陡立。海拔高程介于1196~1345米,相对高差149米。植被以荒草灌木为主,分布于沟壑边缘,丘陵上部及缓坡地带地表多为耕地。
隧道围岩主要为离石组黄土,岩性为粉土﹑粉质粘土,坚硬~硬塑状态,具垂直节理,块状整体结构。
根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》,本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度Ⅵ度,场地稳定性较好。
(三)本隧道工程特点和施工难点
1﹑围岩条件普遍较差:洞身范围为Ⅴ、Ⅳ级围岩,围岩级别低,自稳能力差,防坍塌、防冒顶任务重;
2﹑隧道两端洞口均位于黄土深切谷沟的斜坡上,土质均为中更新统离石组黄土,具垂直节理,冲沟发育,洞口开挖易被冲刷及滑塌,边坡稳定性差;右线地表有明显几处可见下陷体,线路上方有较深冲沟,右侧洞口有三米没有覆盖层,整个地表为坡积体,稳定性极差;左线在开挖边仰坡过程中出现两次较大面积蹋方,左线右侧拱脚在开挖时,距设计拱脚高程3M处出现黄土陷穴(位于偏压墙下方),进洞时施工便道边坡落差大,土质疏松,不具稳定性,进洞难度相当大。
处理方案:依据以往同类工程经验,对此类隧道应进行地表处理及稳定洞口:采用钢管注浆以提高围岩级别,增强岩体自稳,同时,增强岩体抗剪能力。另外,利用钢管的群桩效应,形成围幕墙,利用围幕墙有效平衡围岩侧压力,最大程度减小侧壁围岩对初支的侧压力,有效防止初支变形、开裂。围幕墙也能抑制地下水向洞室的渗透,结合边仰坡挂网喷浆来改善施工条件。具体施工方案如下:
支护:ZK50+674~694段;K50+715~735段拱架间距由原设计0.75M调整为0.5M.其他临时支护做相应调整.
陷穴:将现有的陷穴用砼注浆填充。
左线:ZK50+674- ZK50+694处加设一层108*6管棚,同时结合仰坡挂网喷浆。以防止进洞开挖时再次出现蹋方现象。 将两侧护拱拱脚原设计高程上调至现有原状土,下各设三根108*6钢管桩,钢管打至仰拱下3M处,避免对仰坡原状土的扰动,同时将护拱拱脚宽度加大,以此加强护拱基础的稳定性,防止仰坡的再次蹋方现象的出现。
右线:K50+715~730洞身开挖范围内先行挖至原状土,再采用盖挖法进行施作。拱顶部分的系统锚杆调至拱脚处。
洞口便道防护:在进口便道路边坡处挂网喷浆处理,在便道坡顶向洞口方向设两排竖向¢108×6mm钢管桩喷锚加固处理。钢管桩长度深入原状土以下至少3m,间距1×1m(横×纵),梅花型布置;结合边坡挂网喷浆加强便道边坡的稳定性。
注浆采用C30水泥-水玻璃浆液,参数如下:
1)水泥与水玻璃体积比:1:0.5
2)水泥浆水灰比:0.8:1
3)水玻璃浓度:35波美度;模数:2.4
4)注浆压力:注浆初始压力0.5~1.0Mpa,终止压力3~4Mpa.
3﹑冬季施工时间长:冬期(11月—3月,共约5个月)施工保温措施投入大。