太行山隧道膏溶角砾岩地段合理断面型式研究

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石太客专太行山隧道快速施工技术

目录
1、工程概况 2、施工业绩 3、项目组织机构 4、资源配置 5、主要施工方法 6、施工管理 7、结束语
• 石太客运专线太行山隧道设计为双洞单线铁路隧
道，两线间距35m，隧道全长27839m，是目前我国设计的最长山岭隧道。Z5标段8#（井沟）斜井工程为新建石家庄至太原铁路客运专线重点工程，负责正线DK89＋180至DK91＋650段的施工，长度2470双延米。8#施工斜井长 805.73m，井身倾角为6.64°，采用无轨运输方式。洞身按双车道断面设计，井底部分斜交双联为单车道，不设置调度车场。
• a.在初期衬砌与无纺布之间φ50环向透水盲管并在
两侧边墙角上方埋入φ80纵向透水盲管，环纵向盲管通过T型接头相连，纵向与隧道排水沟间通过 φ100PVC排水管，将渗水引入排水沟排出。
• b.在初期支护和二次衬砌之间满铺无纺布和
EVA防水板复合防水层，将地下水阻于模筑衬砌之外；
• c.隧道施工缝和两种围岩交接处、明暗挖交
接处的变形缝，采用中埋式和背贴式橡胶止水带防水，止水带上安固定钢筋支架，保证浇筑混凝土时止水带不移位；
• 防水层施工技术要点
• a.在隧道主体结构施工中，喷射混凝土表面往往不平整，
防水板铺设前，对基面的粗糙部位、凹凸不平处、外露的锚杆头、排管、铁丝等进行处理干净。
• b.防水板采用复合式EVA防水板，幅宽4米，采用全环整幅
距1m。钢架安装好后，用定位锚杆锁固固定，防止其发生移位。
• 超挖部分用喷混凝土回填密实，禁止用石块、木楔、背柴
等填塞。
钢拱架及钢筋网施工
• 4.钢筋网铺设：
• 钢筋网在洞外分片制作，安装时按设计及
规范要求进行搭接。钢筋网与锚杆和钢架绑扎连接牢固。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。

太行山隧道膏溶角砾岩工程特性试验研究

一
是以太行山为主体的隆起山地，行山隆起总体走向太
呈北东向展布，隆起区主要由太古界一下元古界变质岩系组成，陷区主要由古生代地层组成。凹１３膏溶角砾岩形成的水文地质条件．
路段区域工程地质调查还表明，段的含膏盐岩本
灰岩（溶角砾岩）膏地段达６５单，中富水膏溶角砾岩地段为１２单延米。９其４０膏溶角砾岩，前人据其物质组成状态，之为 “ 称泥包石 ” ，际是含膏盐岩系中的易溶硫酸盐岩溶蚀层实后的角砾岩，也是工程勘察中新发现的特殊性岩土的
灰岩、白云质灰岩及白云岩，马家沟组三段（２３上０ｓ）存在角砾状泥灰岩（溶角砾岩）厚度为５６。膏，０～０ｒｎ总之，膏盐岩系产于中奥陶统峰峰组（２）含０ｆ的
点。于复杂的特殊软岩。太行山隧道ｚ属以５标段的膏溶角砾地质特征为依托，膏溶角砾岩的地质背景、因、程特性等进对成工行分析研究，断该标段的膏溶角砾岩具弱一判中等膨胀性，混对
１２膏溶角砾岩受构造控制．布于中朝准地台山西台隆区。另据路段工程地质调查，膏溶角砾岩在台隆区并不连续成层分布，出明显产受区域古沉积环境和成岩期后断裂构造的控制，含在膏盐岩系分布区，膏溶角砾岩一般产于断裂凹陷中。本段地处华北地台之山西断隆的中东部。山西断隆是华北地台内部的二级构造单元，西断隆的东部山

太行山特长隧道综合勘察技术的应用与效果

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２００７年１０月
第１０期（１９总０）
铁
道
工
程
学
报
ＪＵＲＮＡＦＲＡＬＡＹＥＯＬ０ＩＷＮＧＩＥＮＧＳＩＴＮＥＲＩＯＣＥＹ
Ｑｔ２０ｃ０７Ｎ．０Ｓｒ１９Ｏ１（ｅ．０）
应用效果。
研究结果：综合勘察结果表明，太行山隧道岩溶、地下水不发育，不会发生大的突水突泥、岩爆、害气体有等地质灾害；全隧道除长约４５ｋ．ｍ的膏溶角砾岩和部分断裂破碎带工程地质性质较差外，整体上工程地质条件较好。目前隧道施工进展顺利，综合勘察技术的应用取得了显著的技术、社会和经济效益。
，
Ｒｅｅｒｈｔｏｄｓａｃｍｅｈｓ：Ｂａｅｏｔｃｍｐｉａｅｇｏｏｉａｃｎｉｉｎａｄｈｄｓｇｒｑｕｓｓｆｈｔｎｅｓｄｎｈｅｏｌｃｔｄｅｌｇｃｌｏｄｔｓｎｔｅｅｉｏｎｅｅｔｏｔｅｕｎ１
ｄｔｉｄｙ．ｅａｌｌｅＲｅｅｒｈｒｓｌｓ：ｅｒｓｌｈｗｈｔｋｒｔｎｒｕｗａｅｏｎｔｄｖｌｐｄｓａｃｅｕｔＴｈｅｕｔｓｏｔａａｓａｄｇｏｎｄｔｒｄｏｅｅｏｅｓ
ＴｈｐｉａｉｎａｄＥｆｅｔｏｍｐｒｈｎｉｅＩｖｓｉａｉｎｎｔｅＴａｈｎｅＡｐｌｔｏｎｆｃｆＣｏｃｅｅｓｖｎｅｔｇｔｏｓｐｒＬｏｇＴｕｎｌ

建设石太铁路客运专线探索与实践

建设石太铁路客运专线探索与实践李兰波;王树强【摘要】重点介绍石太铁路客运专线在建设过程中对"小业主,大咨询"的管理模式、征地拆迁工作、强化施工过程的质量控制、安全管理、进度控制等方面的探索和实践.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】石太客运专线;管理模式;建设成效【作者】李兰波;王树强【作者单位】石太铁路客运专线有限责任公司,石家庄,050071;石太铁路客运专线有限责任公司,石家庄,050071【正文语种】中文【中图分类】U2381 工程建设情况1.1 工程概况石太铁路客运专线东起石家庄北站，途经河北、山西两省，止于太原站，正线全长189.93 km，设计标准速度为200 km/h以上，是国家《中长期铁路网规划》中“四纵四横”快速客运网的重要组成部分。

全线共有桥梁94座，隧道32座，桥隧长度占正线总长的60.1%，其中，27.839 km的太行山隧道是迄今为止我国设计最长的铁路隧道。

本项目于2004年9月3日经国家发改委批准立项，总投资132.6亿元。

重点工程于2005年6月11日开工建设，全部工程计划于2008年底全面建成。

1.2 建设管理情况为确保项目如期完工，石太铁路客运专线有限责任公司作为项目法人承担建设管理职责，发挥建设单位核心作用，紧紧围绕“三个一流”建设总目标，以铁路建设新理念为指导，超前谋划，精心组织，在吸收和总结国内外铁路建设经验的基础上，对建设管理进行了大胆探索和实践。

主要做法是：大胆探索“小业主、大咨询”的管理模式，实现了项目管理高效运作；落实省部会谈纪要，促进征地拆迁工作快速推进；明确质量责任和过程控制，保证了工程质量；加强安全教育和措施落实，实现了安全达标；优化施工组织设计，强化科技攻关，保证了建设快速推进；严格建设资金审批程序，控制了工程投资。

通过大胆探索和实践，确保了工程建设的有序快速推进，为我国的铁路客运专线建设管理积累了经验。

膏溶角砾岩的组成成分和力学性质研究

膏溶角砾岩的组成成分和力学性质研究精选公文范文管理资料膏溶角砾岩的组成成分和力学性质研究膏溶角砾岩是工程勘察中发现的特殊性岩土的一种新类型,该类岩石在工程地质文献和规范中少有记载,在实际工程中也比较罕见,仅在祁(县)—临(汾)高速公路和石太客运专线太行山隧道工程中出现,该岩石由碳酸盐岩角砾和泥质组成,最初定名为“泥包石层冶,之后根据岩石的物理化学成分组成和地质成因定名为膏溶角砾岩。

该类岩石遇水强度迅速降低,极易崩解软化,且具膨胀性,有着特殊的工程力学性质,给工程勘察、设计、施工带来了一系列问题,引起学者们的关注。

针对该岩石的特征,人们从地质形成背景、物理组成成分、本构关系模型、工程力学特征以及相对应的工程措施等角度展开了研究工作,取得一定成果。

但由于工程案例较少,针对膏溶角砾岩的研究还处于起步阶段,还存在很多不足之处。

1 膏溶角砾岩的形成地质背景 [键入文字] [键入文字] [键入文字]精选公文范文管理资料1. 1 分布特征膏溶角砾岩是含膏盐岩系中易溶的硫酸盐岩溶蚀后,残余的碳酸岩组分及杂质原位堆积而成,产出受层位控制,多分布于奥陶系峰峰组、上马沟组、下马沟组的含膏地层,祁县—临汾高速公路和石太客运专线太行山隧道所经膏溶角砾岩段落均位于该层位,且多分布于断裂凹陷带处,呈不连续分布状态。

1. 2 形成学说目前有关膏溶角砾岩的形成有多种看法,主要分为两种,即膏溶坍塌成因说和隐爆成因说。

(1)膏溶坍塌成因说该学说的主要观点为:石膏遇水极易溶蚀成洞穴,引起顶板岩石的压裂塌落,其塌落的岩石角砾与残留的石膏混合胶结成膏溶角砾岩。

(2)隐爆成因说自然界中存在一种与构造无关、分布普遍、产状呈筒状、囊状、脉状及似板状的角砾岩,该类角砾岩由隐爆作用形成。

主要是由于岩浆侵入岩体后能量释放,产生巨大能量使周围岩体破裂,从而形[键入文字] [键入文字] [键入文字]精选公文范文管理资料成角砾岩。

孟丽萍分析了各学说的特点,并根据石太客运专线太行山隧道的角砾岩分布形式,对以上两种学说提出异议,提出自己的观点,并归纳了膏溶(含膏)角砾岩的形成过程。

太行山隧道7 #斜井工区施工运输方案的优化

关键词：隧道；斜井；施工；运输方案；优化
中图分类号：４５Ｔ５Ｕ５；Ｄ３文献标识码：Ｂ
ＯｐｉｉａｉｎｏａｓｏｔｔｏｙｔｍｆＷｏｋｎｔｏｔｍｚｔｏｆＴｒｎｐｒａｉｎＳｓｅｏｒｉｇＬｏｆＮｏ７ＩｃｉｅｈｆｆＴａｈｎｓｎＴｕｎｌ．ｎｌｄＳａｔｏｉａｇｈａｎｅｎ
２２无轨施工．
建施工任务为：、主副斜井和正洞左、线各ｌ２右８９ｍ。
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＯｎｂａｉｆｔｅｄｓｇａａｔｒｎｈｎｉｅｒｎｅｌｇｆＴａｈｎｓａｕｎｅ，ｃｍｐｅｅｓｖｏａ－ｓｓｏｅｉｎｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｅｇｎｅｉｇｇｏｏｙｏｉａｇｈｎｔｎｌｏｒｈｎｉｅｃｍｐｒｈｉｏｎｏｔａｔａｅｍａｅｆｒｔｅｒｉ－ｏｎｒｎｐｒａｉｎｓｓｅａｄｔａｋｅｓｔａｓｏａｉｎｓｓｅｆｒｔｅｃｎｔｕｔｏｓｎａｄｃｎｒｓｒｄｏｈａｌｂｕｄｔａｓｏｔｔｏｙｔｍｎｒｃｌｓｒｎｐｒｔｏｙｔｍｈｏｓｒｃｉｎｔｏｏｈｉｕｎｌｏｒｉｇｌｔｏ．７ｉｃｉｅｈｆｏａｈｎｇｈｎｔｎｅｎｔｒｆｃｎｔｃｉｎａｖｎｅｒｔｆｔｅｍａｎｔｎｅｆｗｏｋｎｏｆＮｏｎｌｎｄｓａｔｆＴｉａｓａｕｎｌｉｅｍｓｏｏｓｒｔｄａｃａｅ，ｆｌｕｏｕｌｕｅｏｈｑｐｎｅｏｒｅｎｈｅｔａｓｏａｉｎｓｆｔａｔｒＴｅａａｙｉｅｕｔｉｄｃｔｓｔａｈｒｃｌｓｒｎ－ｓｆｔｅｅｕｉｍｅｔｒｓｕｃｓａｄｔｒｎｐｒｔａｅｙｆｃｏ．ｈｎｌｓｓｒｓｌｎｉａｅｈｔｔｅｔａｋｅｓｔａｓｔｏｐｒａｉｎｓｓｅｈｓｇｅｔａｖｎａｅｎａｒｍａｉａｌｍｐｒｖｈｏｒｈｎｉｅｅｆｃｅｃｆｔｅｗｏｋ．Ｔｈａｅｏｔｏｙｔｍａｒａｄａｔｇｓａｄｃｎｄａｔｃｌｉｏｅｔｅｃｍｐｅｅｓｖｆｉｉｎｙｏｈｒｓｔｙｅｐｐｒ

含膏盐地层的工程特性研究现状及其对隧道工程的影响

Keywords
Gypsum-Bearing Stratum, Tunnel Engineering, Geological Causes, Engineering Characteristics
含膏盐地层的工程特性研究现状及其对隧道工程的影响
武朝军，胡永利，刘家海，秦晓鹏，张中勇济南轨道交通集团有限公司，山东济南
在工程建设中对含膏岩地层研究也由来已久，在我国较早可追溯至对 1970 年建成通车的成昆铁路的运营维护工作。成昆铁路穿越含膏岩地层区域的隧道结构工后损伤严重，很多学者对含膏盐地层的工程地质特性及隧道结构损伤机理进行了研究[4]。但是，在之后的很多铁路隧道建设过程中，含膏盐地层对隧道衬砌结构的病害一直未得到根本解决。2007 年建成的石太客运专线太行山隧道[5]、2013 年建成的瓦日铁路南吕梁山隧道[6]都由于这类含有硬石膏、石膏的特殊岩体的特殊的工程性质而造成了许多的病害。
Received: Mar. 25th, 2020; accepted: Apr. 8th, 2020; published: Apr. 16th, 2020
Abstract
Under the long-term dynamic effect of groundwater, the gypsum-bearing stratum will have complex damage (e.g. swelling damage and erosion damage) to underground structures and especially to tunnel engineering. Several long tunnels of Jinan-Laiwu high-speed railway in the central mountain area of Shandong Province, will suffer a lot of damage by the gypsum-bearing stratum widely distributed along the railway line. In order to fully recognize the gypsum-bearing stratum, and prevent its damage to the project, the geological causes and engineering characteristics of the gypsum-bearing stratum are investigated and analyzed. Afterward, the damage and controlling measures of the gypsum-bearing stratum on the tunnel structure are summarized. Finally, several suggestions are put forward for further research on the engineering characteristics of gypsum-bearing stratum, improving the safety and durability of tunnel engineering in gypsum-bearing stratum.

国家铁路局拟推荐国家科技奖项目公示

一、项目名称《高速铁路太行山特长隧道群建造技术》二、推荐单位国家铁路局三、项目简介石太客运专线为我国首条开工建设的山区高速铁路，连接山西河北两省，为绕避大面积煤矿采空区，减少占压煤炭资源，以太行山特长隧道群穿越太行山脉。

太行山特长隧道群总长约40km，是本线关键控制性工程，包括太行山隧道和南梁隧道，其间仅以一条峡谷相隔。

太行山隧道全长27.8km，是亚洲最长的高速铁路山岭隧道。

南梁隧道全长11.526km，两条单线隧道渐变成一条双线单洞隧道，开挖断面最大达300m2。

太行山特长隧道群建设时，我国尚无高速铁路隧道建设标准，亦无可借鉴的实践经验。

同时，隧道群存在长段落膨胀性膏溶角砾岩、富水断层破碎带、高承压岩溶地下水等多种重大不良地质问题。

因此，太行山特长隧道群建设面临巨大的技术挑战和安全风险。

太行山特长隧道群于2005年6月开工建设，2007年12月贯通。

2009年4月全线开通运营。

自2004年开始，集合研究、设计、施工及运营等资源联合攻关，攻克了多项技术难题，填补了我国高速铁路特长隧道群建造技术多项空白，构建了时速250km高速铁路隧道建造技术标准体系，为我国高速铁路隧道建设起到了重要的支撑作用。

创新成果如下：1.主要技术内容（1）首次构建了时速250km高速铁路隧道建造技术标准体系，首创了铁路特大断面隧道单双洞渐变技术，成功地解决了特大断面隧道喇叭口段的设计和施工难题。

（2）创新了高速铁路隧道综合勘察技术，采用多种勘察新技术，攻克了复杂地形地质条件下长大深埋隧道勘察技术难题及可溶岩地区隧道涌水量预测难题。

（3）首次建立了隧道围岩稳定性多层次、多目标的综合评价体系及铁路隧道围岩分级的概率分级方法，解决了高速铁路大断面隧道围岩稳定性评价及围岩分级技术难题。

（4）创建了膏溶角砾岩地层高速铁路大断面隧道设计及施工关键技术，解决了膨胀性膏溶角砾岩地层中修建隧道的设计和施工难题。

（5）首创了高速铁路特长隧道防灾救援技术，填补我国铁路隧道防灾救援、安全疏散、运营通风及防灾通风等领域的技术空白，形成了高速铁路特长隧道防灾救援技术体系。

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３０，字０／Ｉ９／ｎ，
～
图１圆形断面（单位ｍｍ）
图２马蹄形断面（单位：ｍｍ）
鲁睦匿ｌ
图３椭圆形断面（单位：ｍｍ）
圈４结构计算模型简图
ｌｌ时的围岩压力增减率，Ｂ＜５Ｉ时，０２Ｂ＞５ｍ时，ｎ当ｌ取．，ｌ可取０１。．
表１计算断面特征点内力
表２各断面相对偏心矩
３２截面强度检算．
根据表１表２、数据，对隧道衬砌结构按破坏阶段的偏心受压构件进行计算。根据《铁路隧道设计规
双洞单线隧道，两线线间距３，５ｍ左线隧道全长２３右线隧道全长２８是目前我国设计最长的７９８ｍ，７４８ｍ，
铁路山岭隧道。
根据地质勘察资料，太行山隧道在Ｄ８０５～Ｋ３９０之间穿越累计４１Ｋ５＋５Ｄ９＋００ｍ长的膏溶角砾岩４地层，主要集中分布在奥陶系峰峰组一段和上马家沟组～段。这种特殊的软岩硬土具有极其特殊的工程
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第ｌ卷９
第４期
石家庄铁道学院学报
ＪＵＮＬＦＨＩＺＵＮＡＬＹＩＳＩｒＯＲＡＨＡＨＡＧＲＩＯＳＷＡＴＵＥＮＴ
Ｖ０．１Ｎｏ４１９．
Ｄｅ．２０ｃｏ６
性状和物理力学性质，其物质组成复杂，主要由泥灰岩、硬石膏及石灰岩矿物组成，胶结程度极差，暴露易
酥裂，遇水易崩解，饱和单轴抗压强度极低（．ｌ０４Ｐ）呈弱至中等程度膨胀性（０１～．１ａ，Ｍ自由膨胀率４％０
～
６％）。６ …
膏溶角砾岩地层地段围岩评定为Ｖ级，考虑到围岩遇水后的膨胀性，根据《铁路隧道设计规范》对特殊地质地段的隧道衬砌规定，设计膨胀性围岩的隧道衬砌时， “ 宜采用圆形或接近圆形断面的复合式衬
考虑到膏溶角砾岩具有膨胀性，根据《范》采用围岩降级的办法进行松动压力计算，汁算中各计规，故
算参数按 Ⅵ级围岩选取。
根据《规范》Ｖ～Ⅵ级围岩水平均布压力系数为０３～．，，．１０考虑到太行山隧道的具体情况，假定水平
均布压力系数为０４— ．５分别按０４０５、．５三种情况考虑。．０７，．０、．００７
２３物理力学参数．
在对太行山隧道膏溶角砾岩地段的合理断面型式进行分析时，围岩和衬砌材料的物理力学参数如
下：围岩容重２Ｎｍ，４ｋ／弹性抗力系数取１０ＭＰ／二次衬砌为Ｃ０混凝土，５ａｍ；３其容重为２Ｎｍ，５ｋ／弹性模
量为３ＰｌａＧ
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５０
石家庄铁道学院学报
第ｌ９卷
３结构计算与分析
３１结构内力计算结果．采用Ａｓｓｎｙ大型软件，对太行山隧道膏溶角砾岩地段拟定的三种断面型式进行内力分析，在不同的水平均布压力系数情况下，典型截而的弯矩、轴力如表１所示，相对偏心矩如表２所示。
２００６年１２月
太行山隧道膏溶角砾岩地段合理断面型式研究
庞山，宋玉香。朱永全
（石家庄铁道学院土木工程分院，河北石家庄００４）５０３
摘要：石太客运专线太行山隧道膏溶角砾岩地层，围岩松动压力和膨胀压力大。对圆形、马
蹄形、岩地层区段隧道的合理断面型提
２计算模型
２１计算模型．目前隧道衬砌结构设计常采用的计算模式为荷载一结构模式，即将衬砌结构离散为杆系单元体，弹性
区范围内用水平弹性链杆来模拟围岩对衬砌的约束反力，边墙底部同时采用水平链杆和竖直链杆模拟约束效果。计算模型如图４所示ｌ。２］
２２荷载的确定．
作用在衬砌结构上的围岩压力按照《铁路隧道设计规范》以下简称《（规范》建议的方法进行计算。）
垂直均布压力
ｑ＝０４Ｔ ×２ ∞ ．５ｓ１（）１
式中，ｙ为围岩重度；为围岩级别；．ＳＯ为宽度影响系数，．＝１（５Ｂ为隧道宽度，为每增加ＪＯＪ＋ｉＢ一），ｉ
砌” 另考虑到高速铁路隧道正常地段断面型式的衔接，，在该地层区段内修建隧道需要解决隧道合理断面
型式和支护衬砌参数的问题，保证隧道的施工安全和运营使用安全。根据膏溶角砾岩的工程性质，并考虑到铁路隧道断面内轮廓的顺接，衬砌断面内轮廓基本与正常地
段的断面内轮廓一致，对膏溶角砾岩地层拟定了三种断面型式（如图１一图３所示）衬砌采用Ｃ０，３钢筋混凝土结构，厚度均为５。０ｍｅ
式。
关键词：客专隧道；膏溶角砾岩；合理断面
中图分类号：Ｕ５文献标识码：文章编号：０６—２６２０）４０８—４Ｔ４５Ａ１０３２（０６００４０
１
．
工程概况
太行山特长隧道位于石太客运专线井陉北车站和阳泉北车站之间，是全线的重点控制工程，设计为
收稿日期：ｏ６’５— ２２ｏ０２
作者简介：庞山男１８９０年出生
硕士研究生
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第４期
庞山等：太行山隧道膏溶角砾岩地段合理断面型式研究
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７ｏ、Ｉ０００
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