高黎贡山隧道1号斜井正洞衬砌裂缝监测方案.docx

新建铁路

大理至瑞丽线

保山至瑞丽段

高黎贡山隧道1号斜井正洞D1K198+193～D1K201+188.8段

衬砌裂缝监测方案

二〇二三年九月成都

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、工程概况 4

二、斜井工区开裂情况 4

三、开裂段工程地质概况 7

（一）地质概述 7

（二）地应力测试情况 7

四、开裂段施工单位进行的排查工作 9

五、监测方案 9

（一）监测目的 9

（二）监测范围、内容及方法 10

（三）二衬裂缝发展监测 10

一、工程概况

高黎贡山隧道1号斜井位于云南省保山市龙陵县镇安镇境内，工程范围：正洞起讫里程为D1K198+193～D1K203+795段，线路长5.602km。平导施工范围为PDZK197+840～PDZK202+319D段4.479km。高黎贡山1号斜井承担高黎贡山隧道I线，进口方向1307m，出口方向4295m的施工任务，总计正洞工程量为5602m，占高黎贡山隧道隧道总长34538m的16.21%。承担高黎贡山隧道平导，进口方向1660m，出口方向2819m的施工任务，总计正洞工程量为4479m，占高黎贡山隧道隧道总长34538m的12.97%。斜井承担的正洞、平导纵向坡度为23.5‰。

高黎贡山隧道隧道最大埋深1150m，开裂段（D1K198+193～D1K201+055段）埋深880～1150m，穿越寒武系上统保山组一段（∈[3]b(1)）板岩、砂岩夹泥质条带灰岩，二段（∈[3]b(2)）灰岩、板岩、变质砂岩夹页岩；公养河群二段（∈gn(2)）片岩、板岩、千枚岩夹石英岩、变质砂岩等地层。受区域性深大断裂影响，断层、褶皱发育，主要断层有:观音山矿洞断层（F1-3）、邦迈－邵家寨断层（F1-2）、邦迈－邵家寨次级断层；褶皱发育有打香坡向斜、小滥坝向斜。断层破碎带及向斜核部附近地下水丰富，水量较大；隧道埋深较大，硬质岩地段地应力集中易产生岩爆，软质岩、向斜及断层破碎带等地段，围岩易发生轻微或中等大变形。

二、斜井工区开裂情况

在2021年11月11日巡查中，发现部分衬砌存在裂纹现象，立即组织人员全面进行排查，2021年11月12日共计发现100条裂纹，基本以环向对称为主，长度约2～6米，裂纹宽度为0.1～0.8mm。

期间由中铁隧道局大瑞铁路项目经理部联合中铁二院监理项目部对衬砌施工过程施工工艺、原材料、围岩、地应力等因素进行梳理排查。

截至2022年3月5日，高黎贡山隧道1号斜井正洞衬砌累计施工完成1784m，（其中D1K200+132～D1K200+175、D1K200+500～D1K200+585.8段为钢筋混凝土128.5米，其余段落均为素混凝土），2023年9月12日中铁隧道局组织人员进行排查，累计发现320条裂纹，以环向、纵向为主，长度约0.8～12米，裂纹宽度为0.1～1mm。

裂纹均出现在每组衬砌中部位置。详见：高黎贡山隧道衬砌开裂情况排查统计表。

图`1高黎贡山隧道1号斜井正洞衬砌裂缝图片

图2：高黎贡山隧道1号斜井正洞衬砌裂纹展开图

三、开裂段工程地质概况

（一）地质概述

高黎贡山隧道1号斜井本段洞身穿越寒武系上统保山组一段（∈[3]b(1)）板岩、砂岩夹泥质条带灰岩，二段（∈[3]b(2)）灰岩、板岩、变质砂岩夹页岩；公养河群二段（∈gn(2)）片岩、板岩、千枚岩夹石英岩、变质砂岩等地层。受区域性深大断裂影响，断层、褶皱发育，主要断层有:观音山矿洞断层（F1-3）、镇东断层（F1-2-1）、邦迈－邵家寨断层（F1-2）、邦迈－邵家寨次级断层、怒江断层（F1-1）；褶皱发育有打香坡向斜、小滥坝向斜。段内构造密集，受构造影响，岩体破碎，节理裂隙发育，围岩稳定性差；该段地震动峰值加速度为0.2g。断层破碎带及向斜核部附近地下水丰富，水量较大；寒武系公养河群二段地层地下水侵蚀性为H1。段内邦迈－邵家寨断层（F1-2）、邦迈－邵家寨次级断层、怒江断层（F1-1）为导热断层，断层处可能局部涌突热水，预测地下热水最高温度不超过43～50℃；受区内断裂带深循环热水影响，预测本段异常岩温为28～37℃。隧道埋深较大，硬质岩地段地应力集中易产生岩爆，软质岩、向斜及断层破碎带等地段，围岩易发生轻微或中等大变形。

截至目前正洞开挖支护完成2572m，其中Ⅲ级549m、Ⅳ级1321m、Ⅴ级702m。围岩强度值为：15～35MPa等，隧道埋深约875～1155m。

（二）地应力测试情况

为了掌握高黎贡山隧道地应力分布规律，共进行3次地应力测试，具体测试结果如下表：

表1地应力测试结果

地

应

力测

试

序号

方法

测试单位

测试时间

里程

埋深

应力大小

主应力方向

地应力水平评价（