鮮 國， 印建文

(成蘭鐵路有限責任公司， 四川 成都 610072)

1 工程意義

成蘭鐵路位于四川、甘肅兩省境內(nèi)，處于地震高發(fā)區(qū)，是世界矚目的5·12汶川大地震災(zāi)后恢復(fù)重建公益性交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，建成后可形成一條綠色生命救援通道，對于改善災(zāi)區(qū)交通運輸條件，促進沿線社會經(jīng)濟發(fā)展有著積極作用。成蘭鐵路向北連通歐亞大陸橋，同時與寶成鐵路相連，和川青鐵路、川藏鐵路共同構(gòu)成溝通西北與西南及華南沿海的區(qū)際干線鐵路通道。成蘭鐵路的開工建設(shè)，飽含著藏、羌、回、漢4個民族的夢想，它的建設(shè)將徹底改變“阿壩州乃至川西北地區(qū)無鐵路”的歷史，有力地推進四川交通樞紐建設(shè)以及阿壩州跨越發(fā)展和長治久安的步伐，具有重大的政治意義及經(jīng)濟意義。

2 工程概況

2.1 線路概況

成蘭鐵路起于成都，經(jīng)廣漢、什邡、綿竹、茂縣、松潘至九寨溝，向北延伸連接蘭渝鐵路的哈達鋪站，線路正線長457.6 km，四川境內(nèi)377.8 km，甘肅境內(nèi)79.8 km。線路平面布置如圖1所示。成蘭鐵路作為四川西部第一條鐵路，黨中央、國務(wù)院、國家各部委、四川省委和政府都極為關(guān)注，鑒于項目復(fù)雜的地質(zhì)條件和敏感的區(qū)域環(huán)境，按照國家發(fā)改委“優(yōu)化設(shè)計，試驗先行，逐步推開”的要求，2013年10月，中國鐵路總公司同意以試驗段方式先行開工成蘭鐵路成都至川主寺段工程建設(shè)。

圖1 成蘭鐵路平面示意圖

成都至川主寺試驗段(簡稱“成川段”)位于四川省境內(nèi)，全長275.8 km。線路進入龍門山后主要以隧道形式通過，總計17座175.5 km， 20 km以上隧道3座，10～20 km隧道4座，5～10 km隧道5座，5 km以下隧道5座。平安隧道長28.4 km，是我國目前西南山區(qū)已貫通的最長鐵路隧道；云屯堡隧道長22.9 km，是我國目前最長的雙線鐵路隧道。隧道平均長度大于10 km，最大埋深1 720 m，為目前國內(nèi)在建鐵路規(guī)模最大的“長大深埋隧道群”。

2.2 工程地質(zhì)

2.2.1 地質(zhì)條件極為復(fù)雜

成蘭鐵路橫穿2個地震活動帶(龍門山、西秦嶺地震活動構(gòu)造區(qū))，通過3大構(gòu)造體系(龍門山褶皺斷裂帶、松潘甘孜褶皺構(gòu)造帶、西秦嶺褶皺構(gòu)造帶)，途經(jīng)4大地貌地質(zhì)單元(成都平原區(qū)、岷江白龍江高山峽谷區(qū)、松潘高原丘陵區(qū)、西秦嶺黃土邊緣區(qū))。

線路通過地震動峰值加速度為0.30g區(qū)域的長度為106 km、0.20g區(qū)域的長度為280 km，區(qū)域內(nèi)地震活動非常強烈。穿越區(qū)域70%的巖體為極其破碎的千枚巖、板巖、碳質(zhì)板巖、片巖，最大現(xiàn)場實測地應(yīng)力達33 MPa，高地應(yīng)力突出，帶來的問題復(fù)雜多變。同時，線路區(qū)域內(nèi)活動斷裂帶、斷層破碎帶、瓦斯、硫化氫、滑坡、巖堆、泥石流、危巖落石、巖溶等不良地質(zhì)問題異常突出活躍。

2.2.2 區(qū)域環(huán)境極為敏感

成蘭鐵路線路位于岷山山系和西秦嶺邊緣，區(qū)域環(huán)境具有原始、獨特、敏感、脆弱等特點，是我國和全球生物多樣性最豐富的地區(qū)，也是全球生態(tài)熱點地區(qū)之一。因此，工程建設(shè)與環(huán)境保護的和諧并重是本線建設(shè)又一關(guān)鍵。

2.2.3 交通通訊條件極為惡劣

成蘭鐵路溝谷相對高差多在1 000 m以上。部分艱難復(fù)雜工點無路、無基站、無信號，同時線路約有30 km穿越熱摩柯無人區(qū)，工程施工條件艱苦，建設(shè)管理難度極大。

3 工程重難點

1)洞內(nèi)地震破碎斷裂帶、突水、高瓦斯、硫化氫、高地溫、軟巖大變形、巖爆等風(fēng)險變化莫測，施工安全風(fēng)險高。

2)高地應(yīng)力在不同構(gòu)造、巖層的反映形式不同，增加了隧道穿越活動斷裂帶的工程措施及施工技術(shù)的難度。

3)關(guān)于活動斷裂和一般斷裂帶的安全結(jié)構(gòu)儲備形式及長期觀測方案，目前尚無成熟的經(jīng)驗及技術(shù)可以借鑒。

4)洞口橋隧緊連，不良地質(zhì)地段高陡邊坡的治理難度大，后期運營風(fēng)險高。

5)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件極度復(fù)雜，對工程地質(zhì)和巖土工程的關(guān)系認知難度大，影響處置措施的準確制定。

6)區(qū)域環(huán)境極為敏感、脆弱，環(huán)保要求高。

4 關(guān)鍵技術(shù)與實踐

針對工程推進異常艱難的實際，結(jié)合本線“穿越地震區(qū)、環(huán)保區(qū)、長大深埋隧道群”的特點，為有效解決工程推進中的各種技術(shù)難題，確保鐵路建設(shè)和運營安全，以國內(nèi)已有的、成熟的技術(shù)成果為依托，尊重科學(xué)，通過集成、完善、創(chuàng)新，為成蘭鐵路建設(shè)安全有序推進提供了有力支撐。

4.1 結(jié)合成蘭鐵路軟巖大變形的特點，集成了一套有效的隧道軟巖大變形控制技術(shù)

成蘭鐵路成川段隧道軟巖長度約106 km，占隧道總長的60%，軟巖多為千枚巖、板巖、碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)頁巖及其夾層，施工圖階段預(yù)測大變形段長達30 km以上，高地應(yīng)力軟巖大變形問題突出。

從成蘭線軟巖工程特性及變形機制、大變形判定、設(shè)計方法、支護參數(shù)、大變形施工控制技術(shù)等方面總結(jié)、凝練，形成的主要關(guān)鍵技術(shù)如下。

4.1.1 加深地質(zhì)工作

強調(diào)必須進一步查清開挖后隧區(qū)地應(yīng)力，探明隧道圍巖松動圈及巖層方向，為措施制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.1.2 主動進行控制

提出以優(yōu)化結(jié)構(gòu)輪廓、加強支護措施、盡量保護圍巖的原則進行控制。

4.1.3 強化錨桿施工

圖2 錨桿施工專用設(shè)備Fig. 2 Special equipment for installing anchor rod

強調(diào)錨桿施工效率及作用發(fā)揮的及時性，提出“長短結(jié)合”的控制方式： 以快速施作短錨桿形成的加固圈對初期變形發(fā)展先行控制，后續(xù)施作長錨桿形成支護-圍巖共同承載圈對塑性變形再次控制，建立了“長短結(jié)合的錨桿群體系”，達到控制變形的目的。

為強化錨桿施工達到標準化作業(yè)，聯(lián)合廠家結(jié)合現(xiàn)場圍巖條件、施工工法等研發(fā)了錨桿施工專用設(shè)備，解決了全斷面、臺階法及三臺階等工況下的錨桿施工，實現(xiàn)了錨桿、鋼架的及時、快速、高質(zhì)量施作。錨桿施工設(shè)備及現(xiàn)場施工如圖2和圖3所示。

(a) 拱部系統(tǒng)錨桿 (b) 上臺階錨桿 (c) 中臺階錨桿

圖3錨桿施工

Fig. 3 Anchor rod construction

4.1.4 加強工法配套

為實現(xiàn)主動控制，必須需要相應(yīng)的工法配合。采用大臺階施工，盡可能減少鋼架接頭等工序銜接薄弱環(huán)節(jié)，盡快封閉成環(huán)。采用下臺階帶仰拱一次成型施工，初期支護盡快封閉形成整體。

4.1.5 二次襯砌施作時機

采用數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測、統(tǒng)計分析的方法，對二次襯砌施作時機進行研究，得到不同等級大變形隧道二次襯砌合理施作時機。根據(jù)現(xiàn)有研究成果，針對單線、雙線的輕微、中等、嚴重、極嚴重等級的大變形推薦二次襯砌施作時機，如表1所示。

表1 大變形地段推薦二次襯砌施作時機

基于上述研究成果在楊家坪隧道進行現(xiàn)場試驗，驗證了二次襯砌參數(shù)及施作時機的合理性，并已在全線推廣應(yīng)用。

4.2 探索形成了隧道穿越活動斷裂帶的工程措施

成蘭鐵路成川段共計穿越6條活動斷裂，均屬逆沖兼走滑型，發(fā)震能力在7級以上，預(yù)測位錯量在80 cm以上，隧道穿越活動斷裂帶以不同的地質(zhì)構(gòu)造巖層揭示為依據(jù)，工程措施制定以隧道結(jié)構(gòu)適應(yīng)活動斷裂的位錯變形為主要原則。關(guān)鍵技術(shù)主要包括： 1)隧道凈空預(yù)留30 cm補強空間。2)活動斷裂核部及兩端影響帶(核部向外延伸50 m )采用大剛度圓形襯砌結(jié)構(gòu)。3)采用節(jié)段設(shè)計，設(shè)置10 cm和15 cm的寬變形縫，如圖4所示，并采用特殊結(jié)構(gòu)的止水帶及變形縫設(shè)計以達到防排水效果。4)將軌道結(jié)構(gòu)形式由無砟軌道調(diào)整為有砟軌道以適應(yīng)微變形。5)施工期間開展活動斷裂帶支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形監(jiān)測。6)運營期間開展活動斷裂帶結(jié)構(gòu)變形的長期自動監(jiān)測及預(yù)警。

圖4 15 cm寬變形縫導(dǎo)水式橡膠止水帶(單位： cm)

目前，成蘭鐵路已完成穿越龍門山前山活動斷裂的彭縣—灌縣斷裂和龍門山中央活動斷裂的北川—映秀斷裂2條活動斷裂帶的隧道工程施工，二次襯砌施工后近2年發(fā)生3級以上地震15次，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示變形穩(wěn)定，竣工后將納入長期監(jiān)測。

4.3 探索研究了激發(fā)極化法(TIP)為主的綜合超前地質(zhì)預(yù)報方法，實現(xiàn)了探測區(qū)域含水構(gòu)造的定性、定位、估量

隧道激發(fā)極化法(tunnel induced polarization, 簡稱 TIP)方法是以圍巖與含水構(gòu)造的電性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，根據(jù)施加電場作用下圍巖傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律，通過含水構(gòu)造高精度三維成像，推斷探測區(qū)域電阻率的分布情況和地質(zhì)情況，含水構(gòu)造表現(xiàn)為低阻，完整圍巖表現(xiàn)為高阻。通過測量2次大小電流的半衰時之差，結(jié)合低電阻區(qū)容積與其范圍內(nèi)巖性的關(guān)系測算，實現(xiàn)水量的估算，從而達到對探測區(qū)地質(zhì)情況探測的目的。

隧道激發(fā)極化法探測完成后，現(xiàn)場采用靶向超前鉆孔對探測結(jié)論進行驗證。通過對多種超前預(yù)報方法的遴選，總體上形成“長中短距離結(jié)合，二維定性探測與三維精細探測結(jié)合，靶向鉆孔驗證”的探水技術(shù)體系，如圖5所示。

圖5 隧道超前探水預(yù)報技術(shù)體系

1)長距離： TSP探測距離約100～150 m，可預(yù)報斷層、巖性交界和定性探水。

2)中距離： 瞬變電磁法探測距離約50～100 m，定性探水，二維定位。

3)激發(fā)極化： 探測距離30 m，周邊30 m×30 m，三維定位，水量估算。

4)靶向鉆孔： 根據(jù)三維定位與估量結(jié)果，確定鉆孔方位、深度、角度等控制要素，進行靶向施作。

5)水量估算： 根據(jù)已知地質(zhì)信息和開挖揭露情況，判斷含水構(gòu)造類別，根據(jù)類別、低阻區(qū)域容積、圍巖孔隙度等信息，利用估算公式對探測區(qū)域含水量進行估算，如圖6所示。

圖6 探測區(qū)域含水量估算

4.4 探索集成隧道全斷面(含仰拱)機械化開挖工法

4.4.1 工藝原理

隧道全斷面(含仰拱)開挖法是采用鑿巖臺車全斷面含仰拱一次爆破開挖成型，拱墻與仰拱初期支護同步施作的一種施工方法。

4.4.2 適用范圍

全斷面(含仰拱)開挖法目前適用于掌子面能夠自穩(wěn)或采用輔助措施(如超前支護、掌子面錨桿等)后自穩(wěn)、地下水不發(fā)育、采用高度機械化配套施工的隧道。

4.4.3 取得的效果

1)該工法建立了一套隧道圍巖力學(xué)參數(shù)現(xiàn)場快速測定的方法，并依據(jù)隧道開挖條件下的圍巖力學(xué)表現(xiàn)特征，提出了采用全斷面(含仰拱)機械化開挖工法的工程地質(zhì)適用條件及量化指標。

2)較傳統(tǒng)的工法，該工法將隧道仰拱同拱墻一次性開挖到位，減少了多次爆破對圍巖的頻繁擾動，保護了圍巖的自穩(wěn)性能。

3)該工法使隧道初期支護鋼拱架的整體安裝質(zhì)量更易于控制，并實現(xiàn)了快速封閉成環(huán)，有利于隧道結(jié)構(gòu)安全及施工安全。

4)施工空間大，有利于大型機械設(shè)備施工，從而提高隧道施工進度，節(jié)省人力資源，降低施工安全事故中人員傷亡的概率。

平安隧道采用Ⅳ級圍巖全斷面(含仰拱)機械化開挖工法施工，如圖7所示，最高日進度達6 m，最高月進度為160 m，平均月施工進度達到120 m。

(a) 超前鉆探 (b) 施工效果

圖7 Ⅳ級圍巖全斷面(含仰拱)機械化開挖施工

Fig. 7 Full-face (including invert) mechanized tunneling construction for grade Ⅳ surrounding rock

4.5 探索形成了一套隧道機械化配置配套施工技術(shù)

4.5.1 “35611”配置配套技術(shù)

按“35611”模式對全線控制工程的柿子園隧道(14 069 m)、躍龍門隧道(19 981 m)、茂縣隧道(9 913 m)、榴桐寨隧道(16 262 m)、平安隧道(28 426 m)、云屯堡隧道(22 923 m)等進行了施工機械化配置配套研究和實施。

“35611”模式為： “3”即三全，“全方位、全過程、全工序”； “5”即五性，“系統(tǒng)性、技術(shù)性、適應(yīng)性、經(jīng)濟性、先進性”；“6”即六關(guān)鍵，“超前地質(zhì)預(yù)報、超前支護、開挖作業(yè)、初期支護、仰拱和二次襯砌”；“1、1”即“一通風(fēng)、一集中”。

4.5.2 現(xiàn)場實施情況

1)超前地質(zhì)預(yù)報的超前鉆探配置C6、礦巖180等多功能鉆機，鉆孔速度快、深度大(達100 m)，能有效起到超前探測的作用。

2)針對單線隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖采用全斷面開挖和雙線隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用全斷面或兩臺階法開挖，采用三臂/兩臂鑿巖臺車能實現(xiàn)機械化快速施工。

3)針對單線隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖采用全斷面開挖和雙線隧道Ⅲ、Ⅳ、V級圍巖采用全斷面或兩臺階法開挖，采用濕噴機械手、拱架安裝機、防水板自動鋪設(shè)機能實現(xiàn)初期支護機械化快速施工，其余工法采用自主研發(fā)小型濕噴機能夠滿足施工需求。

4)錨桿在噴射混凝土施工完成后實施，采用全斷面開挖或兩臺階法開挖時，采用三臂/兩臂鑿巖臺車或?qū)Ｓ缅^桿鉆機能夠滿足機械化快速施工。其中，施工6 m以上錨桿時，必須采用三臂/兩臂鑿巖臺車或?qū)Ｓ缅^桿鉆機才能實現(xiàn)。

5)仰拱、二次襯砌施工及養(yǎng)護按照標準化要求配置成套相關(guān)設(shè)備(如智能二次襯砌臺車)，以滿足機械化快速施工。

6)另外，結(jié)合長隧道同一工區(qū)多掌子面作業(yè)的實際，研發(fā)了洞內(nèi)車輛交通智能管理系統(tǒng)，最大可能解決洞內(nèi)多作業(yè)面施工引起交通堵塞而影響工效的瓶頸，解除了機械化施工的邊界約束，是機械化配套施工的伴生系統(tǒng)。

結(jié)合現(xiàn)場實際，成蘭鐵路通過機械化配置配套(如圖8所示)后，在輔助坑道、單線(Ⅲ、Ⅳ級圍巖)、雙線(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖)的施工中，月平均指標均接近或達到《鐵路工程施工組織設(shè)計規(guī)范》的指標高值，實現(xiàn)了7.8 km長距離通風(fēng)，并且在工程安全質(zhì)量方面得到了提升和保證。

4.6 集成優(yōu)化，針對性建立了一套隧道微三臺階上部核心土施工工法

微三臺階預(yù)留核心土法施工工序透視圖及正面示意圖如圖9所示。

4.6.1 主要工序步驟

第1步，上臺階開挖： 超前支護完成后開挖上臺階，上臺階開挖高度約4 m，矢跨比宜大于0.3。施工中，環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土縱向長度為3～5 m，留置高度和寬度分別為上臺階開挖高度和寬度的2/3，預(yù)留核心土隨著掌子面掘進逐步取消。

第2、3步，左、右側(cè)中臺階開挖： 中臺階緊跟上臺階，先行開挖約2/3寬度的中臺階巖土體，預(yù)留約1/3中臺階巖柱隨后行側(cè)的跟進逐步開挖，左、右側(cè)臺階錯開4榀鋼架，開挖高度為3～3.5 m。

(a) C6多功能地質(zhì)鉆機 (b) 三臂鑿巖臺車(c) 濕噴機械手(d) 拱架拼裝機(e) 仰拱棧橋 (f) 洞內(nèi)車輛交通智能管理系統(tǒng) (g) 多點焊機 (h) 自動剪板機

圖8機械化配置配套部分設(shè)備展示

Fig. 8 Equipment display of mechanical equipment matching part

(a) 施工工序透視圖 (b) 微三臺階預(yù)留核心土法施工工序正面示意圖

圖中W1、W2為中、下臺階后行開挖側(cè)預(yù)留巖柱。

圖9隧道微三臺階上部核心土施工示意圖(單位： cm)

Fig. 9 Schematic diagram of small three-bench seven-step method for construction in core soil at the upper part (unit: cm)

第4、5步，左、右側(cè)下臺階開挖： 下臺階緊跟中臺階，先行開挖約1/3寬度的下臺階巖土體，中部預(yù)留1/3寬度的巖土體修整成斜坡作為機具設(shè)備的通道，剩余1/3寬度的下臺階巖柱隨后行側(cè)的跟進逐步開挖，左、右側(cè)臺階錯開4榀鋼架，開挖高度為3～3.5 m。

第6步，隧底開挖： 為保證施工機械設(shè)備的布置空間，初期支護仰拱成環(huán)位置至掌子面的長度按20 m控制。隧底每循環(huán)開挖長度宜為3 m，完成3個循環(huán)(開挖、支護)后，一次施作仰拱襯砌(與拱墻一次澆筑長度相同)。

4.6.2 適用范圍

適用于散體結(jié)構(gòu)軟巖隧道，一般表現(xiàn)為開挖后圍巖穩(wěn)定性差，且變形無方向性，易沿隧道掌子面發(fā)生凸出變形且同步引起周邊變形。

4.6.3 主要特點

1)上臺階預(yù)留縱向3～5 m長的核心土，留置高度為上臺階高度的1/2～2/3，寬度為上臺階開挖寬度的2/3，可有效反壓掌子面，確保掌子面的穩(wěn)定，控制掌子面松散軟巖向洞內(nèi)的擠出變形、失穩(wěn)和溜塌。

2)微三臺階上部核心土法施工技術(shù)，在掌子面開挖后約7 d左右即可實現(xiàn)初期支護仰拱封閉成環(huán)，使初期支護在短時間內(nèi)形成一個整體結(jié)構(gòu)受力體系，更有利于控制圍巖的變形，確保隧道施工安全。

3)微三臺階上部核心土法施工技術(shù)使出渣作業(yè)、錨桿施工作業(yè)及噴射混凝土等施工機具作業(yè)平臺可設(shè)置于下、中臺階，更有利于施工機具的快速組織，減少工序間銜接時間，提高隧道施工效率。

4.7 探索形成了一套隧道施工期生產(chǎn)廢水處理工藝

原國家環(huán)保部對成蘭鐵路成川段變更環(huán)評的批復(fù)中要求“加強隧道排水清污分流、污廢水處理和監(jiān)測工作，避免污染沿線環(huán)境敏感水體”?；诖?，針對成蘭鐵路穿越特殊的地質(zhì)區(qū)域、低溫高海拔及特殊的環(huán)境要求，進行廢水水質(zhì)分析，對隧道施工期正常排出的廢水進行多種組合處理工藝試驗，提出經(jīng)濟合理的處理工藝，使處理后出水水質(zhì)達到排入相應(yīng)水域的排放標準。關(guān)鍵技術(shù)主要包括：

1)提出了高海拔隧道低溫施工廢水處理的混凝劑、助凝劑的投加量方法。

2)提出了隧道施工期生產(chǎn)廢水清污分流方案，同時根據(jù)廢水水質(zhì)及附近水環(huán)境功能區(qū)的特點，形成了針對性的處理工藝。

3)編制了《隧道施工期生產(chǎn)廢水處理站技術(shù)、管理手冊》，可指導(dǎo)施工期廢水處理站設(shè)計、施工、運營維護等 工作。

目前成蘭鐵路成川段隧道工區(qū)按要求設(shè)置了污水處理站及相關(guān)設(shè)施，滿足了隧道施工期生產(chǎn)廢水處理要求，如圖10和圖11所示。

4.8 因地制宜，針對性形成了一套隧道洞口高位危巖落石棧道施工技術(shù)

成蘭鐵路新民隧道于2016年完成了出口巖堆整治工程，“8·8”九寨溝地震后，出口山體出現(xiàn)拉張裂縫，裂縫沿貫通性節(jié)理形成，裂縫相互切割形成的貫通裂縫局部已形成倒懸孤石，在區(qū)域地震動荷載反復(fù)作用和誘發(fā)下，局部孤石隨時都有崩滑的風(fēng)險，安全隱患極大，現(xiàn)場采取了處理措施。

(a) 廢水處理站 (b) 廢水處理

圖10 施工期生產(chǎn)廢水處理

圖11反應(yīng)池出水及處理效果

Fig. 11 Effluent of reaction tank and effect after treatment

4.8.1 現(xiàn)場概況

新民隧道出口高陡邊坡相對高差約220 m，巖性為三疊系上統(tǒng)朱倭組(T3zh)中厚層狀砂巖夾千枚巖、板巖局部夾碳質(zhì)千枚巖，區(qū)域內(nèi)地震活動較為頻繁，施工期間地震頻發(fā)，洞口正上方已采用刷坡清方及錨噴加固方式進行處理，同時洞口右側(cè)設(shè)置主動防護網(wǎng)進行防護。

2017年“8·8”九寨溝地震后，現(xiàn)場組織地質(zhì)災(zāi)害排查時發(fā)現(xiàn)，出口已清方邊坡右側(cè)60 m處已鋪設(shè)的主動防護網(wǎng)局部存在繃緊現(xiàn)象，山體存在拉張裂縫。

通過無人機進一步掃描勘察發(fā)現(xiàn)，工程區(qū)山體有17條顯著的裂縫及裂隙，裂縫均是沿貫通性節(jié)理形成?？拷淼莱隹诜较虻倪吰铝芽p走向大部分近似平行于等高線，局部與等高線斜交，靠近G213國道方向的邊坡裂縫走向大部分垂直于等高線，局部平行等高線。裂縫相互切割形成的貫通裂縫局部已形成倒懸孤石，單塊最大體積近500 m3。在區(qū)域地震動荷載反復(fù)作用和誘發(fā)下，局部孤石隨時都有崩滑的風(fēng)險，安全隱患極大，如圖12和圖13所示。

(a) 正面(單位: m) (b) 側(cè)面

圖12高位裂縫照片

Fig. 12 Photos of high-level cracks

4.8.2 復(fù)雜的施工環(huán)境

高位裂縫整治區(qū)域下方為巖堆整治抗滑樁和解放村雙線大橋樁基工程及生產(chǎn)、生活設(shè)施。山體背側(cè)崖腳距G213國道僅61 m，國道兩側(cè)分布居民區(qū)及旅游集中商業(yè)區(qū)，且鄰近靖夷堡古遺址省級文物保護區(qū)，施工邊緣距靖夷堡古遺址省級文物保護區(qū)距離僅130 m，施工環(huán)境復(fù)雜，如圖14所示。

圖13 主動防護網(wǎng)受力以及裂縫切割局部形成孤石Fig. 13 Stress on active protective net and locally formed boulders by crack cutting圖14 高位裂縫整治區(qū)域背側(cè)復(fù)雜的外部環(huán)境 Fig. 14 Complex external environment on back side of high-lev-elcrack remediation area

4.8.3 施工技術(shù)要點

新民隧道高位裂縫整治采用清方+噴錨網(wǎng)+大錨桿防護方案，清方施工以人工開鑿清方為主，以數(shù)碼電子雷管控制爆破為輔，清方坡率1∶0.3，按7級控制，分級高度為20 m，兩級之間設(shè)置2 m寬平臺。

1)施工通道： 危巖清方采用盤山棧道(2 400 m)+小型設(shè)備實施。坡面防護設(shè)1 850 m施工便道，采用工業(yè)電梯作為人員上下通道； 塔吊作為鋼筋、工具等運輸通道； 汽車泵、地泵接力輸送濕噴混凝土； 搭設(shè)附著式腳手架作為施工平臺。

2)防護工程： 洞口上方高位裂縫區(qū)域增設(shè)2道被動防護網(wǎng)，爆破區(qū)域增設(shè)防護排架防止飛石損壞已施工的成品工程。山體背后G213國道側(cè)設(shè)2道被動防護網(wǎng)及1道攔石墻，同時搬遷影響區(qū)內(nèi)的居民。

3)控制爆破： 按照A類控制爆破管理。爆破施工采用數(shù)碼控制爆破，利用數(shù)碼雷管精準控制微差起爆，減少爆破振動疊加，削弱爆破振動和振速。

5 工期及工程進度

5.1 工期

成川試驗段工程自2013年10月開工建設(shè)，計劃于2021年5月貫通。

5.2 工程進度(截至2018年6月30 日)

全線最長的隧道平安隧道(28.4 km)已貫通，目前關(guān)鍵線路為躍龍門隧道(19.9 km)和云屯堡隧道(22.9 km，單洞雙線)。

5.2.1 躍龍門隧道施工

剩余工程： 平導(dǎo)剩余4 774 m、左線剩余6 174 m、右線剩余5 891 m，計劃2021年5月貫通。綜合考慮大變形、瓦斯、工期等因素，剩余工程主要節(jié)點工期如下： 平導(dǎo)貫通時間為2020年7月，左線貫通時間為2020年10月，右線貫通時間為2021年5月。

5.2.2 云屯堡隧道施工

剩余8 378 m，預(yù)計貫通時間為2020年6月。

6 成果及榮譽

6.1 工程試驗總結(jié)工作

目前工程試驗專題已結(jié)題評審11項。

6.2 開展技術(shù)創(chuàng)優(yōu)工作

已發(fā)表論文79篇(另20篇計劃2018年8月份發(fā)表)； 已批復(fù)工法3項； 已授權(quán)專利37項、已申報專利15項； 參編管理手冊3項，目前已完成《隧道施工期生產(chǎn)廢水處理手冊》編寫； 參編標準7項，其中 《鐵路隧道錨桿支護技術(shù)規(guī)程》已報批，完成《大變形隧道設(shè)計指南》(院規(guī))初稿。下一步隨著工程進展將陸續(xù)申報科技成果獎項、勘察設(shè)計獎、優(yōu)質(zhì)工程獎等獎項。

7 工程參建單位

建設(shè)單位： 成蘭鐵路有限責任公司。

設(shè)計單位： 中鐵二院工程集團有限責任公司。

主要施工單位： 中鐵隧道局集團有限公司； 中鐵一局、二局、三局、五局、十二局、十四局、十六局、十七局、十九局、二十五局集團有限公司。

監(jiān)理單位： 北京鐵城監(jiān)理有限公司； 中鐵二院監(jiān)理有限公司； 北京通達監(jiān)理有限公司。