太原西山隧道竖井采空区处治

刘喜春

(山西省交通规划勘察设计院，山西太原 030012)

1 工程概况

太原至古交高速公路起点位于太原西北环高速公路东社枢纽，经太原市万柏林区化客头乡、王封乡、古交市大南坪乡，到达终点古交市河口镇。本项目共有两座隧道，其中太原西山隧道全长13 680 m，为特长隧道。隧道长度位居亚洲第二长、山西第一长。该隧道是目前我国第一座由公路行业设计单位设计完成的最长公路隧道。本隧道考虑到隧道长度、施工期限、隧道通风、逃生救灾等情况，共设2座竖井和2座斜井，其中1号竖井位于隧道左线左侧45 m处，井深365 m，内轮廓7.9 m，地质围岩为Ⅲ级～Ⅳ级。

2 地质概况

太原西山隧道位于吕梁山脉东翼的石千峰山北麓，地貌特征属中低山区，地形复杂、山势陡峻，海拔高程介于888 m～1 385 m，相对高差497 m。地质条件复杂，隧址区山梁、山坡被第四系黄土覆盖，沟谷基岩裸露，隧道围岩以奥陶系中统上马家沟组中～厚层状石灰岩为主，产状平缓，倾角较小，断层、岩溶、采空区、煤层、瓦斯、涌水等不良地质共存。煤矿采空区主要分布在K4+600～K7+400段，对主洞无影响，1号斜井和1号竖井均穿越采空区，煤层为石炭系太原组(Ct3)8号、9号煤层，煤层厚2.4 m～3.6 m，为低瓦斯工区。隧道1号竖井穿越煤矿采空区埋深102 m，采厚2.3 m，采深采厚比44，一次采全高，回采率25%。竖井范围8号煤层采空区底板标高1 165 m～1 190 m。采空区有积水。采空区顶板岩性为厚层状石灰岩，底板为薄层泥岩。从采掘工程平面图上计算煤层产状为225°∠9°。

3 采空区处治

竖井采空区小窑采空区，回采率低，充水，采空区具有隐蔽性和复杂性，其变形特点具有持续性和突发性。……