宜萬(wàn)鐵路齊岳山隧道選線、施工與管理胡子平（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢420063）摘要：宜萬(wàn)鐵路橫穿南北向的齊岳山山脈，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)10528m的齊岳山隧道。隧道進(jìn)口至宜萬(wàn)鐵路終點(diǎn)萬(wàn)州站航空直線距離40km，高差約900m，地面坡降達(dá)0.023。隧道進(jìn)口段穿越齊岳山背斜，為灰?guī)r地層，占隧道長(zhǎng)度的47％，巖溶、巖溶水極其發(fā)育；出口段為碎屑巖地層，節(jié)理裂隙發(fā)育，賦含高壓裂隙水。區(qū)內(nèi)發(fā)育有15條斷層，其中F11斷層規(guī)模宏大。隧道灰?guī)r地段、可溶巖與非可溶巖接觸帶、灰?guī)r地段斷層破碎帶等極可能發(fā)生涌突水突泥等地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)坡降大、巖溶發(fā)育、穿越規(guī)模宏大的F11高壓富水大斷層等三個(gè)不利條件，通過(guò)對(duì)單面坡和人字坡方案從安全、投資、運(yùn)營(yíng)等多方面考慮，最終確定了單面坡方案，齊岳山隧道工程實(shí)踐證明，選線方案是正確的。施工過(guò)程中，針對(duì)極其復(fù)雜的巖溶及巖溶水、高壓富水大斷層、砂巖段高壓裂隙水，研究并采取了注漿堵水、注漿加固、先排后填、泄水洞排水、釋能降壓、信息化注漿、繞行規(guī)避等多項(xiàng)施工技術(shù)，成功地解決了隧道施工難題，豐富了高壓富水巖溶及斷層區(qū)隧道修建技術(shù)。齊岳山隧道建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)單位充分發(fā)揮了核心主導(dǎo)作用，組織參建各方?jīng)Q策方案、現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)方案、建立系統(tǒng)的安全體系，這是齊岳山隧道獲得成功的關(guān)鍵所在。關(guān)鍵詞：隧道；選線；施工；管理作者簡(jiǎn)介：胡子平（1964-），男，1984年畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院鐵道工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，教授級(jí)高級(jí)工程師。主要從事鐵路勘察、設(shè)計(jì)和技術(shù)管理工作。現(xiàn)任中鐵四院宜萬(wàn)鐵路建設(shè)指揮部副指揮長(zhǎng)兼總工程師。聯(lián)系電話E-mail：HYPERLINK"mailto:tsyhzp@"tsyhzp@"tsyhzp@0前言宜萬(wàn)鐵路位于云貴高原東北麓長(zhǎng)江與清江分水嶺的南側(cè)山區(qū)，沿線河谷深切，地勢(shì)陡峻，地形極其困難，線路兩次跨越長(zhǎng)江及多次跨越深澗峽谷。地質(zhì)構(gòu)造位于我國(guó)東部的新華夏系第三隆起帶的中南段和長(zhǎng)江中下游東西向構(gòu)造西段延伸部分，以及兩者的交接、復(fù)合部位，沿線發(fā)育有滑坡、順層、危巖落石、巖堆等不良地質(zhì)，特別是碳酸鹽巖廣泛分布，巖溶地貌發(fā)育，眾多隧道穿越巖溶地層、煤系地層及區(qū)域性斷裂破碎帶，埋置深度大，大型巖溶洞穴、暗河或管道流多。動(dòng)議于1903年的武漢、宜昌至重慶、成都鐵路（川漢鐵路），曾聘中國(guó)鐵路之父詹天佑為總工程師，因清廷出賣(mài)路權(quán)之事，引發(fā)四川保路運(yùn)動(dòng)和武昌起義，結(jié)束了中國(guó)2000多年帝制。后因連年站亂，技術(shù)、國(guó)力所限，1926年川漢鐵路停建。至今，在大巴山的溝壑里還能看見(jiàn)當(dāng)年先輩們留下的半截子橋墩和已做公路用的部分路基。新中國(guó)成立后，黨黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)人對(duì)川漢鐵鐵路建設(shè)十分分重視。1952年川漢鐵路路西段成渝鐵鐵路勝利通車(chē)車(chē)。1956年以來(lái)，勘勘察設(shè)計(jì)單位位進(jìn)行了大面面積的方案研研究和勘察設(shè)設(shè)計(jì)工作，但但由于川漢鐵鐵路途經(jīng)長(zhǎng)江江南岸山岳地地段，地形地地質(zhì)復(fù)雜，工工程艱巨，受受當(dāng)時(shí)技術(shù)水水平和財(cái)力所所限，改修襄襄渝鐵路，有有了四川東出出至武漢鐵路路。1970年7月1日，焦枝鐵鐵路建成通車(chē)車(chē)，后又修建建了26km從焦枝線線的鴉鵲嶺至至宜昌支線。2002年10月8日，重慶達(dá)達(dá)州至萬(wàn)州163km的達(dá)萬(wàn)鐵鐵路建成。至至此，國(guó)人百百年夢(mèng)想的川川漢鐵路只剩剩下湖北宜昌昌至重慶萬(wàn)州州這377km尚待建設(shè)設(shè)。改革開(kāi)發(fā)發(fā)后，隨著科技水平平的飛越發(fā)展展，國(guó)家綜合合實(shí)力的不斷斷提高，“蜀道難”已不再是東東西部地區(qū)經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展交流流的障礙。齊岳山是中國(guó)南南方最大的山山地草場(chǎng)，位位于湖北省恩恩施的利川市市西部，距利利川市僅30km，318國(guó)道從景區(qū)區(qū)穿過(guò)。齊岳岳山自重慶石石柱進(jìn)入利川川境內(nèi)后，由由西南向東北北綿延，莽莽莽蒼蒼，長(zhǎng)達(dá)達(dá)125km，總面積562kmm2，主峰1911..5m，平均海拔1500m以上。齊岳山山恰似一壁巍巍峨的城墻橫橫亙西天，成成為古時(shí)荊楚楚、巴蜀中間間地帶的一大大屏障和軍事事要地，山上上曾設(shè)有七處處關(guān)隘，明末末李自成余部部夔東十三家家首領(lǐng)劉太倉(cāng)倉(cāng)等在山上立立營(yíng)，堅(jiān)守九九年之久；后后川楚白蓮教教借助天險(xiǎn)，大大敗清軍；1934年紅三軍也也曾在此安營(yíng)營(yíng)扎寨，多次次打敗前來(lái)圍圍剿的敵軍。故故有“萬(wàn)里城墻”之美譽(yù)。這這里夏季綠草草茵茵、牛羊羊成群，現(xiàn)有有跑馬場(chǎng)三處處。是南方人人難得一見(jiàn)的的草原風(fēng)光；；冬季白雪皚皚皚、玉樹(shù)瓊瓊枝，又是一一派北國(guó)風(fēng)光光，是度假避避暑休閑的理理想之地。齊岳山古名極多多，傳說(shuō)明朝朝時(shí)采藥道人人采百草煉長(zhǎng)長(zhǎng)生不老之丹丹，采遍天下下名山，所需需幾味主藥終終不齊備，后后來(lái)，他無(wú)意意中來(lái)到齊岳岳大山，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)他所需的幾幾味主藥，這這里幾乎遍山山都是，因此此，古時(shí)人們們俗稱此山為為齊藥山。齊齊岳山山頂基基本平齊，獨(dú)獨(dú)有黑大包、勘勘金大包、羅羅家大包、鄧鄧家大包、萬(wàn)萬(wàn)家大包、大大包、彭家大大包等七個(gè)山山包一翅兒擺擺開(kāi)，儼如七七星照耀，因因此古人又叫叫它為七曜山山。齊岳山地地形地貌如照照片1。圖1齊岳山山地形地貌齊岳山隧道選線線是宜萬(wàn)鐵路路線上選線難難度最大的地地段之一。1964年9月3日，四川省省委書(shū)記李井井泉、鐵道部部部長(zhǎng)呂正操操向中央呈遞遞《川漢鐵路路選線報(bào)告》，請(qǐng)請(qǐng)示修建川漢漢鐵路問(wèn)題。鐵鐵道部第四勘勘察設(shè)計(jì)院完完成的《川漢漢鐵路勘察報(bào)報(bào)告》，提出出川漢鐵路取取道長(zhǎng)江北岸岸、清江、桑桑植、沅水五五大方案。但但中央認(rèn)為投投資太大，國(guó)國(guó)力不逮，同同時(shí)，在技術(shù)術(shù)上難以攻克克利川境內(nèi)長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)10km的隧道難關(guān)關(guān)，以及“文革”的到來(lái)，川川漢鐵路建設(shè)設(shè)再次被擱置置，改修襄渝渝線?？梢?jiàn)，齊齊岳山隧道的的選線問(wèn)題，以以及施工技術(shù)術(shù)難題在川漢漢鐵路（宜萬(wàn)萬(wàn)鐵路）修建建史上有著極極其重要的地地位。齊岳山山隧道位置如如圖2。圖2齊岳山山隧道位置圖圖1齊岳山隧隧道選線1.1選線時(shí)要要面對(duì)的三大大難題齊岳山隧道選線線之所以難，主主要是需要面面臨三個(gè)技術(shù)難題。難題一：宜萬(wàn)鐵鐵路線路穿越越長(zhǎng)江和清江江的分水嶺齊齊岳山脈后，進(jìn)進(jìn)入川東紅層層的構(gòu)造侵蝕蝕剝蝕中、低低山區(qū)，地勢(shì)勢(shì)從東往西逐逐漸減低。齊齊岳山隧道進(jìn)進(jìn)口利川高程程約1100m，而宜萬(wàn)鐵鐵路終點(diǎn)萬(wàn)州州站高程約210m，高程差近900m。兩者相距距40km（航空空直線距離）。解決高程差，如果不穿越齊岳山，或短距離穿越齊岳山，勢(shì)必就需要繞線，這樣會(huì)增加工程造價(jià)，同時(shí)，對(duì)今后鐵路的快速運(yùn)營(yíng)是一大損失。難題二：齊岳山山隧道進(jìn)口約約4km地段均為灰灰?guī)r，巖溶及及巖溶水極其其發(fā)育，施工工難度和施工工風(fēng)險(xiǎn)極高。如圖3。難題三：齊岳山山隧道中間地地段，需要穿穿越250余m的F11大斷層，斷斷層高壓富水水，地質(zhì)條件件極差，施工工難度和施工工風(fēng)險(xiǎn)巨大。圖3齊岳山山隧道工程地地質(zhì)圖1.2區(qū)域地形形條件測(cè)區(qū)內(nèi)山勢(shì)連綿綿起伏，峰巒巒疊嶂，齊岳岳山山脈作為為測(cè)區(qū)的主要要山脈，控制制著山勢(shì)的整整體展布方向向，且表現(xiàn)出出與構(gòu)造線方方向基本一致致的特征；區(qū)區(qū)內(nèi)海拔高度度930～1911m，相對(duì)高差400～880m，自然坡度10～25°，局部可達(dá)70°，是典型的的構(gòu)造溶蝕剝剝蝕高中山區(qū)區(qū)。東部以齊齊岳山脈為主主體，山頂渾渾圓，漏斗叢叢生，和緩開(kāi)開(kāi)闊，山坡呈呈陡斜的單面面坡，幾乎無(wú)無(wú)寬闊臺(tái)地條條帶，卻零星星分布有大規(guī)規(guī)模漏斗洼地地，坡腳槽谷谷、落水洞、溶溶洞、暗河發(fā)發(fā)育，暗河或或出露或深藏藏，屬前期碳碳酸鹽巖溶蝕蝕地貌；典型型的有得勝場(chǎng)場(chǎng)溶蝕槽谷地地貌。西部山山坡陡峭，山山脊尖棱，少少有臺(tái)地，溝溝谷深切，呈呈雞爪狀展布布，形成碎屑屑巖剝蝕地貌貌。受地殼間間歇性抬升運(yùn)運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)區(qū)域上形成了了多級(jí)夷平面面,在測(cè)區(qū)內(nèi)分分別發(fā)育形成成了齊岳山平平緩山頂、東東翼山腰狹長(zhǎng)長(zhǎng)平臺(tái)、兩翼翼山腳狹長(zhǎng)槽槽谷和西部砂砂巖小型臺(tái)地地、以及百丈丈溝深切溝谷谷等。區(qū)內(nèi)水水系不甚發(fā)育育，以齊岳山山山脈為分水水嶺將測(cè)區(qū)水水系分成清江江和施渡河一一東一西兩個(gè)個(gè)水系，但二二者均隸屬長(zhǎng)長(zhǎng)江水系。1.3隧道地質(zhì)質(zhì)條件東西向的宜萬(wàn)鐵鐵路自利川至至萬(wàn)州，線路路橫穿南北向向的齊岳山山山脈。1.3.1地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造隧道測(cè)區(qū)處在新新華夏系第三三隆起帶和第第三沉降帶之之接合部位，具具體跨越了鄂鄂西隆皺帶與與川東沉降帶帶的分界構(gòu)造造——齊岳山背斜斜及以西的川川東沉降皺帶帶東緣的次級(jí)級(jí)褶皺——箭竹溪向斜斜，二者分屬屬北北東構(gòu)造造和和弧形構(gòu)構(gòu)造的構(gòu)造體體系。影響線路的的較大規(guī)模的的斷層有15條，其中樂(lè)樂(lè)園溝逆沖斷斷層（F1）、二臺(tái)正正斷層（F3）、石槽門(mén)門(mén)正斷層（F4）、齊岳山山斷裂（F5）、大花尖尖逆沖斷層（F6）、得勝場(chǎng)場(chǎng)逆斷層（F11）等都造造成隧道圍巖巖界別降低，可可能導(dǎo)致隧道道施工中的突突水突泥。1.3.2地層層巖性隧道穿越了中、下下侏羅統(tǒng)上、下下沙溪廟組、新新田溝組、自自流井組、珍珍珠沖組和三三疊系須家河河組、巴東組組、嘉陵江組組、大冶組以以及二疊系長(zhǎng)長(zhǎng)興組、吳家家坪組、茅口口組等地層。其其中可溶巖圍圍巖位于隧道道進(jìn)口段，長(zhǎng)長(zhǎng)約4.7km，占隧道長(zhǎng)長(zhǎng)度的45﹪。1.3.3巖溶溶發(fā)育概況本區(qū)巖溶地貌大大體上分為三三大區(qū)：高原原巖溶地貌、斜斜坡巖溶地貌貌、槽谷巖溶溶地貌，地表表巖溶形態(tài)主主要有溶隙、溶溶槽、石芽、消消水洞（落水水洞）、豎井井、巖溶洼地地、巖溶槽谷谷、溶丘與孤孤峰、巖溶塌塌陷等。本區(qū)區(qū)巖溶發(fā)育具具有如下規(guī)律律：巖溶順層層發(fā)育、巖溶溶沿構(gòu)造裂隙隙發(fā)育、巖溶溶沿?cái)鄬影l(fā)育育、溶崩角礫礫巖巖溶較不不發(fā)育。1.3.4水文文地質(zhì)條件測(cè)區(qū)內(nèi)松散巖類類孔隙水、碎碎屑巖裂隙水水的補(bǔ)、徑、排排較為單一，且且對(duì)隧道影響響小，本區(qū)內(nèi)內(nèi)對(duì)隧道影響響最大的為碳碳酸鹽巖巖溶溶水。根據(jù)巖巖溶水補(bǔ)給、徑徑流、排泄特特征，隧道區(qū)區(qū)巖溶水系統(tǒng)統(tǒng)可劃分為得得勝場(chǎng)地下河河系統(tǒng)與大魚(yú)魚(yú)泉、小魚(yú)泉泉地下河系統(tǒng)統(tǒng)。得勝場(chǎng)地地下河系統(tǒng)沿沿得勝場(chǎng)槽谷谷延伸，全長(zhǎng)長(zhǎng)約25km，是齊岳山山隧道巖溶區(qū)區(qū)最大地下河河系統(tǒng)。根據(jù)隧道區(qū)段各各地下河系統(tǒng)統(tǒng)分布、地下下水補(bǔ)、徑、排排特點(diǎn)及各含含水巖組富水水性、巖溶發(fā)發(fā)育特征，對(duì)對(duì)隧道區(qū)進(jìn)行行分區(qū)段涌水水量預(yù)測(cè)，隧隧道預(yù)測(cè)正常常涌水量值為為672255m3/d，最大涌水水量950788m3/d，單位長(zhǎng)度度最大涌水量量260.5mm3/(d?m)，屬?gòu)?qiáng)富水水段。1.4齊岳山隧隧道線路方案案比選1.4.1線路路平、縱斷面面要求根據(jù)本線在路網(wǎng)網(wǎng)中的功能定定位、結(jié)合運(yùn)運(yùn)量、運(yùn)能等等綜合研究，并并考慮沿線地地形和地質(zhì)條條件，本線宜宜昌至涼霧段段速度目標(biāo)值值按160kmm/h，涼霧至萬(wàn)萬(wàn)州段速度目目標(biāo)值按120kmm/h考慮。線路路平縱斷面等等有關(guān)主要的的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如如下：（1）鐵路等級(jí)級(jí)：Ⅰ級(jí)。（2）正線數(shù)目目：宜昌東至至涼霧段雙線線，涼霧至萬(wàn)萬(wàn)州段單線。（3）限制坡度度：9‰，雙機(jī)加力力坡18‰。（4）最小曲線線半徑：宜昌昌東至涼霧段段一般2000m，困難1600m；涼霧至萬(wàn)萬(wàn)州段一般11200m，困困難800m。（5）到發(fā)線有有效長(zhǎng)度：850m，雙機(jī)地段880m。（6）閉塞類型型：宜昌東至至涼霧段，自自動(dòng)閉塞；涼涼霧至萬(wàn)州段段自動(dòng)站間閉閉塞。齊岳山隧道進(jìn)口口至本線終點(diǎn)點(diǎn)萬(wàn)州站一段段線路，設(shè)計(jì)計(jì)高程自齊岳岳山進(jìn)口的1127m至萬(wàn)州車(chē)站208m，高差約920m，航空距離離為54km，地面坡降降大致為17‰。根據(jù)18‰限制坡度，并并考慮隧道、曲曲線坡度折減減和車(chē)站設(shè)置置，理論上線線路需要長(zhǎng)度度約70km，線路需展展長(zhǎng)約13km；且線路全段段緊坡下坡，足足坡使用率接接近100%。1.4.2線路路方案研究思思路線路需穿越的齊齊岳山隧道地地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜雜，斷層破碎碎且寬張，巖巖溶發(fā)育，地地下水、暗河河系統(tǒng)發(fā)達(dá)。隧隧道地段平縱縱斷面選擇對(duì)對(duì)隧道施工組組織和施工安安全以及齊岳岳山至萬(wàn)州一一段線路選擇擇影響頗大。一方面，隧道采用人字坡方案有利于施工中的排水，減少安全隱患，加快施工進(jìn)度，但采用人字坡后，損失高程，需要再展長(zhǎng)延后線路，增加運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度，加大工程投資；另一方面，受齊岳至萬(wàn)州段線路地形條件的限制，該段線路盡量能用足限坡，縮短線路長(zhǎng)度；兩方面既矛盾，又制約。為保證線路平縱斷面選擇的合理性，在齊岳山至萬(wàn)州段線路方案選擇中，需結(jié)合地形、地質(zhì)條件，車(chē)站設(shè)置，施工安全，工程投資和運(yùn)輸效益等方面進(jìn)行綜合考慮。（1）選擇較好好的隧道進(jìn)出出口條件齊岳山以東線路路主要位于利利川高山臺(tái)地地上，地面高高程一般在1130米左右。隧隧道區(qū)發(fā)育有有3條暗河系統(tǒng)統(tǒng)，分別為得得勝場(chǎng)暗河與與大魚(yú)泉、小小魚(yú)泉暗河，線線路宜避開(kāi)或或減少影響程程度。在隧道出口地段段，充分利用用百丈溝及其其支溝地形條條件，出口處處地面高程在在930m左右。（2）合理選擇擇隧道人字坡坡方案的變坡坡點(diǎn)一方面，人字坡坡越長(zhǎng)，進(jìn)口口施工面順坡坡地段就會(huì)越越長(zhǎng)，施工條條件就會(huì)越好好，施工安全全越有保障，但但帶來(lái)的就是是因高程損失失而展長(zhǎng)線路路；另一方面面，人字坡短短或單面坡，展展線就會(huì)越短短，但施工條條件就會(huì)困難難，突水淹井井的風(fēng)險(xiǎn)越大大。隧道區(qū)發(fā)育在得得勝場(chǎng)槽谷下下的得勝場(chǎng)暗暗河規(guī)模最大大，對(duì)隧道的的影響也最大大。根據(jù)各項(xiàng)項(xiàng)資料的分析析，單面坡方方案得勝場(chǎng)暗暗河的平面發(fā)發(fā)育位置在DK3644+835～+880之間，距隧隧道進(jìn)口約3560米（隧道進(jìn)進(jìn)口DK3611+275），埋深約35～45m，位于隧道道洞身上部約約220m。在選擇人字坡變變坡點(diǎn)，考慮慮3.5km人字坡方案案，該方案損損失高程約64.1m（3.5*((3+15..3)），需要另另外展線約4.2km（64.1//15.3）。（3）在人字坡坡方案研究中中，選擇合理理的展線地段段。以盡量不不惡化線路平平面條件和地地質(zhì)條件。（4）合理布設(shè)設(shè)車(chē)站位置，包包括站間距、站站址條件和地地方要求，以以滿足運(yùn)營(yíng)需需要。（5）綜合地質(zhì)質(zhì)條件、施工工條件、工程程投資、工程程安全、運(yùn)營(yíng)營(yíng)條件，推薦薦合理的線路路平縱斷面方方案。1.4.3方案案研究在1997年至至2003年間，根據(jù)據(jù)上述線路方方案的選擇思思路，在齊岳岳山至萬(wàn)州段段線路研究中中，主要研究究了兩大系列列方案，即單單面坡方案和和人字坡方案案。（1）單面坡方方案在單面坡系列方方案中，齊岳岳山隧道的平平面走向基本本一致，隧道道進(jìn)口走在大大魚(yú)泉暗河出出口與小魚(yú)泉泉暗河出口之之間，避開(kāi)了了兩暗河的影影響。線路在在齊岳山隧道道后，研究了了釣魚(yú)灘比較較方案、羅田田方案、大山山嶺長(zhǎng)隧道方方案、大山嶺嶺短隧道方案案、別巖槽長(zhǎng)長(zhǎng)隧道案、別別巖槽短隧道道方案、譚紹紹溪方案、五五橋方案。齊齊岳山隧道單單面坡方案如如圖4。圖4單面坡坡方案示意圖圖上述方案，在歷歷次方案研究究中，通過(guò)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)勘察、揭揭示的地質(zhì)資資料和有關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)，經(jīng)綜合合比較后，單單面坡方案最最后推薦羅田田方案-大山嶺短隧隧道方案-別巖槽短隧隧道方案-五橋方案做做為貫通方案案。（2）人字坡方方案在人字坡方案研研究中，隧道道進(jìn)口與單面面坡方案一致致，走在大魚(yú)魚(yú)泉暗河出口口與小魚(yú)泉暗暗河出口之間間，避開(kāi)了兩兩暗河的影響響；之后，研研究了經(jīng)謀道道鎮(zhèn)方案、經(jīng)經(jīng)大樹(shù)坪方案案、大山嶺隧隧道展線方案案。齊岳山隧隧道人字坡方方案如圖5。圖5人字坡坡方案示意圖圖經(jīng)謀道鎮(zhèn)方案，齊齊岳山隧道長(zhǎng)長(zhǎng)約17.755km，隧道在穿穿越德勝場(chǎng)槽槽谷處距隧道道進(jìn)口約5.35kkm，考慮進(jìn)口口有3.5kkm的順坡后，隧隧道反坡點(diǎn)起起點(diǎn)處距德勝勝場(chǎng)暗河仍有有約1.85kkm為反坡排水水施工，齊岳岳山隧道的地地質(zhì)條件未明明顯改善；同同時(shí)由于隧道道增長(zhǎng)約7.25kkm，條件更加加惡化；同時(shí)時(shí)由于隧道長(zhǎng)長(zhǎng)，車(chē)站設(shè)置置困難，站間間距過(guò)大，難難以滿足運(yùn)輸輸要求。經(jīng)大樹(shù)坪方案，線線路在穿越齊齊岳山隧道時(shí)時(shí)，其平面基基本與單面坡坡方案相同，除除齊岳山為長(zhǎng)長(zhǎng)隧道外，增增加了一座長(zhǎng)長(zhǎng)約8.7km的大樹(shù)坪隧隧道。齊岳山山進(jìn)口3.5km人字坡，進(jìn)進(jìn)口施工面順順坡排水，施施工條件改善善，但隧道所所遭遇的暗河河、斷層等與與單面坡方案案基本一樣，地地質(zhì)條件未明明顯改善；大大樹(shù)坪隧道約約有8km地段仍位于于石灰?guī)r地段段，該隧道為為單面坡，所所遭遇的斷層層、暗河等仍仍然存在，條條件繼續(xù)惡化化。大山嶺隧道展線線方案主要在在大山嶺隧道道局部范圍內(nèi)內(nèi)展線，線路路從齊岳山隧隧道進(jìn)口至羅羅田，平面位位置、所遭遇遇的地質(zhì)、地地形情況基本本與單面坡方方案一致，無(wú)無(wú)本質(zhì)區(qū)別。該該方案除齊岳岳山為長(zhǎng)隧道道外，增加了了一座長(zhǎng)約10.4kkm的大山嶺隧隧道，且大偏偏角、小半徑徑；該隧道大大多處于碎屑屑巖地層中。上述三個(gè)方案中中，經(jīng)謀道鎮(zhèn)鎮(zhèn)方案和經(jīng)大大樹(shù)坪方案均均需展線約4.7km，地質(zhì)條條件沒(méi)有改善善，大樹(shù)坪方方案雖改善了了齊岳山隧道道進(jìn)口的施工工條件，但增增加的大樹(shù)坪坪隧道地質(zhì)條條件差，兩個(gè)個(gè)方案均無(wú)可可取之處。大大山嶺隧道地地質(zhì)條件與單單面坡方案基基本一致，齊齊岳山隧道進(jìn)進(jìn)口的施工條條件得到改善善，但增加了了一座長(zhǎng)約10.4kkm的大山嶺隧隧道。經(jīng)研究究后，將大山山嶺展線方案案與單面坡方方案做進(jìn)一步步比較。（3）單面坡和和人字坡方案案的比較①比較范圍齊岳山隧道進(jìn)口口至魚(yú)背山車(chē)車(chē)站，貫通方方案（單面坡坡方案）里程程自DK3611+250～DK4000+750。比較范圍內(nèi)，扣扣除長(zhǎng)短鏈后后，單面坡方方案（貫通方方案）線路長(zhǎng)長(zhǎng)度為38.9005km；人字坡方方案線路長(zhǎng)度度43.4005km，較單面坡坡方案增長(zhǎng)線線路4.5km。②地形情況及平平縱斷面條件件兩方案線路走向向基本一致，出出齊岳山隧道道后，線路均均沿百丈溝西西行，經(jīng)關(guān)倉(cāng)倉(cāng)坪、羅田、谷谷雨，跨駟步步河至比較終終點(diǎn)魚(yú)背山車(chē)車(chē)站。人字坡坡方案在展線線之前，線路路設(shè)計(jì)高程較較單面坡方案案高57米，地形起起伏稍大。人人字坡方案在在大山嶺隧道道集中展線，平平面局促，平平面條件較差差，增加了后后期養(yǎng)護(hù)維修修。③地質(zhì)情況兩方案地質(zhì)情況況相似，沿途途均遭遇的暗暗河、斷層、巖巖堆、落石等等。但由于人人字坡方案線線路高程大于于單面坡方案案，因此，線線路在沿百丈丈溝一段，所所遭遇的巖堆堆、崩坍、落落石等地質(zhì)問(wèn)問(wèn)題稍大于單單面坡方案。④車(chē)站設(shè)置情況況人字坡方案由于于在大山嶺隧隧道展線，在在羅田至魚(yú)背背山之間無(wú)設(shè)設(shè)站條件，其其站間距約21.3kkm，難以滿足足運(yùn)輸要求，這這一點(diǎn)是本段段線路人字坡坡方案最大缺缺點(diǎn)之一。遠(yuǎn)遠(yuǎn)期需要在其其中間雙插一一段線路，工工程上需要提提前做好預(yù)留留。⑤隧道施工條件件人字坡方案改善善了齊岳山隧隧道進(jìn)口工作作面的施工排排水，避免了了施工遭遇突突水淹井的安安全隱患，但但同時(shí)增加了了順坡突水動(dòng)動(dòng)能造成的安安全隱患；單單面坡方案齊齊岳山進(jìn)口工工作面為反坡坡排水，施工工難度加大、施施工安全要求求高。⑥工程投資本段線路主要是是橋隧相連，三三線橋、三線線隧均有分布布，工程投資資較大，綜合合比較后，人人字坡方案線線路增長(zhǎng)約4.5km，有兩座長(zhǎng)長(zhǎng)度大于10km長(zhǎng)大隧道，其其工程投資較較單面坡方案案增加約2.935億元。（4）研究結(jié)論論通過(guò)上述研究，人人字坡方案地地質(zhì)條件未得得到根本改善善，單面坡所所遭遇的地質(zhì)質(zhì)如巖溶、暗暗河、崩坍、巖巖堆、落石，人人字坡方案均均有遭遇；同同時(shí)人字坡方方案均通過(guò)隧隧道地段展線線，惡化了隧隧道平面，增增加了長(zhǎng)隧道道，車(chē)站設(shè)置置困難，難以以滿足運(yùn)輸要要求，線路展展長(zhǎng)，工程投投資增加明顯顯，經(jīng)比較，采采用單面坡方方案。2不良地質(zhì)質(zhì)施工齊岳山隧道的選選線，是以地地質(zhì)為基礎(chǔ)，是是對(duì)目前中國(guó)國(guó)巖溶隧道施施工技術(shù)水平平的一次大考考驗(yàn)。齊岳山山隧道施工過(guò)過(guò)程中，遭遇遇多處不良地地質(zhì)，其中齊齊岳山背斜地地段巖溶及巖巖溶水、德勝勝場(chǎng)暗河槽谷谷區(qū)F11高壓富水大大斷層、砂巖巖夾頁(yè)巖與煤煤線地段高壓壓裂隙水是齊齊岳山隧道施施工中所攻克克的三大難題題。齊岳山隧隧道施工過(guò)程程遭遇不良地地質(zhì)照片如圖圖6。不良地質(zhì)段段處理方案見(jiàn)見(jiàn)表1。PDK361++597巖溶DK3661+6144巖溶PDK361++870巖溶DK3362+0660巖溶PDK362++144巖溶DKK362+2277巖溶DK363+0090巖溶PDK3663+1355巖溶PDK363++537巖溶溶DDK363++629巖溶YHDK3644+005巖溶PDDK364++220巖溶F11斷層超前前探孔涌水砂巖夾頁(yè)巖巖及煤線高壓壓裂隙水圖6齊岳山山隧道施工過(guò)過(guò)程中遭遇不不良地質(zhì)照片片表1齊岳山山隧道主要不良地質(zhì)質(zhì)段施工處理理方案匯總表表不良地質(zhì)揭示過(guò)程地質(zhì)特征處理方案PDK361++597巖溶2004年3月月24日，隧道進(jìn)口平平導(dǎo)施工至PDK3661+5833里程采用地質(zhì)質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行超超前地質(zhì)鉆探探。鉆進(jìn)至15.2m時(shí)，鉆孔內(nèi)內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)涌涌泥、涌水，噴射射距離2m。巖溶充填淤泥，前前期涌水量為為300m3/h，1h后，鉆孔內(nèi)內(nèi)涌水量減小小到150m3/h，之后，涌涌水逐漸減小小，穩(wěn)定在30m3/h。先排導(dǎo)后回填方方案DK361+6614巖溶2004年4月月28日，隧道進(jìn)口正洞洞開(kāi)挖到DK3611+597里里程，采取超超前水平鉆探探，當(dāng)鉆至DK3611+614位置時(shí)，鉆鉆孔內(nèi)出現(xiàn)了了少量涌泥，遭遇溶腔，充填介質(zhì)為軟～流塑狀粘土。繼續(xù)鉆探時(shí)發(fā)生突水、突泥，最遠(yuǎn)噴射距離15m。巖溶充填軟～流流塑狀粘土，鉆鉆孔內(nèi)水量約約20m3/h。注漿加固方案PDK361++870巖溶2004年5月月31日，隧道進(jìn)口平導(dǎo)導(dǎo)開(kāi)挖到PDKK361+8870里程，采取超超前炮眼孔進(jìn)進(jìn)行超前探測(cè)測(cè)。炮眼孔鉆鉆至PDK3661+8733.5時(shí)，突然發(fā)發(fā)生突水，最最遠(yuǎn)噴射距離離5m，單孔涌水水量60m3/h。溶腔呈上窄下寬寬、右窄左寬寬型態(tài)。掌子子面范圍內(nèi)溶溶腔寬度為0.4～4.7m，溶腔由左左上向右下延延伸，左上最最大溶腔寬度度12m，右下最大大寬度4m。測(cè)試最大大水壓力為0.26MMPa，穩(wěn)定水壓壓力為0.14MMPa，預(yù)估涌水水量為2～7萬(wàn)m3/d。泄水洞排水方案案DK362+0060巖溶2004年100月17日，隧道進(jìn)口正正洞開(kāi)挖到DK3622+060，采用5m加深炮眼孔孔超前探測(cè)時(shí)時(shí)，由探孔中中射出水流，射射程4m。隧道內(nèi)由左上向向右下發(fā)育一一富水溶槽，溶溶槽左寬右窄窄，寬度為0.7～0.1m。溶槽中充充滿水，經(jīng)測(cè)測(cè)試，水壓力力為0.1MPa。注漿填充堵水方方案PDK362++144巖溶2004年100月10日，隧道進(jìn)口平導(dǎo)導(dǎo)施工至PDK3662+1444進(jìn)程，進(jìn)行超超前水平鉆探探時(shí)，由鉆孔孔內(nèi)滿孔突水水，水平噴距距7.3m，水質(zhì)清澈澈，突水量約約為800m3/h。溶腔主要發(fā)育向向正洞上方方方向。測(cè)試溶溶腔水壓為0.06～0.20MMPa，正常涌水水量為800m3/h，暴雨期達(dá)4000mm3/h。泄水洞排水方案案DK362+2277巖溶2005年2月月17日，隧道進(jìn)口正洞洞掘進(jìn)至DK3622+274..5里程，掌子面面超前5m探孔內(nèi)出現(xiàn)現(xiàn)突水，射距距20m，流量100m3/h。之后，突突水逐漸穩(wěn)定定在20m3/h。隨后揭示溶腔腔，溶腔主要位位于隧道頂部部，左側(cè)為起起拱線上50cm，右側(cè)為55cm，沿隧道橫橫向發(fā)育寬度度8.3m，縱向1.7m。2月20日橫通道爆破破施工時(shí)，溶溶腔上部填充充物突然坍塌塌、涌出，涌涌出物堆滿掌掌子面17.5m空間，涌出出物體積約500m3。涌出物主要為塊塊石和少量粘粘性土，最大大塊石為3m×2mm×1m。后經(jīng)探測(cè)，該該溶腔沿隧道道軸線長(zhǎng)14m，可探高度度拱部以上13m均泥夾孤石石。穩(wěn)定后涌涌水量為20m3/h。注漿加固方案DK363+0090巖溶2005年111月8日，隧道進(jìn)口口正洞開(kāi)挖到到DK3633+090里程，超前前水平鉆探未未發(fā)現(xiàn)異常，開(kāi)開(kāi)挖后掌子面面右側(cè)拱腰突突然發(fā)生突水水涌砂，瞬間間涌水量180000m3/h，涌出粉細(xì)細(xì)砂7700mm3，造成正洞洞淹井460m，平導(dǎo)淹井927m。隧道頂部3m高高程發(fā)育充填填泥砂型溶腔腔，溶腔縱向向長(zhǎng)約40m，溶腔涌水水量與地表降降雨聯(lián)系密切切，涌水量為為300～2300mm3/h，水壓力0.1～0.3MPPa。采取高位泄水支支洞，將巖溶溶水限量引排排到平導(dǎo)。溶溶腔段采取全全斷面帷幕注注漿法通過(guò)。PDK363++135巖溶2005年7月月10日，隧道進(jìn)口口平導(dǎo)開(kāi)挖通過(guò)PDK3663+1355里程，揭示示該段圍巖較較完整，發(fā)育育巖溶裂隙，拱拱部發(fā)育直徑徑約25cm的巖溶管道道，裂隙水量量約0.2m3/h，采取錨網(wǎng)網(wǎng)噴防護(hù)。22007年6月17日，地表強(qiáng)降降雨89.2mmm，巖溶管道道發(fā)生突水，最最大涌水量820m3/h。開(kāi)挖時(shí)揭示地質(zhì)質(zhì)為巖溶裂隙隙和巖溶管道道，通過(guò)后，隨隨著地表強(qiáng)降降雨發(fā)生巖溶溶管道突水。推測(cè)隧道以以外發(fā)育較大大規(guī)模的溶腔腔。采取注漿填充管管道方案PDK363++537巖溶2005年9月月25日，隧道進(jìn)口口平導(dǎo)施工到到PDK3663+5377里程，超前前水平探孔未未遇到較大異異常，僅發(fā)現(xiàn)現(xiàn)小型破碎裂裂隙。爆破開(kāi)開(kāi)挖后有少量量裂隙水，支支護(hù)約6h后，掌子面面右側(cè)拱腰突突發(fā)涌水，涌涌水量1500～3500mm3/h，造成平導(dǎo)導(dǎo)淹井1347m，正洞淹井816m。掌子面發(fā)育巖溶溶裂隙，但根根據(jù)淹井情況況，并結(jié)合正正洞地質(zhì)，推推測(cè)平導(dǎo)右側(cè)側(cè)拱腰以上，隧隧道以外發(fā)育育較大規(guī)模的的充水溶腔，溶溶腔內(nèi)含少量量泥砂。抽水至掌子面后后封堵，采取取注漿填充堵堵水方案。DK363+6629巖溶2006年5月月25日，隧道進(jìn)口口正洞施工到到DK3633+629里程，超前前深孔鉆探表表明隧道前方方DK3633+631發(fā)育充水溶溶腔。溶腔橫向?qū)挾却蟠笥?0m，縱向長(zhǎng)度12m，溶腔內(nèi)充充填清水，含含少量泥砂。超超前探孔最大大單孔涌水量量450m33/h，水壓力0.68MMPa。溶腔采取釋能降降壓法處理，基基底采取混凝凝土換填。PDK364++005巖溶2006年111月3日，隧道進(jìn)口口平導(dǎo)開(kāi)挖到到PDK3663+9955里程，采取取超前水平鉆鉆探時(shí)，探測(cè)測(cè)到隧道前方方PDK3664+0055里程發(fā)育高高壓富水溶腔腔，溶腔內(nèi)充充填粉細(xì)砂，包包鉆現(xiàn)象嚴(yán)重重，雖采取前前進(jìn)式注漿，鉆鉆進(jìn)約5m后也難以鉆鉆穿溶腔。溶腔內(nèi)充填粉細(xì)細(xì)砂，左側(cè)寬寬度大于10m，右側(cè)約5m。超前探孔孔單孔最大涌涌水量100m3/h。采取迂回導(dǎo)坑繞繞避方案，迂迂回導(dǎo)坑遭遇遇溶腔僅2m，采取小導(dǎo)導(dǎo)管注漿方案案。PDK364++220巖溶2007年4月月15日，隧道進(jìn)口口平導(dǎo)開(kāi)挖到到PDK3664+1944里程，采取取超前水平鉆鉆探時(shí)，鉆孔孔鉆到PDK3664+2200處，由鉆孔孔內(nèi)射出高壓壓水，將鉆桿桿推出。該處發(fā)育高壓富富水巖溶裂隙隙，探孔最大大單孔涌水量量450m3/h，水壓力0.45MMPa。采取局部注漿堵堵水方案F11斷層（PPDK3655+102～+367、DK3655+096～+355）2007年9月月15日，隧道出口口平導(dǎo)開(kāi)挖到到PDK3665+37里程，進(jìn)行超前水水平鉆探，鉆鉆探到前方PDK3665+3599里程進(jìn)入F11斷層影響帶帶。F11斷層主要要由構(gòu)造角礫礫巖、碎裂巖巖和斷層泥組組成，巖體極極其破碎。超超前探孔單孔孔最大涌水量量1800mm3/h，水壓力2.5MPPa。信息化注漿堵水水加固方案石英砂巖夾頁(yè)巖巖及煤線高壓壓裂隙水段（PDK3666+2955～+155、DK3666+296～+148）2005年8月月12日，隧道出口口平導(dǎo)開(kāi)挖到到PDK3666+2955里程，超前前深孔鉆探時(shí)時(shí)，由鉆孔內(nèi)內(nèi)射出高壓水水，噴射距離離30m，探測(cè)到瓦瓦斯?jié)舛?.9%。該段為須家河組組石英砂巖夾夾頁(yè)巖及煤系系地層，夾層層厚度20～90cm。超前探孔孔涌水量為10～500m3/h，水壓力2.1～3.2MPPa。平導(dǎo)采取周邊注注漿堵水，正正洞采取全斷斷面注漿堵水水。3施工管理理3.1建立風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)隧道管理理體系齊岳山隧道是宜宜萬(wàn)鐵路8座Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道道之首，自建建設(shè)初期，建建設(shè)指揮部組組織參建各方方就進(jìn)行了風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)管理，并并隨著工程實(shí)實(shí)踐的進(jìn)行不不斷完善，形形成高風(fēng)險(xiǎn)隧隧道風(fēng)險(xiǎn)管理理體系，如圖圖7。圖7高風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)隧道風(fēng)險(xiǎn)管管理體系3.2抓好超前前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)預(yù)報(bào)和水文監(jiān)監(jiān)測(cè)工作3.2.1將超超前地質(zhì)預(yù)測(cè)測(cè)預(yù)報(bào)納入工工序管理（1）配備先進(jìn)進(jìn)的鉆機(jī)設(shè)備備由目前超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)術(shù)水平來(lái)看，深深孔鉆探是準(zhǔn)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)不良良地質(zhì)（特別是是巖溶）的主主要手段。為了將超前前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作作做到位，施施工單位購(gòu)置置了目前國(guó)外外先進(jìn)的RPD-1150C地質(zhì)鉆機(jī)。（2）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化管理在強(qiáng)化超前地質(zhì)質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)管管理，對(duì)超前前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)預(yù)報(bào)鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)、施鉆、驗(yàn)驗(yàn)孔、判釋實(shí)實(shí)行分級(jí)管理理，責(zé)任到人人，做到“物探現(xiàn)行、鉆鉆探驗(yàn)證、有有疑必鉆、不不明不掘”及堅(jiān)持“定人定孔定定檢查、重探探密探加深探探”的“三定三探”原則。3.2.2加強(qiáng)強(qiáng)水文監(jiān)測(cè)工工作巖溶隧道施工中中，巖溶水對(duì)對(duì)工程的危害害性最大，為為了保證隧道道施工安全，水水文監(jiān)測(cè)極其其重要。水文文監(jiān)測(cè)主要進(jìn)進(jìn)行降雨量、涌涌水點(diǎn)、涌水水量、水壓、水水位等水文項(xiàng)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)及及分析。3.3決策管理理體系（1）建設(shè)單位位在重大技術(shù)術(shù)方案決策上上發(fā)揮核心主主導(dǎo)作用針對(duì)齊岳山Ⅰ級(jí)級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道，成立以建設(shè)指揮部指揮長(zhǎng)為組長(zhǎng)的重大技術(shù)方案管理小組，