西宁隧道加固

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1、 隧道概况及工程地质条件

      南岭隧道位于京广铁路衡(阳)韶(关)段，隧道全长6061.8，是京广线二长的电气化双线铁路隧道，建于1979-1987年，1988年11月投入运营。隧道采用复合式衬砌和聚乙烯板防水层，轨下道床采用混凝土宽枕板道床，隧道内设人字坡，除进出口段外，隧道其余地段设置双侧水沟、双侧电缆槽和中心水沟。

 

 

1.1 自然地理特征及地质构造

      南岭隧道位于湖南省南部五盖山与骑田岭夹持地带的剥蚀低山丘陵区，地形起伏不大，地面高320~500。南岭山脉为珠江和长江两大水系的分水岭，山岭多呈馒头形，局部地形陡峻，灌木丛生，植被发育，地表连溪河绕转两次流经隧道**部。隧道范围内岩溶洼地、岩溶漏斗发育，隧道经过横下垅、茅山里、岭白塘、生潮垅、下连溪五处溶蚀洼地。隧道地处中亚热带季风湿润气候区，雨量充沛，汛期雨量集中。地表排水系统多山人然形成局部经过人工修筑，但山上汇水面积大，**形成的出口狭窄，致使5个溶蚀注地季水淤积严重。在地质构造上南岭隧道处几五盖山和骑田岭两个刚性地块之间，应力集中，导致褶皱挤压强烈，所以连续紧密倒转叠瓦式褶曲构造屡屡可见，越接近地表.发育越明显。

      因受区域地质构造体系的剧烈影响，岭白塘和生潮垅交界地段发育次生的较大压性断裂Fs，在Fs东侧发育一条与F，近似平行的断裂Fz，在Fs和Fz之间有次生的NE向5条张断裂.张断裂与两条压性断裂Fi，Fz组成了网络状构造体系。

 

 

1.2 岩溶地下水类型

  南岭隧道位于灰岩地区，地下水属岩溶水，大致有如下类型：

   ①浅层岩溶水.赋存在浅层溶蚀裂隙的地下水；②岩溶裂隙水.横卜垅主要为裂隙岩溶.较集中发育在浅部，向深部延仲甚少；③岩溶管道水.岭白塘、生潮垅和卜连溪有NNE向压性断层和NW W向张性断裂.张开贯通性好.延仲较深，伴随发育管道岩溶.富水性强。

 

 

1.3 地表陷坑

      隧道区段内岩溶较为发育，大量的漏斗、落水洞、岩溶泉、溶蚀注地罗布其中，很多呈串珠状发育。伴随内衬砌及轨下道床的破坏，使地表陷坑进一步发展。山溶洞内充填物的流失，地表上体失去支撑，在积水的长期浸泡下下陷形成陷坑。虽然经过多次整治，地表坍陷仍不断发生。向更大范围扩展。根据近调查统计，生潮垅、卜连溪段共有陷坑30多处，其中既有旧陷坑复发也有新陷坑从小到大发展的。

 

 

2 、原设计及施工概况

      隧道原设计为整体式衬砌,后变更为复合衬砌，轨下部分根据围岩级别不同分别采用铺底或仰拱，其中有14.5长采用钢筋混凝土座板穿过溶洞。复合衬砌断面地段设置中心水沟和两侧侧沟，进出口整体式衬砌断面地段仅设置中心水沟，中心水沟偏小且与仰拱紧贴,过水能力偏小。

      南岭隧道自1979年9月开工至1987年11月主体工程竣工的9年期间，据不统计共发生大小涌泥24次，其中较大突水涌泥13次，涌泥量在5003以上的有10次之多,基本上发生在5个溶蚀洼地，尤以生潮垅、下连溪为异常,突水涌泥频率高达每公里11次。突水涌泥导致溶洞内充填物被排空，形成集水空洞，地表水与隧道内串通，地表大规模坍陷(共发生50多处)，河床5次

断裂，3次改道。后采用施工注浆堵水、岩溶流塑状充填泥高压劈裂注浆、地表深孔充填注浆堵漏等一系列综合整治技术，才使隧道胜利贯通。

 

 

3、 隧道病害大修情况

      由于隧道施工时对地表陷坑、地下溶洞没能及时回填处理，渗漏水通道没有全面封堵和整治，在隧道交付运营后，隧道部分地段漏水一直比较严重。在1989年对1927+290~+330段进行了地表深孔注浆堵水，取得了一定的效果,但由于注浆范围小，防水作用有限。1991年由于1927+376处下行道道心冒水，左边墙多处高压射水，拱**严重漏水，道碴及砂垫层被冲空，轨枕板吊空。于1992年12月-1993年8月对1927+265~+290以及1927+330~+425段进行了地表深孔注浆堵水。除了以上两次大的整治外,从1993年到1998年共进行了14次大的整治，投入资金639万元。整治内容包括:洞内注浆堵漏、增设侧沟和盲沟、降低中心水沟、中心水沟修复、地表陷坑封闭回填等。

 

 

4 、隧道病害现状

      由于地质条件复杂以及设计施工时对岩溶危害认识不足，加上十多年来岩溶水的进一步侵蚀作用，造成隧道病害严重，威胁行车安全。自隧道1988年11月投入运营以来，共发生中断行车和限速慢行3次及多次断轨，严重影响了京广大动脉的畅通。隧道病害主要表现为：拱**掉块。拱**掉块共发生3次，大掉块达3.5~1.8，厚0.1~0.25。衬砌渗漏水严重。由于溶洞贯通，衬砌承受过大的水压，导致裂缝的发生和发展，特别是支护及维护较差的隧道洞室处渗漏水特别严重，局部水压大的地段发生射水，甚至冲倒洞室边墙。局部地段衬砌厚度不足,强度不够,部分地段衬砌背后存在空洞、松散回填物及富水等病害情况。

      轨下基础破坏导致翻浆冒泥甚至涌水涌泥。隧底铺底基面长期被水浸泡，在列车动载作用下，造成铺底吊空,在列车经过时产生呼吸作用，将碎石与砂子排空，吊空严重达0.13，威胁行车安全。中心水沟涌水涌泥导致泥沙淤积排水不畅。由于道床翻浆冒泥以及水沟本身破坏造成的涌水、涌泥,致使水沟淤塞严重，过水断面减小，排水阻力增加，严重影响了水沟排水。既有迂回导坑大量涌水加上隧道内渗漏水，由于排水不畅，导致每年雨季水漫道床2~5次。地表旧陷坑复活,并有新陷坑出现，且从小到大,从点到面发展；连溪河水在雨季从陷坑倒灌入隧道。

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