一、工程概况及水文地质情况

1、隧道简介

云阳山隧道位于茶陵县县城以西云阳山，地势陡峻，冲沟发育，山脊走向近南北，峰峦叠嶂，山高坡陡，属剥蚀丘陵低山区，线路附近最高海拔高程为963.2 m。隧道进口位于茶陵县二铺村，处于茶永盆地边缘区，属丘陵地貌，地面标高180～260m，高差约50～80m，地形较陡峻，山体自然坡度25～35°，植被茂密，宽阔谷地已辟为水稻田。隧道洞身段处于剥蚀低山区，出露沉积岩，浅变质岩，地面标高在260～760m，地形陡峻，部分为悬崖峭壁，自然坡度40～50°，局部地段大于50°，沟谷深切，走向西东。隧道出口位于茶陵县把集村，右侧紧邻衡炎高速公路，隧道衡阳段地面标高120～200m，高差40～80m，地势略有起伏，自然坡度约20°，山坡植被茂密，大多为松树。

隧道起讫里程DK115+377～DK120+460，全长5083m，在隧道长度等级划分中，属于长隧道。

隧道洞身DK115+400.87～DK116+014.62，DK119+611.83～DK120+460分别位于R=3500m、R=2800m的曲线上，其余段落均位于直线上。

隧道设置变坡，隧道进口至DK116+100段坡率为3.7‰，DK116+100至DK116+700段坡率为-6.0‰，DK116+700至DK119+550为-11.5‰，DK119+550至DK120+250为-10.7‰，DK120+250至出口段坡率为-3.5‰，进口高，出口低，隧道最大埋深0m。

围岩分级，洞身Ⅱ级围岩432m，Ⅲ级围岩2365m，Ⅳ级围岩1693m，Ⅴ级围岩593m。

设计进、出口端DK115+377～+397、DK120+433～+453两段均采用大管棚施工，DK120+453～+460采用明洞施工。

隧道按新奥法原理设计，采用复合衬砌，Ⅱ级围岩地段采用曲墙不带仰拱，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级均采用曲墙带仰拱的封闭结构，二次衬砌采用模筑混凝土，Ⅴ级和Ⅴ级加强地段加强衬砌，衬砌为钢筋混凝土，其他Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级衬砌为素混凝土。

初期支护采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网片联合支护支护，Ⅳ级加强、Ⅴ级和Ⅴ级加强围岩地段全断面设钢架支撑。

隧道进出口均采用带翼墙的端墙式洞门。

2、技术标准

铁路等级：国铁Ⅰ级

正线数目：单线

最大坡度：6‰，加力坡13‰

最小曲线半径：一般地段3500m，困难地段2800m

牵引种类：电力

牵引质量：4000t

洞内轨下断面：按铺设重型轨道、碎石道床设计。

3、工程地质与水文地质

（1）地形地貌

隧道地表地势陡峻，冲沟发育，山脊走向近南北，峰峦叠嶂，山高坡陡,地势南高北低，起伏较大，线路附近最高海拔高程为963.2 m。

（2）地质构造

隧道洞身通过地段断层发育，岩体节理裂隙发育，隧道洞身发育的断层有云阳关断层和排前断层，两断层与隧道相交里程分别为DK116+547和DK120+300，破碎带宽度25～30m,对隧道施工有较大影响。

（3）不良地质

不良地质主要为有害气体瓦斯和高地温，隧道洞身在DK116+120～DK116+490段穿越煤系地层，含有瓦斯气体。隧道埋深大，隧道原岩温度超过25°，存在高低温可能。

（4）地下水

地下水主要为基岩裂隙水，水位埋深普遍较大，补给来源主要为大气降水和地表水的补给，地下水对混凝土无侵蚀性，隧道正常涌水量367.1m3/d.km, DK116+547和DK120+300存在断层破碎带，容易出现突发性涌水，加强排水措施。隧道分段涌水量预测结果见下表。

隧道分段涌水量预测结果表

隧道位于亚热带季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，四季分明。年平均气温17.9℃，极端最高温度39.9℃，极端最低温度－9.9℃，年平均降雨量1423mm。

5、地震烈度

隧道区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度小于六度。

6、施工条件

（1）交通运输

隧道地处茶陵县县城以西,隧道进口工区距离320省道较近，有乡村道路到洞口附近，出口工区距离106国道较近，有原衡炎高速公路施工便道到洞口，交通较为方便，斜井工区在云阳山风景区境内，有风景区水泥混凝土道路，交通条件方便。

（2）当地资源

当地砂石料源较为丰富，碎石有山岩加工的机制碎石，砂子有沿途洣水盛产中粗砂，洞内施工进入Ⅲ级围岩区后，将选用洞内开挖出来的弃碴片石，加工成机制砂子与碎石用于隧道施工。水泥采用普通硅酸盐水泥，各类钢材使用国内大厂生产的钢材。

（3）水电条件

隧道各工区生产生活用水较为丰富，可以满足施工和生活需要。

隧道施工用电，当地电力资源较缺乏，电力线路距离工区较远，尤其是斜井工区，需要新架设电力线路。

7、主要工程数量

进口段浅埋偏压，为Ⅴ级软弱围岩，采用大管棚进洞，管棚长度20米，进口段为上坡掘进，有利于排水与出碴运输，洞口线路左侧下方征有大型弃渣场，弃渣方便，但洞口路基属于深挖路堑段，路基挖方段为DK115+000～DK115+377，洞口段挖深为11m，整个挖方段挖方为12万m3，洞口右侧有一池塘，为山体地表水的汇集点，洞口段施工场地较狭窄，洞外排水困难，先期施工需进行200m的路堑施工，同时需做好路堑边坡的防护。

出口洞口位于地势平缓的山腰上，洞口刷土方量大，利用洞口刷方填筑施工场地，弃渣量大，运距远，弃渣场挡护工程数量大；出口洞口端有7米明洞，且有大管棚，计划明挖明洞段土方后，施工大管棚，再进行明洞混凝土施工。

斜井工区位于云阳山风景区内，掘进长度大（665m），隧道裂隙水很发育，且是10%的下坡，为运输和排水带来很大困难。由于位于景区内，生产加工区及弃碴场均需占用景区林地，占地面积大，与景区协商难度大，运输及施工期间对林区的保护要求措施比较高。

隧道先后穿越浅埋偏压、稻田谷底软弱地层，和碳质页岩、砂岩煤系地层，以及深埋、存在高地温和岩爆危害和溶洞、裂隙水发育等不良地质条件的石灰岩地层，隧道施工易发生坍塌、突水、突泥、瓦斯和岩爆的险情，加强地质预测预报，合理组织施工和规范施工，消除坍塌、突水、突泥和瓦斯的危险，减少岩爆等地质灾害带来的损失，做到快速掘进是施工的重点与难点，同时，无轨运输的长距离掘进，加强通风，改善洞内作业环境也是施工中的另一个重点。

二、施工工期总目标

根据标段总工期要求，云阳山隧道为控制工程，施工工期22个月，计划施工时间：2009年4月25日～2011年2月24日，共670天。

计划开工时间：2009年5月30日

计划完工时间：2011年2月24日

三、施工总体方案

分为进、出口及斜井三个工作同时施工，施工区段为：

进口端：DK115+377～DK117+150，共计1773m;

出口端：DK120+460～DK118+460，共计2000m;

斜井端：K0+000～K0+665及 DK117+150～DK118+460，斜井665m，正洞1310m。

进口端共有Ⅱ级围岩432m，Ⅲ级围岩138m，Ⅳ级围岩848m，Ⅴ级围岩355m；上坡段1250m，下坡段523m。

出口端共有Ⅲ级围岩1002m，Ⅳ级围岩760m，Ⅴ级围岩238m；均在上坡段。

斜井端正洞共有Ⅲ级围岩1224m，Ⅳ级围岩86m；斜井Ⅲ级围岩600m，Ⅳ级围岩65m。斜井均位于10%的下坡段，正洞段位于下坡段。

三、施工布署

1、云阳山隧道进口端、出口端、斜井端均由三个施工队伍进行管理施工，队伍设置为架子队，每队配备人员为14～17人，施工工序为班组。

2、施工平面布置

施工现场布置按方便施工与节约用地的原则进行，各生产设施都尽量靠近洞口布置，共按生活办公区、生产加工区、混凝土搅拌区、弃碴场四个部分布置。

进口端生产加工区计划设置于洞口前方约100 m线路左侧果林区域和左侧山坡，占用林地4亩；生活住地计划设置在洞口左侧山坡上，占用荒山4.2亩；弃渣场计划设置在线路DK115+000左侧的谷地，占用荒地37亩，计划堆土高度7-10m,弃渣量满足施工需要。进口工区共需占用荒山4.2亩、荒地39.7亩，果林4亩。

出口端生产加工区计划设置于洞口前方约100 m线路左侧果林区域和左侧山坡，占用林地4亩；生活住地计划设置在洞口左侧山坡上，占用荒山4.2亩；弃渣场计划设置在线路DK115+000左侧的谷地，占用荒地37亩，计划堆土高度7-10m,弃渣量满足施工需要。进口工区共需占用荒山4.2亩、荒地39.7亩，果林4亩。

斜井端混凝土搅拌区位于风景区拱桥上游三角形凹槽部分，该部分为三角形，便道一侧长为50m，河谷一侧长为60m，总计1500m2（占地2.25亩）；生活区位于斜井口左侧20m处（占地3亩）；弃渣场占地为70亩，以后为景区新修景观（计划为水池）。

三个施工端的具体布置见《施工场地平面布置图》。

3、临时房屋

施工临时住房采用钢瓦活动板房结构，其中出口端为二标段的对外示范窗口，其中生活办公区为整体、闭合式，办公区包括大型会议室、搅拌站、中心试验室、各工序班组。办公区满足各级领导现场办公需要。具体布置见《施工场地平面布置图》。

4、施工便道

隧道进、出口附近均有乡村分路通过，但都需要扩宽，进口扩宽长度约3公里，出口扩宽约2公里，斜井工区利用云阳山风景区道路约3公里，新修便道1公里。

进出口及斜井炸药库均设在距洞口500米远的山凹中，从洞口下方修建便道500米到炸药库。

新建便道路面宽度4.0m，表层0.3米采用小片石填筑，纵坡小于10%。

5、施工用电

隧道施工用电采用地方电力，在隧道进出口端各安设880kVA变压器一台，接线长度300米，配备200kw发电机组1台过渡，同时作为备用电源，斜井洞口安设630kVA变压器一台，接线长度200米，配备120kw发电机组1台，作为备用电源，洞外低压供电线路采用三相五线制架空线，隧道内采用电缆供电，不考虑变电器进洞增压。

6、施工用水

隧道进出口附近水源丰富，经检验合格后，适于生产生活用水，进出口各设300立方米蓄水池1个，洞内用的高压水池设在洞口上方山坡上（高山水池相对高程为内轨顶30～40m）。

斜井端利用景区沟谷溪流，适于生产生活用水。

7、施工供风

进出口和斜井工区的空压机房均设在洞口，基本和洞口隧底处在同一标高面，φ200钢管接入洞内，进出口各配置20立方电动空压机4台，斜井洞口处配置20立方空压机2台，预备1台。

8、施工通讯

本地无线通讯信号较好，施工人员配备手机与对讲机，保持施工时洞内、洞外通讯畅通。

9、砼搅拌站

隧道进口设置1套2台750L搅拌楼，出口设置1套2台1000L搅拌楼，斜井端设置1套2台500L搅拌楼，混凝土运输采用6m3混凝土输送车，地泵泵送入模，隧道出口工区计划设置碎石加工场一处。

10、隧道弃碴

隧道进口弃碴173700立方米，全部运至DK115+200左侧弃渣场，运距2公里，斜井口弃渣143200立方，全部弃至衡炎高速公路左侧200米处弃渣场，运距4公里，出口206300立方，初期弃于洞口水塘、耕地内，填筑施工场地，后期弃于线路左侧2公里外的山凹中，运距3公里。

出口处设置碎石加工场与片石场，进洞后开挖出的围岩弃碴，经材质检验合格并报监理批准及建指备案后加工用于洞内外施工。

11、临时工程数量表

主要临时工程数量表

1、总体工期计划安排

进口端于5月30日开始刷洞门进洞；

出口端于5月30日开始刷洞门进洞；

斜井端由于设计方案未定，拟计划于7月10日开始刷洞门进洞；

各工序施工进度计划安排如下：

1）、洞身开挖(含初期支护)，19个月，2009年5月25日到2010年12月24日，2010年12月24日隧道进出口开挖贯通。

2）、洞身衬砌（仰拱与填充），17个月，2009年8月1日到2011年1月15日。

3）、水沟电缆槽施工和洞内整理，1.5个月, 2011年1月15日到2011年2月24日。

4）、洞内清理，0.5个月，2011年2月10日到2011年2月24日。

5）、洞门施工，1.0个月，2009年5月25日到2009年6月25日。

6）、横洞开挖，7.0个月，2009年8月10日到2010年11月10日。

2、开挖衬砌施工进度指标见下表。

施工进度指标表（m／月）

围岩级别

见后附图《云阳山隧道施工进度横道图》、《云阳山隧道施工进度网络图》。

五、各工序施工工艺概述

（一）、进口端：

1、先将隧道右侧的池塘进行放水清淤处理，并在池塘最里侧设置集水井，将山体地表水进行集中排除。

2、将路堑段（大拉槽）开挖150m，路堑弃土暂时弃于隧道弃碴场。在与原便道相接处进行便道顺接，在路堑底部右侧设置排水沟，对隧道内进行集中排水。

3、在路堑两侧及洞顶设置排水沟，防止地表水进入拉槽内。

4、先期对隧道拱顶（埋深8m）进行刷坡，若围岩较为松散，则采取在拱顶进行注浆方法固结，大管棚可施作10m。

5、洞门在进洞后立即施作，以确保隧道洞口浅埋段和路堑两侧的安全。

（二）、出口端：

1、先作好洞顶天沟排水，利用明洞弃方填筑生产加工区。

2、明洞段开挖完成后,视洞口段地质情况,适当减少大管棚长度。

3、及时施作洞门，以确保安全和早出形象。

(三)斜井端：

1、在进洞前，先在河道上游靠近一侧修筑挡墙，防止洪水淹没施工场地。

2、进洞前，对洞口顶松散段进行加固处理，做好边仰坡防护及天沟。

3、斜井端先进至正洞后，向小里程方向开挖50m，以便于衬砌台车拼装，再向大里程方向开挖，

（四）、洞身方案

1、Ⅴ级围岩采用上、下台阶法开挖，局部Ⅳ级围岩地段采用上下台阶开挖，其它级别围岩采取全断面法开挖，开挖爆破采用光面爆破。

2、Ⅱ级围岩开挖每循环进尺3m，每循环用时11.5小时，平均每日进尺6.3m；Ⅲ级围岩开挖每循环进尺3m，每循环用时13.5h，平均每日进尺5.3m；Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用全断面开挖，计划每循环进尺2.8m，每循环用时13.5小时，综合上下台阶和全断面两种形式，每循环平均用时18.5小时，平均每日进尺3.6m。

3、隧道出碴采用无轨运输方式，作业口使用1 台轮式装载机（ZL50C）配4～6台自卸汽车出碴，平均每120m设置一个大型避车洞。

4、混凝土衬砌采用三台长为12m的台车分别从三个工作面进行施作，平均每两天浇筑一环。进出口两端衬砌先从距洞口50m处向外衬砌，再向洞深处进行衬砌。衬砌台车进出口端在洞外拼装，斜井端在洞内拼装。

5、将围岩监控量测和超前地质预报纳入日常工作体系，加强隧道围岩监控，准确预测前方地质，为下步施工和衬砌提供依据。

6、应急措施

隧道施工过程中，如遇到溶洞、突泥、涌水等地质灾害时，立即采取措施加强支护，启动应急预案，必要时停止掌子面的开挖掘进，待确定方案后再掘进施工。平时加强瓦斯、高地温的检测，发现危险情况，立即撤离人员到安全范围，排除危险后再进行下道工序。

六、模板及机械设备

1．隧道衬砌台车计划数量

云阳山隧道衬砌台车共三套（新作），其中两套于7月10日前进场，另一套于10月10日前进场。

2.主要机械设备计划

施工机械设备进场计划表

2009年5月23日下载本文