山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底.doc

山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 1 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 第一部分 线路专业 第一次交底线路已基本完成 本次仅补充发鸠山改线方案进度 情况 该方案改线起点为 DK430 550 至 DK475 600 改线后长度为 36 585km 目前铁道部鉴定中心已同意该线路方案 但细部的方案并未进 行详细审查 概算未审批 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 2 第二部分桥梁专业 一 本段沿线水文及桥涵概况 本段至洪洞北 不含 至汤阴东 含 沿线途径黄河水系 海 河水系的部分河流 线路起于临汾盆地黄河第一大支流汾河下游地 区 穿越汾河与沁河的分水岭太岳山区 进入黄河另一条重要支流 沁河 翻越发鸠山进入长治盆地 沿浊漳河越太行山 进入豫北平 原的海河流域 洪洞北至汤阴东段正线桥梁 129 座 全长 59 3km 联络线 8 座 全桥长 3 3km 涵洞共 400 座 主要以框架涵为主 二 主要技术标准 1 设计洪水频率 桥梁 1 100 涵洞 1 100 2 设计荷载 ZH z 1 2 活载 3 建筑限界 1 跨越本线桥梁的建筑限界 采用 建限 1 自轨面起高 度不小于 6 55m 2 跨越公路及地方道路的立交桥 其建筑限界参照 公路工 程技术标准 JTG B01 2003 及 城市道路设计规范 CJJ37 90 并结合与地方交通部门签订的有关协议或谈话纪要办理 立交 桥涵在满足其净高的前提下酌留余量 3 跨越天然气管道的桥涵 按照 原油 天然气长输管道与 铁路相互关系的规定 及 铁路工程设计防火规范 TB10063 2007 的相关规定并结合管道管理部门的有关要求办理 本段跨越的河流无通航要求 三 桥涵设计概况 1 本线采用货专梁系列简支 T 梁采用梁场集中预制 采用架桥 机架设 连续梁采用悬浇 梁部集中预制 钢桁梁采用拖拉法或鹰 架法施工 目前重载参数于 7 月 18 日由鉴定中心组织进行初步审查 审查 结果将轨道结构进行调整 16m 20m 24m 简支梁梁高进行调整 2 桥梁墩台 一般采用单 双线圆端形实体墩 空心墩 斜交 角度很大的跨河桥采用圆形实体墩 空心墩 圆端形桥墩的适用高 度本线一般为墩高 30m 以下 若地基承载力偏小 可控制在 25m 以 下 双线桥台采用矩形空心桥台 挖方内桥台 单线桥台采用 T 形 桥台 挖方内桥台 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 3 桥梁墩台位于有冰凌的河流和水库中的桥墩台 应根据具体情 况考虑冰荷载作用 有流冰的还需设置破冰棱 破冰棱刃口的顶端 应高出最高流冰顶面 1 0m 如采用空心墩 底部实心段应高出最高 流冰 结冰 水位至少 1 0m 连续梁中墩 交界墩 以及钢桁梁桥墩进行特殊设计 当线路 与天然气 原油长输管道交叉 或在枢纽附近跨越铁路 当斜交角 度很大而且条件困难无法避免时 采用框架墩 本段设计采用标准图 通用图及参考图号本段设计采用标准图 通用图及参考图号 序 号 图名图号 1 时速 160 公里客货共线铁路预制后张法简支 T 梁 专桥 2010 2103 暂定 2客货共线铁路桥梁盆式橡胶支座专桥 2007 8160 3铁路常用跨度连续梁支座安装图通桥 2009 8361 4客货共线铁路混凝土桥梁避车台待定 出通用图 5客货共线铁路桥梁防水体系通桥 2006 8061 6双线圆端形桥墩晋中南洪日施桥 参 墩 7单线圆端形桥墩晋中南洪日施桥 参 墩 8单线 T 台晋中南洪日施桥 参 台 9双线桥台晋中南洪日施桥 参 台 10特殊梁跨 包括连续梁和钢桁梁 晋中南洪日施桥 参 梁 1 13 11钢筋筋混凝土框架涵专桥 2008 5001 12钢筋筋混凝土小方桩专桥 2008 7001 13铁路桥限高防护架设计图专桥设 05 8184 14桥上电缆槽设计图晋中南洪日施桥 参 附 15接触网支柱基础构造图晋中南洪日施桥 参 附 16铁路综合接地系统通用参考图通号 2009 9301 3 桥梁基础 1 根据地质情况分别采用明挖基础 钻 挖 孔桩基础 挖井 基础 2 钻孔桩设计桩径一般采用 100cm 125cm 150cm 当 技术条件允许时 选择较小桩径 3 跨天然河道的特大 大桥不宜采用明挖基础 4 公路桥 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 4 1 桥面系 桥面铺装 桥面铺装采用 10cm 厚沥青混凝土铺装 层 5cm 厚普通粒径沥青混凝土 5cm 厚小石子沥青混凝土 10cm 厚 C40 混凝土 桥面横向坡度采用 2 通过墩台帽梁斜置进行调整 桥面连续并设置连续构造 伸缩缝采用浅埋型号 一联长度小于 65m 支撑垫石采用圆板式橡胶支座 栏杆采用钢筋混凝土形式 等级较高的道路 桥梁外侧采用防撞墙 内侧采用波形护栏 2 梁部设计 按照交通部新颁规范规则 采用 2006 版小箱梁 或 T 梁 小箱梁通过湿接缝 T 梁通过翼缘板的调整来适应桥面宽 的变化 但调整幅度不应超过标准宽度的 5 3 下部结构设计 采用肋板式或柱式桥台与板式桥墩或桩柱式 桥墩 钻孔桩直径根据计算确定 扩大基础需放置在 W3 W2 的岩层 上 基底承载力不得小于 350kPa 但 W3 的强风化花岗岩不得设置 扩大基础 5 小桥涵 1 框构桥顶板顶宜与与路肩平齐 板顶至轨底高度不得小于 0 7m 2 正线框架桥宽 道碴槽外侧间距 为 5 0 单线 8 0 双 线 m 人行道净宽 0 8m 孔径较小的框架桥可与路基同宽 不设 人行道 但需设置护栏 3 排洪涵洞必须设计为无压涵洞 4 油气管道保护涵不得兼作立交 排洪 灌溉之用 5 涵洞设计 一般采用框架涵 盖板涵 圆涵 倒虹吸 个别 采用渡槽形式 6 净高小于 5m 的桥涵均需设置限高架 7 位于采空区范围内的涵洞 应执行下列要求 采用整体式基础 涵长计算时 出入口应各增长 1m 左右 涵洞分节长度与基础周边注浆孔间距一致 采用 3m 同时涵 洞净高及顶板适当加高 板涵边墙内侧 基础顶部及底部均增设 12 16mm 间距 10cm 钢筋网 涵节长度 2 3m 8 湿陷性黄土地区涵洞 应执行下列要求 不采用分离式基础 出入口均按正交设计 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 5 地基采用如下处理措施 a 基底至湿陷性线厚度小于等于 3m 时 若基底土层为 1 2 级非 自重性黄土 按换填 1 5m 三七灰土处理 若基底土层为自重性黄土 则非湿陷性线以上全部换填三七灰土 b 基底至湿陷性线厚度大于 3m 时 若基底土层为 1 2 级非自重 性黄土 按换填 3m 三七灰土处理 若基底土层为自重性黄土 则 改用 0 4m 打拔灰土挤密桩处理 c 基底土层承载力小于 150Kpa 基底至承载力大于等于 150 的持 力层厚度小于 4m 时 全部换填砂砾石 基底至承载力大于等于 150 的持力层厚度大于等于 4m 时 土 层为非液化承载力大于等于 120 时 换填 3m 砂砾石 承载力小于 等于 100 时 用小方桩处理 若土层厚度超过 12m 改用长 12m 的 碎石挤密桩处理 土层为液化 换填 0 5m 砂砾石 用碎石挤密桩处 理 d 采用肋板涵时 基底湿陷性黄土厚度小于 3m 采用全部换填三 七灰土的办法处理 厚度大于 3m 采用打灰土挤密桩的办法处理 e 涵洞在 叁桥 89 8011 的基础上 出入口浆砌片石铺砌 适当加长 垂裙适当加深 f 涵洞上下游的沟岸 沟床进行浆砌片石铺砌 铺砌长度为出 入口铺砌外各 25m 铺砌高度为出入口水深加 0 5m 入口如有数条 沟 则均进行铺砌 6 桥梁附属工程 1 路桥分界里程为台尾里程 台后路桥过渡段填料数量由路基 专业计列 2 跨越既有道路的大中桥 施工时采用打入钢轨桩进行防护 当交通净高小于 5 0m 时 设置限界防护架 3 跨越河流的大中桥 河岸 尤其河湾凹岸 应根据水文条件 设计流速较大 及河岸地质条件 本线多为砂质河岸 进行护岸 铺砌 并进行必要的抗渗设计 7 结构耐久性设计 混凝土结构设计使用年限级别 设计使用年限 100 年 桥涵主 要结构采用混凝土等级如下 1 本线桥梁主要采用混凝土结构 钢筋混凝土结构 预应力混 凝土结构 钢结构 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 6 a 梁部均为 T2 环境 使用年限级别 100 年以上 均按照钢筋混 凝土及预应力混凝土计 混凝土最小强度等级 C35 b 墩台身及基础为 T1 T2 T3 L1 H1 环境 使用年限级别 100 年以上 支撑垫石按照钢筋混凝土计 处于 T2 环境 混凝土强度等级 C50 顶帽按照钢筋混凝土计 处于 T2 环境 混凝土强度等级 C35 桥墩托盘处于 T2 环境 混凝土强度等级 C35 墩台身 水位变动区以上部位 挡砟块按照素混凝土计 处 于 T2 环境 配面层钢筋 混凝土最小强度等级 C30 2 桥梁基础 包括桩基 混凝土等级不得低于 C30 3 涵洞按新标准图采用 出入口使用旧图时 材料等级 保护 层厚度按新 桥规 及 耐久性暂规 执行 4 提供的地质资料地下 表 水如有侵蚀性时 对水位以上 1 0m 以下的所有混凝土应严格执行 耐久性规范 相关要求 5 钢筋混凝土结构净保护层厚度 梁部按通用图办理 桩基净保护层不得小于 70mm 其它部位普通钢筋最小净保护层为 35mm 施工允许误差为 0 5mm 8 曲线布置采用平分中矢法布置 桥台曲线布置时按直线或折 线布置 9 设计标高应考虑竖曲线影响 10 宽分为两部分 第一部分为由于线间距加宽引起 此部分桥 面加宽采用调节中间湿接缝的方法实现 第二部分为当道碴槽挡碴 墙内侧距线路中心小于 2 2m 时 通过调节两侧湿接缝的方法实现 四 施工方法简述 1 本线桥梁一般采用 32m 及以下简支 T 梁 梁部集中预制 采 用架桥机架设 跨越公路桥梁上部结构施工时选择夜间架梁 以尽 量减小对公路行车的影响 2 本线跨越高速公路 国道 省道等采用的混凝土连续箱梁 梁部拟采用悬浇施工 桥下设棚架作安全防护 3 桥梁墩台身采用现场浇注混凝土方法施工 4 桥梁桩基础采用钻孔灌注 泥浆护壁成孔 现场灌注水下混 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 7 凝土 承台采用现场浇注混凝土方法施工 5 对于河沟及水塘内的桥梁墩台 基础及涵洞 一般采取草袋 围堰 筑岛填土施工方案 对于流量较大河流 采用架设水上施工 平台 6 对于一般乡村道路 立交桥涵的施工过渡一般尽量选择临时 改移道路方案过渡 对于无法采用改线过渡的下穿立交采用临时封 闭道路方案 或采取安全防护措施 对于本线跨越的主要道路 临 近道路的桥墩 台 应根据设计情况采取相应防护措施 7 小桥涵的框架身采用现场浇注混凝土方法施工 现场浇注不 能一次完成时 可分两次浇注 但施工缝必须按要求处理 小桥涵 基础采用级配碎石换填和打入小方桩基础 8 桥台台后及涵背填土在桥涵修建完成 混凝土强度达到设计 强度要求后 方可对称 分层夯填 9 天然气属易燃易爆品且具毒性 跨越天然气管道的桥涵施工 应周密准备 严格管理 基坑应采用人工开挖 开挖时应注意对管 道防腐层的保护 部分天然气管道同时预埋有光缆 开挖时应密切 注意 管道开挖后应采用草袋覆盖 防止尖锐物体破坏及日光照射 老化 开挖后按适当间距对管道设临时支撑 桥涵施工完毕后对管 道原状土回填至自然地面 五 施工及养护注意事项 1 桥涵施工应遵循 铁路桥涵施工规范 TB10203 2002 2 为满足结构耐久性要求 混凝土材料的选用 配比及施工 养护等工艺应遵照 铁路混凝土与砌体工程施工规范 TB10210 2001 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 铁建设 2005 157 号 及局部修订条文 铁建设 2007 140 号 办理 3 施工单位进场后 应根据设计图纸 认真核对地形地貌 墩 台里程 高程 曲线布置等线路资料 尤其是跨公路 道路处的里 程 标高 线路夹角等 如有疑问应及时与设计单位取得联系 4 桥涵基础施工前 应核对地质资料的准确性 如有变化 请 与设计院联系 基坑开挖后发现地质情况与设计不符时 应及时与 设计单位取得联系进行处理 5 施工过程中 桩基础钻孔完成后 应及时清孔与灌注桩身混 凝土 并确保清底及成桩质量 对于桩长超过 40m 的钻孔桩 桩身 内需设置 3 根外径 53mm 壁厚 3 5mm 的钢管 也可采用 PEG 管 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 8 以便超声波检查 6 墩台基础开挖时应作好防排水设施并及时浇注基础 以免基 坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力 基础施工完成后基 坑需及时回填 回填部分应夯实 7 当墩身混凝土分段浇筑时 其间隔时间不宜超过 3 天 其接 触面应严格按施工接缝处理 并加强接缝处震捣 8 由于墩台混凝土体积较大 施工浇筑时 应采取降低水化热 及温控措施 以避免出现大体积混凝土温度裂纹 9 墩台施工时需注意预埋检查梯等附属设施的预埋件 要求准 确定位 10 对于需要在桥墩或桥面预留接触网钢支柱基础的大中桥 请 仔细核对钢支柱类型 如发现接触网专业布置的支柱类型与本图支 柱类型不一致 应及时与设计单位沟通修改设计 11 梁部预制时注意按支座图要求预埋上支座板 同时注意固定 支座设置方向 安装支座前 应进行清孔 预留孔内不得有水 以 避免因冻胀产生桥墩台顶帽开裂的情况 12 距离等级道路 如国道 省道 高速公路 较近时 应采取 防护措施保证交通及施工安全 基础施工时加强基坑防护 基坑开 挖后应及时支护 24 小时派专人观察 确保既有公路安全 13 施工过程中 弃土不得侵占河道 河道上下游 100m 严禁挖 砂取石及抽取地下水 对于冲刷严重的河湾 应对河岸进行防护 在上下游 150m 范围内采用 M20 浆砌片石护岸 铺砌厚度 0 35m 14 对于小桥涵 施工前应核查小桥涵处用途是否能满足实际用 途要求 实际地质情况是否与设计图相符 横断面及出入口标高与实 际是否相符 路肩标高 轨底标高及线间距是否有误 对于地基采 用小方桩加固处理的小桥涵 施工前可以先试打 1 2 根 合理确定 打入桩施工工艺 15 对于跨越天然气管线的桥涵 施工前应与相关部门联系 并 签订安全施工协议 施工时应将施工方案报管道管理部门核备 确 保施工方案无误后 严格按施工方案施工 并加强过程检查 六 环境保护与水土保持措施 铁路建设工程浩大 桥涵施工容易对周围植被 水环境 大气 环境在一定时间内造成较大影响 修建铁路桥涵采取适当的措施 注重水土的保持 减少对生态环境的破坏 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 9 1 跨越排洪河道时 不压缩天然河道 避免长大改沟 保持天 然径流状态 以保证洪水排泄畅通 避免加大冲刷 减少对桥址上 下游岸坡的影响 避免造成水土流失 2 涵洞孔径充分考虑其排洪能力 避免因孔径偏小引起的涵洞 束水 而导致下游冲刷加剧引起水土流失 3 桥涵基坑开挖 尽可能减小开挖面 减少对植被的破坏 挖 出的地表种植土 应就近弃于本工程专设的弃土场内 其它弃土 弃石尽量作为路基土用 否则要及时处理 避免任意堆放堵塞 压 缩河道 4 对钻孔桩施工中产生的泥浆 应及时处理 防止污染周围环 境 5 施工时要随时保持施工现场排水畅通 地质不良地段桥涵施 工尽量避开雨季 6 尽量保护征地范围内的树木和庄稼 施工营地尽量避开林地 少砍或不砍树林 7 施工营地的生活污水 粪便及生活垃圾等须及时处理 可清 运至专设的垃圾坑掩埋 不得随意丢弃 造成污染 施工结束后 废油 废沥青 废水泥 废石灰 废混凝土等建筑垃圾 应及时处 理 含有有害物质的建筑垃圾须专门处理 七 供图情况 5 月 29 座桥梁 6 月 22 座桥梁 86 座小桥涵 7 月 3 座正式图 16 座咨询图 目前正要求集中咨询 25 号出正式图 90 座小桥涵 目前师村短桥方案范围桥梁受曲亭互通立交协议的影响 方案 不稳定 该范围内桥涵暂不供图 相关道路立交协议确定后 公路桥及时供图 八 目前遇到一些问题 1 本月重载荷载参数及货专梁研究成果初步审查 道砟厚度有 原来 30cm 改为 35cm 16m 20m 24m 梁部需要优化 其结果影响桥 梁墩台参考图 2 对已经出咨询修改稿的桥梁待梁部及轨道参数确定后 调整 相关标高及参数出正式施工图 3 跨越重要道路 高速公路的桥梁 待签订正式协议后才能出 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 10 正式施工图 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 11 第三部分 地质 一 自然地理概况一 自然地理概况 一 地理位置 山西中南部铁路通道洪洞北至汤阴东段 自洪洞北站 不含 DK319 000 起 沿河向东北方向到达古县后 以太岳山隧道越岭后 到达安泽站 出安泽后向东经长子南 长治县南 壶关 到达下社 之后折向东南 以太行山隧道翻越太行山 经安阳 鹤壁 至本次 初步设计终点汤阴东站 线路行径 2 省 4 市 10 县 市 区 跨太 原 郑州两个铁路局 二 地形地貌 线路穿行于中国地理第二 第三台阶 有山地 盆地 平原三大 地貌单元 总体地势西高东低 地形起伏 二 三台阶过渡段落差 达千余米 线路依次穿越临汾盆地 太行 太岳山构造侵蚀山地 沁潞高原 豫北冲洪积平原 横穿的主要山脉有太岳山 太行山 太岳山脉 为黄河水系与海河水系分水岭 1 1 临汾盆地 洪洞临汾盆地 洪洞 曲亭 曲亭 喜山运动形成的断陷构造盆地 盆中为洪积扇及冲洪积平原 边 缘为隆起及受切割黄土台地 盆底高程 450 550m 相对高差 100m 2 2 太行太行 太岳山构造侵蚀山地 沁潞高原 苏堡太岳山构造侵蚀山地 沁潞高原 苏堡 时丰 时丰 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 12 太岳山走向近南北 西翼以霍山大断裂与盆地相接 山势陡峻 东翼为单面山 山势低缓 太岳山顶高程 2000 2500m 相对高差 1000 1500m 太行山走向近南北 山势陡峻 沟谷发育 侵蚀强烈 基岩裸露 区 山高坡陡 河谷深切 呈 字型 山顶灰岩发育 溶蚀作用 明显 太行山顶高程 1600 2000m 西侧相对缓倾 相对高差 500 1000m 东侧为以活动断裂与华北平原相接 相对高差 1500m 山间发育长治 林州盆地和较宽的沁河河谷 山前发育低山 丘 陵 地形起伏相对平缓 3 3 豫北太行山山前洪积倾斜平原豫北太行山山前洪积倾斜平原 太行山山前 由垂直山脉的冲 洪积裙组成 倾向平原 山区和 平原过渡地带 高程 80 100m 相对高差 20 50m 三 气象特征 线路途经区属温暖带亚湿润区 四季分明 冬长夏短 春季干燥 多风 夏季炎热 雨量集中 秋季凉爽湿润 冬季寒冷干燥 雨雪 偏少 山西段 洪洞 林州 夏季受海洋性暖湿气团影响 盛行东南 季风 冬季受极地干冷气团控制 雨雪稀少 气候寒冷 年平均气 温介于 8 13 降水强度和变率较大 季节分配不均 春季降水少 降水集中在 7 9 月 年平均降雨量介于 420 670mm 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 13 其余地段 林州 汤阴东 受大陆性季风制约 冬寒干燥 春 季多风 夏热多雨 秋季天高气爽 具 春旱 秋涝 晚秋又旱 特 征 年平均气温介于 12 15 年平均降雨量介于 500 840mm 集 中在 7 9 月 根据沿线近 10 30 年气象资料 按对铁路工程影响的气候分区 标准 山西段 洪洞 林州 属寒冷地区 其余地段 林州 汤阴 东 属温暖地区 根据沿线地区气象要素资料 沿线地形及相关工程资料 结合现 场调查 沿线土壤季节性冻土最大冻结深度划分如表 1 表 1 土壤季节性冻土最大冻结深度区划表 区 段起讫里程 贯通方案 最大冻结深度 cm 备注 洪洞 古县DK319 000 DK356 00047cm 古县 安泽DK356 000 DK418 00050cm 安泽 长子DK418 000 DK488 00075cm 长子 下社DK488 000 DK545 00061cm 下社 林州DK545 000 DKD595 00093cm 林州 汤阴东DK595 000 K12 10042cm 根据各地区最大冻结深度 参照地形修正 四 地震动参数区划 根据 中国地震动峰值加速度区划图 中国地震动反应谱特 征周期区划图 GB18306 2001 沿线地震动参数划分如表 2 表 2 地震动参数区划表 区 段 起讫里程 贯通方案 地震动峰 值加速度 地震 烈度 地震动反映 谱特征周期 备注 洪洞 旧县DK319 000 DK390 0700 20g 度0 35s 旧县 安泽DK390 070 DK410 9800 15g 度0 40s 安泽 冀氏DK410 980 DK439 5000 10g 度0 40s 冀氏 衡水DK439 500 DK456 1000 10g 度0 45s 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 14 区 段 起讫里程 贯通方案 地震动峰 值加速度 地震 烈度 地震动反映 谱特征周期 备注 衡水 长子DK456 100 DK488 0000 05g 度0 45s 长子 林州DK488 000 DK597 2000 10g 度0 40s 林州 时丰DK597 200 DK628 1500 15g 度0 40s 时丰 汤阴东DK628 150 K12 1000 20g 度0 40s 根据国家标准 中国地震动力参数区划图 划分 场地条件平坦稳定中硬场地 工点地震 动反映谱特征周期依据场地类型做相应调整 地震安全性评价 完成后相应调整 二 地层及构造二 地层及构造 一 地层岩性 沿线地层出露较齐全 除泥盆系 志留系地层缺失外 其余各 时代地层均有出露 临汾盆地主要出露第四系地层 以黄土为主 太行 太岳山构造 侵蚀山地 沁潞高原 出露的主要地层有上第三系 三迭系 二迭 系 石炭系 震旦系碎屑岩 页岩 泥岩 砂岩 砾岩 奥陶系碳 酸盐岩 灰岩 白云岩 及太古界变质岩 片麻岩 角闪岩 燕山期侵 入岩 闪长岩 第四系地层分布在河谷及山间盆地 以黄土覆盖最 广 豫北太行山山前洪积倾斜平原主要出露第四系冲洪积层 下伏 第三系泥岩 砾岩及泥灰岩 二 地质构造 1 1 构造分区构造分区 洪洞北至汤阴段位于华北板块 华北陆块内 区内构造复杂 基底复式褶皱变质作用强烈 盖层断裂发育 控制断陷盆地形成 深大断裂对沉积建造 岩浆活动和岩石变质起控制作用 2 2 构造体系构造体系 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 15 构造体系为华夏 滨西太平洋构造体系域 新华夏系 洪洞北 至汤阴段横跨新华夏系第三隆起带 山西隆块 和第二坳陷带 华 北断坳 3 断裂带 沿线地质构造复杂 深大断裂发育 以规模大 分布密集为特征 洪洞北至汤阴段横跨汾渭 涿州 安阳两大活动断裂带 洪洞北至汤阴段主要穿越霍山大断裂 太行大断裂 任村 西平 罗大断裂 青洋口大断裂 太行山东簏深断裂 3 3 新构造运动新构造运动 沿线新构造运动强烈 表现为大面积拱形隆起和坳陷 继承中生 代及古生代断裂 沿断裂多次岩浆岩侵入 三 水文地质特征三 水文地质特征 一 地下水分布及特征 沿线地表径流主要有黄河 汾河 沁河 漳河及其支流和人工沟 渠 沿线地下水受地形地貌 地层岩性 区域构造 古地理环境及气 象 水文诸因素影响和制约 按含水介质及贮存条件划分为松散岩 类孔隙水 碳酸盐岩岩溶水 碎屑岩类孔隙裂隙水 基岩裂隙水四 类 1 1 松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 16 分布于平原 山前倾斜 冲洪积 冲湖积 断陷盆地 临汾 长治 林州 山区小盆地 山区河谷 受地质构造 地形地貌及 沉积环境控制 2 2 碳酸盐岩岩溶水碳酸盐岩岩溶水 沿线在太行山区 豫北太行山山前丘陵区碳酸盐岩分布 中奥陶 和中寒武系石灰岩岩溶化程度较强 下奥陶和上寒武系白云质灰岩 竹叶状灰岩的岩溶化程度较弱 下寒武系馒头页岩是岩溶发育下限 区域隔水底板 石灰岩裸露区 属岩溶潜水 排泄点常具承压性 覆盖或埋藏区 储水构造为单斜 向斜 属承压岩溶水 3 3 碎屑岩类孔隙裂隙水碎屑岩类孔隙裂隙水 沿线碎屑岩分布于太岳山区 太行山区 沂沭断裂带附近 含水 层为二叠系 三叠系 侏罗系 白垩系砂岩 砂砾岩 砾岩 泥岩 页岩 粘土岩为相对隔水层 裂隙在潜部较发育 风化深度一般在 15m 左右 裂隙发育细小 多被充填 富水性较弱 断裂构造影响 带 岩体破碎 产状变化较大 裂隙较为发育 富水性相对较好 4 4 基岩裂隙水基岩裂隙水 沿线变质岩 岩浆岩主要分布于豫北太行山山前丘陵区 含水层 为太古界 元古界各类变质岩及各期岩浆岩 以风化裂隙水为主 据裂隙发育性质及地下水的赋存条件 分为层状岩类裂隙水和块状 岩类裂隙水 四 工程地质特征四 工程地质特征 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 17 洪洞以东横跨太行 太岳两大山脉 山高谷深 地形困难 地质 构造复杂 局部岩溶发育 滑坡 崩塌 落石零星分布 线路在洪 洞 安阳以简单工程穿越活动断裂带 高地震烈度区局部地层存在 地震液化问题 线路从西至东依次途径霍西 沁水 安阳 鹤壁 三 个煤田区及安林一个铁矿区 存在压覆盖矿产资源问题 其中在长 治 安阳 鹤壁 地区采空区严重 对线路走向影响较大的采空区已 基本绕避 仅石村铁矿存在采空问题 线路在汾河流域 晋东南地 区高阶地 豫西北分布有湿陷性黄土 在盆地边缘局部还分布有软 土 松软土 特别长治盆地西部边缘下伏有机质粉质黏土 在临汾 安阳 鹤壁地区分布有膨胀 岩 土 一 不良地质分布 特征 1 黄土边坡 DK340 700 DK390 000 太岳山与临汾盆地交界地带 张庄背斜 浮山大断裂两侧 为黄土台垣 冲沟发育 沿冲沟两侧形成土质边坡 局部有坍塌和变形 DK408 200 DK417 500 李垣河及沁河河谷黄土发育 沿沟谷形 成土质边坡 2 2 顺层顺层 长治盆地西缘及南缘 岩性为三叠系 石炭系砂岩 泥岩 局部 段落存在顺层问题 3 3 危岩 落石 崩塌 岩堆危岩 落石 崩塌 岩堆 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 18 太行山河谷切深 两岸陡峻 多呈 字型 为典型的幛石岩地 貌 沿线地层为寒武 奥陶 震旦及太古界地层 岩性坚硬 当平行 于沟谷深大构造 卸荷节理发育时 沟谷两侧易形成崩塌落石 4 4 岩溶岩溶 华北地区奥陶系马家沟组灰岩 寒武系张夏组灰岩岩溶较发育 太行山和豫北太行山山前丘陵区分布有岩溶地层 以裸露型岩溶 为主 可溶岩为一套碳酸盐岩 硫酸盐岩建造 含 3 层石膏 与顶 板灰岩交接处 形成 3 层似层状溶蚀裂隙带 中 弱岩溶化 岩溶 形态不典型 地表水系正常 发育岩溶干谷 干沟和少量岩溶洼地 溶洞系统受辛安泉域 珍珠泉域控制 沁水坳陷 太岳山区 长治盆地 煤系地层下发育奥陶系峰峰组 灰岩 该组灰岩古岩溶发育 在地质构造力和上部覆盖岩层的重力 长期作用下 有些溶洞发生坍塌 覆盖在上部的煤系地层也随之陷 落 形成圆形或不甚规则的椭圆陷落柱 陷落柱导水性良好 太岳 山隧道 范家山隧道 红泥寺 1 号隧道 红泥寺 2 号隧道 发鸠山 隧道应加强陷落柱涌 突 泥水的预防和超前预报 5 5 压矿及采空区压矿及采空区 线路从西至东依次穿经霍西 沁水 安阳 鹤壁 三个煤田区及林 州一个铁矿区 存在压覆盖矿产资源问题 其中在长治 安阳 鹤壁 地 区采空区严重 对线路走向影响较大的采空区已基本绕避 6 地震区地震区 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 19 线路在洪洞 安阳穿越华北地震区中汾渭地震带和河北平原地震 带 地震带内地震活动强烈 存在活动断裂构造 地震液化等不良 地质问题 1 活动断裂 线路横跨汾渭 涿州 安阳四大活动断裂带 线路均以大角度及 简单工程通过主干断裂 桥渡基本置于地质条件相对较好的 安全岛 内 2 地震液化 线路 DK319 000 DK456 100 DK488 000 K12 100 两段位于高地 震动峰值加速度区 沿线汾河 洪安涧河 沁河 安阳河 羑河河 漫滩个别饱和粉细砂 粉土地层存在地震液化可能外 其它经初判 不存在地震液化 6 6 有害气体有害气体 沿线隧道未穿越含煤线 煤层地层 瓦斯问题不突出 但二叠系 下统石盒子组含煤线 二叠系下统山西组 石炭系上统太原组含煤 地层 具良好的生气条件 DK361 500 DK495 500 位于沁水坳陷内 路肩线以下 300 600m 下伏含煤线 含煤层地层 断裂带 陷落柱 及穹隆构造易于富集和储存瓦斯 该段长大隧道应加强监测 加强 通风 二 特殊岩土分布 特征 1 1 黄土黄土 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 20 沿线黄土分布在洪洞至水冶间河谷 盆地边缘及低中山区表层 黄土主要有两类 一类为河谷 级阶地 Q3al pl 冲洪积粉质黄土 另一类为低中山区表层 Q4pl 冲洪积次生黄土 孔隙大 垂直节理 发育 图 3 黄土断续分布 厚度一般3 7m 最大厚15m左右 大部为非自重湿 陷性场地 湿陷等级为 级 临汾盆地边缘 苏堡 北韩 壶关盆地 下社附近 湿陷性黄土相对较厚 可达20m 为自重湿 陷性场地 湿陷等级为 级 局部可达 级 2 2 膨胀 岩 土膨胀 岩 土 临汾盆地东缘 DK336 DK367 下伏上第三系黏土岩 泥质砂岩 黏土岩 泥质砂岩为半胶结状态 遇水易崩解 现场简易崩解试验 100g 原状样 15min 左右即可崩解完成 为中 强膨胀岩 北卦地隧 道 南卦地隧道 孔峪隧道 杨家掌隧道 干阳沟隧道部分穿越该 套地层 太岳山区发育二叠系上统石千峰组地层 石千峰组地层岩性以砖 红色泥岩为主 夹薄层砂岩 泥岩黏土矿物 伊利石 蒙脱石混层 占 50 蒙脱石含量 M 5 6 膨胀率 VH4 5 自由膨胀率 Fs9 5 膨胀力 Pp110kPa 饱和吸水率 sa6 4 为弱膨胀岩 太岳山隧道 DK336 100 DK400 900 DK403 700 DK404 500 DK406 450 DK408 200 三段穿越该套地层 太行山山前丘陵 DK624 K12 下伏上第三系红色半胶结泥岩 黏土岩 砾岩夹泥灰岩 丘陵零星出露 湖沼相沉积 灰绿色 灰 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 21 白色泥灰岩耐风化性差 风化呈块状 遇水崩解 现场对紫红色黏 土及灰白色泥灰岩简易崩解试验 100g 原状样 7min 左右即可崩解 完毕 图 4 膨胀率 VH19 2 98 4 自由膨胀率 Fs25 7 209 膨胀力 Pp338 703kPa 饱和吸水率 sa 12 2 17 72 为中 强膨 胀岩 DK641 450 DK642 900 DK643 580 DK644 120 DK643 977 47 DK644 100 路堑下挖该套地层 郭家隧道 DK45 200 DK646 650 穿 越该套地层 工程措施意见 隧道应加强衬砌 要随开挖 随衬砌 尽可能减 少暴露时间 膨胀 岩 土路堑应放缓堑坡并加强防护 堑顶外设天沟 并做 好截排水措施 路堑基床需换填处理 路基两侧禁止取土 膨胀 岩 土地基可采用换土 补偿垫层或桩基础处理 膨胀 岩 土一般不可直接作为路基填料使用 必须使用时应进行改良 处理 对灰绿色 灰白色强膨胀 岩 土应弃除 五 五 安全施工意见安全施工意见 山西中南部铁路通道洪洞北至汤阴东段 工程地质条件复杂 根 据对沿线公路工程调查 引沁入汾工程 和川引水工程和在建的长 安高速施工经验 为保证铁路正常施工和运营 应采取各种措施确 保施工安全 一 路基工程 1 1 路堤路堤 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 22 黄土 松软土 膨胀土路基 应作好基底处理和加固 严格按设 计施工 路基填料的选择 压实按设计标准进行 并保证施工周期 防止施工时间过快压实不到位而产生路基边坡滑塌变形 黄土区应 加强排水系统的设计 避免积水 防止地面塌陷 2 2 路堑路堑 沿线构造和地层复杂 在黄土台垣 黄土冲沟 膨胀 岩 土区 砂岩泥岩互层地段 设计和施工时应采取必要的防护措施 防止边 坡冲刷 坍塌 施工时禁止放大炮 采取分段施工 一般按从上往 下顺序开挖 避免从下面开挖卸荷后引起塌方 路堑开挖后及时防 护 避免长时间暴露 造成边坡失稳 高边坡采用分级稳定措施防 护 挡墙较高时设临时支护 路堑基底的长时间暴露 易被雨水及 基岩裂隙水浸泡 在施工车辆的反复碾压下 使基底土层 基岩 原始结构破坏 形成安全隐患 路堑堑顶设天沟 排除地表水 路 堑两侧注意顺层的影响 顺层一侧应采取必要的防护措施 加强对 开挖边坡的监测 发现堑坡开裂应及时采取必要的工程措施 施工现场做好防排水系统 防止雨季洪水冲刷 产生安全隐患 临时边坡要加强防护 避免出现安全问题 3 3 陡坡路基陡坡路基 黄土区 膨胀 岩 土区陡坡处的路堤及冲沟处的路基 要做好 基底处理 采取适当的支护措施 防止路堤失稳 施工过程中做好 防排水设施 避免集中水流冲垮已经施工完的工程 影响工程安全 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 23 4 4 路基支挡工程路基支挡工程 路基支挡工程应根据设计检算要求 按图施工 确保基底位于均 一稳定地层及稳定坡角线以上 保证路堑边坡 路堤本体的稳固 二 隧道工程 本线地形复杂 隧道工程众多 隧道施工安全是本线施工安全控 制重点 必须给以充分重视 曲亭至古县段隧道部分走行在黄土 上第三系泥岩及土石界限内 砂质黄土具湿陷性 第三系泥岩具膨胀性 古县至晋义段隧道围岩 为砂岩 泥岩 位于地下水位下以下 二叠系石千峰泥岩具膨胀性 下伏含煤地层 晋义至下社段位于长治盆地边缘 断裂构造发育 围岩破碎 团山隧道紧邻庄头断裂 王庆岭隧道 南岭山隧道位于 庄头断裂与晋获断裂交会部位 原村隧道 西岭隧道紧邻贾掌断裂 且上部铁矿开采严重 下社至候壁段位于太行山隆起 辛安泉域 隧道走行在地下水位以上的可溶岩内 古岩溶发育 立家长隧道出 口 吾沿河隧道进口山体陡立存在危岩落石 吾沿河隧道深埋存在 高地应力问题 候壁至林州段位于太行山隆起与林州盆地交会处 太行山隧道进口山体陡立存在危岩落石 洞身深埋段存在高地应力 问题 露水河浅埋雨季存在涌水问题 出口段为太行山东麓断裂带 西侧断裂任村 西平罗大断裂 岩体破碎 林州至水冶段位于林州盆 地与太行山山前丘陵珍珠泉域内 隧道走行在灰岩及闪长岩内 灰 岩岩溶发育 闪长岩具放射性 水冶至时丰段位于太行山山前丘陵 隧道走行在上第三系泥岩 泥灰岩及砾岩内 泥岩 泥灰岩具膨胀 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 24 性 砾岩易塌方 沿线隧道的松散地层浅埋段 围岩差 易坍塌甚 至冒顶的危险 施工期间必须依据不同的地质问题采取相应措施 确保施工安全 进出口应严格控制边坡坡高度 加强支护 做好排水设施 并事 先清除仰坡顶部可能松动的岩石 防止滚落 浅埋段应坚持 先探测 管超前 预注浆 短进尺 弱爆破 快 支护 紧封闭 勤量测 的原则组织施工 泥岩夹砂岩段应坚持 早预报 先治水 管 锚杆 超前 短进 尺 弱爆破 强支护 早封闭 勤量测 的原则组织施工 向斜段应根据地质超前预报和管棚施工所探地质情况 进行突泥 涌水防治 断层破碎带地下水位以下隧道应采取 以堵为主 堵排结合 限 量排放 的原则组织施工 地下水位以上隧道应采取 短进尺 弱爆 破 强支护 早封闭 早衬砌 原则组织施工 膨胀岩段应坚持 早预报 先治水 超前锚杆支护 预留变形量 短进尺 弱爆破 勤量测 原则组织施工 黄土段应坚持 短开挖 强支护 勤量测 紧封闭 原则组织施 工 水平岩层易在竖向节理的切割下产生坍顶或掉块 施工时应及时 加强洞顶的支护 可溶岩隧道地段应加强岩溶和岩溶水的超前预报 施工开挖后还 应做好基底和洞身周边的空洞探查 如可采用风钻详细探明 孔位 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 25 梅花型布置 孔间距 3 5m 孔深不小于 5m 并作好记录 发现空洞 应及时上报设计院和有关单位处理 大变形施工时采用超前水平钻探 取芯 检测岩石强度 同时 加强支护采用型钢钢架 加密锚杆和长锚杆 喷射砼采用钢纤维砼 仰拱及时紧跟和衬砌紧跟等方法 以克服支护大变形 岩爆施工中须加强对岩爆征兆的观测 结合开挖的情况施作应力 释放孔 加深炮眼 开挖后及时洒水 加长系统锚杆 拱墙设置钢 筋网 喷射砼采用钢纤维砼 使初支形成闭合环 及时跟进仰拱及 二衬等措施降低岩爆发生的几率和岩爆对工程施工的影响 下伏含煤地层段应对瓦斯加强监测 加强通风 闪长岩 片麻岩地段边施工边监测 适时掌握辐射水平 及时采 取应对措 沿线隧道 特别是黄土隧道及长大隧道 应开展施工超前地质预 报 方法可根据工程地质问题及其适应特点选用 TSP 地质素描 红外探测 超前钻探等 三 桥涵工程 1 桩基础 加强施工控制 保证桩的垂直度和混凝土灌注质量 加强成桩无 损检测 可溶岩分布地段应将桩尖置于完整基岩中 确保持力层底板厚度 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 26 2 明挖基础基坑开挖应做好侧壁支护 防止坍塌 严格执行施 工验槽制度 一经发现基底地质条件与地质资料不符应及时通知相 关单位处理 基坑做好地下水的排水工作 严禁泡槽 1 为减少基坑土质扰动 验槽时基坑面施工标高应比设计标 高高出一定范围 即预留一定人工开挖厚度 具体要求如下 1 当基底为砂类土时 预留约 0 8m 2 当基底为碎石类土时 预留约 0 5m 3 当基底为粘性土时 预留约 0 3m 当验证地基承载力和地层符合设计要求后 再人工开挖至设计标 高 2 可溶岩基坑开挖后应采用风钻详细探明下伏岩溶发育的可 能性 单个基坑至少 5 孔 梅花型布置 孔深不小于 5m 若发现溶 洞或空洞时应及时上报设计院等有关单位进行处理 五 其它 1 太行太岳山区陡立边坡地带 特别是平顺车站右侧 施工时 应做好临时防护工作 对不稳定的岩石予以清除 设置主被动防护 网防护 避免施工时伤人以及危及铁路运营列车安全 2 在河流或其他水域施工时宜作围堰 备好抽水设备 并做好 汛期的防洪工作 雨季及地下水埋藏较浅地段基础基坑开挖施工应 做好防排水以及安全支护措施 3 雨季在可能有水流的沟谷附近施工时 应加强对泥石流的防 范 避免对施工安全造成影响 同时 在施工过程中不要随意改变 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 27 沟谷原有形态 更不要向沟谷中随意弃渣 以避免加剧泥石流的危 害 防止危及沟谷下游的人身财产安全 4 施工前应详细查明电缆 光缆 管道等地下埋设物的情况 保证施工安全 特别是在城镇附近 既有铁路沿线及站场附近施工 时 要采取有力措施 查明地下设施情况 防止出现安全事故 同 时做好安全预案 5 在距离公路 既有铁路或其他设施及建筑物较近地段施工时 应采取有效措施进行防护 防止对其他设施造成危害或产生不良影 响 6 隧道施工应注意勘探孔位置 避免因封孔不到位 导通含水 层而涌水 7 桥梁桩施工前应先核实勘探孔有无钻探埋钻事故 并应事先 采取措施 避免发生安全生产事故 六 六 施工注意事项施工注意事项 1 施工前应加强现场工程地质和水文地质核查工作 施工过程 中如发现地质条件与设计资料不符时 应及时反馈设计院 2 黄土区及膨胀岩土区施工期间应加强防排水措施 避免因积 水而恶化地质条件 产生新的地质问题 3 全线地形地质条件复杂 应避免引起次生地质灾害 工程滑 坡 河道沟谷堆积产生泥石流 特别是施工便道 大小临工程 特 别注意顺层切坡地段应尽量减少挖方高度 临空面应采用支挡措施 或放缓边坡等 施工弃碴应统一规划 综合利用 并做好防护 排 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 28 水和绿化措施 严禁随意堆弃 占压河道等 4 施工期间应严格按有关规范和规定要求做好全隧道的地质超 前预测预报工作 加强变形 环境 水文等的监测工作 加强隧道 内地下水侵蚀性化验工作 特别是加强长大隧道及高风险隧道的施 工安全管理 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 29 第四部分 路基 一 路基工程概况 1 沿线地形 地质特征 线路行经临汾 长治 鹤壁 安阳四地市 依次穿越临汾盆地 DK319 DK333 太岳山剥蚀中低山区 DK333 DK457 长治盆地 DK457 DK549 太行山构造侵蚀山地 DK549 DK597 林州盆地 DK597 DK616 太行山山前丘陵区 DK616 DK647 太行山山前 倾斜平原 DK647 汤台 K12 横穿的主要山脉有太岳山 太行山 总体地势西高东低 地形起伏 太岳山脉为黄河水系与海河水系分 水岭 临汾盆地 长治盆地地表多分布第四系上更新统黄土 具轻 微 中等湿陷性 湿陷厚度约 2 15m 长治盆地局部揭露第四系上更新统软弱土层 第三系地层主要分布在豫北太行山山前丘陵 其中泥岩 泥灰 岩等一般具中等膨胀性 三叠系 二叠系砂岩夹泥岩主要分布在太岳山区 其中三叠系 下统和尚沟组泥岩与长石砂岩互层 三叠系下统刘家沟组砂岩夹泥 岩 砂岩约占 70 90 二叠系上统石千峰组泥岩夹砂岩或薄层 灰岩 泥岩约占 57 70 奥陶系及其以前地层主要分布在太行山 太行山山前丘陵 长 治盆地及林州盆地边缘 主要为灰岩夹泥质灰岩或泥灰岩 页岩灰 岩泥灰岩互层 局部出露灰岩夹页岩 片麻岩 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 30 豫北太行山山前丘陵 DK608 DK616 一带 出露岩浆岩 岩性 主要为燕山期侵入闪长岩 闪长玢岩 角闪闪长岩 2 路基设计主要内容 洪洞北 不含 至汤阴东 含 段 DK319 000 DK672 230 85 汤台线 K8 900 K12 100 正线长度为 350 km 区间路基工点长度 103km 占线路正线总长度 30 另外长治 安阳地区共有联络线 改建既有线路基工点长度 28km 路基工点类型主要有 边坡防护 高路堤 深路堑 顺层路堑 陡坡路基 浸水路基 湿陷性黄土路基 软土及松软土路基 膨胀 土路基 危岩落石路基 侵限路基等 二 路基设计主要技术标准 1 路基设计依据 本线路基工程设计执行铁道部颁布的 铁路路基设计规范 TB10001 2005 铁路路基支挡结构设计规范 TB10025 2006 铁路特殊路基设计规范 TB10035 2006 铁鉴函 2007 472 号文 关于印发 铁路绿色通道建设实施指导意见 的 通知 铁鉴函 2007 544 号文 关于调整在建及新建铁路绿色通 道设计有关问题的通知 铁路边坡防护及防排水工程设计补充规 定 铁建设 2009 172 号 等相关技术规范标准 路基设计按铁鉴函 2010 196 号文 关于山西中南部铁路通道瓦 塘至汤阴东段初步设计的批复 山西中南部铁路洪洞北至汤阴东段第二次技术交底 31 2 路基设计主要技术标准 1 铁路等级 国铁 级 2 正线数目 双线 3 设计速度目标值 120km h 4 轨道类型 重型 60kg m 无缝线路 预留特重型轨道条 件 5 全线为采用大型养路机械的电气化铁路 接触网的立柱设 于路肩上 6 通信信号专业 电力专业有要求的路段电缆槽上路肩 3 路基面宽度 区间直线地段路基面宽度见下表 无电缆槽地段 区间直线地段路基面宽度表区间直线地段路基面宽度表 项 目