圆梁山隧洞术总结.docVIP

乌鞘岭隧道关键技术问题我看我说 [ 来源：文博家园 | 时间：2005-12-16 20:21:01 ] [字体：大 中 小] 摘 要:根据乌鞘岭隧道有关设计和施工问题，提出了一些关键问题的处理意见，欢迎同行批评指正。 乌鞘岭隧道是我国正在施工的最长的铁路隧道，本人参加该隧道的部分设计与施工工作，提出一些看法，以求探讨提高之目的。 1、 工程概况　 乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间,设计为两座单线隧道，隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m的曲线上，右、左缓和曲线伸入隧道分别为68.84m及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距40m，两隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡,右线隧道较左线隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右线均采用钻爆法施工，右线隧道先期开通。隧道辅助坑道共计15座，其中斜井13座，竖井1座，横洞1座。 乌鞘岭隧道地层岩性复杂,沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有,且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩，并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元, 褶皱及断裂构造发育。主要不良地质为有害气体，湿陷性黄土和膨胀岩。隧道预计最大涌水量为9621.81ｍ3/ｄ，施工中可能发生围岩失稳，突然涌水涌泥、岩爆、热害、含煤层有害气体等地质灾害情况。 乌鞘岭共8个施工单位参与施工，分别为中铁一、二、五、隧道局和中铁十二、十六、十七、十八局，各单位对该隧道的施工相当重视，投入了大量的人力、物力，可以说，该隧道的施工现状可以反映中国现在钻爆法施工的真实情况。 2、 设计概况 中铁第一勘测设计院对隧道的设计采用了动态设计的办法，根据必威体育精装版的设计文件即修改预设计文件（2003年6月），可以认为： 修改预设计文件是在对乌鞘岭隧道区域作了大量的地勘前期工作，结合兰武线工期要求作出的，正洞的地质情况判断较明确，部分辅助导坑设计，因时间关系缺少前期地勘工作，有待施工中超前地质预报来补充。隧道结构设计充分考虑了洞身不同的地质情况和特殊施工环境，设计了各型衬砌结构类型供施工选用，针对性较强。结构安全度根据有关单位的意见，相对一般结构设计留有较多的余地。 根据设计和施工现状，以下分别从正洞、辅助导坑、隧道通风、隧道消防救灾及运营安全、环境保护、施工组织和加快进度、确保安全质量的施工工程措施和施工方法等方面提出看法，详见下文。 2.1 正洞 2.1.1 隧道断面内轮廓在新建时速160km的条件下，根据部建设司建技函【2002】6号和《时速160公里新建铁路线桥隧设计暂行规定》内容（以下暂称“暂规”），采用流线型机车，现隧道的净横断面面积为34.7 m2＞34 m2（未包括设置救援通道需增加的净空面积），可满足旅客乘车舒适度标准和洞内空气阻力增量不超过明线空气阻力30%的要求；如设置救援通道，则隧道内轮廓应增大。但考虑Ⅰ、Ⅱ线隧道可互为救援通道，为节省投资，暂不设救援通道是合适的。对于内轮廓，我个人意见应一次到位，设计按时速200km/h和开行双层集装箱条件下的隧道限界，正洞工程量不会超过20%，这样可以避免今后高速铁路发展之后的该隧道的滞后性，结合以上两点可以认为该隧道的内轮廓应扩大。 2.1.2 修改预设计文件中，隧道下部外轮廓采用圆顺连接，根据多种地质及地下水情况，修改预设计中采用了多种带仰拱结构衬砌断面，施工中选用非常方便。但各级围岩衬砌断面仰拱均采用同一个曲率欠妥，故建议：在不影响结构安全度的情况下，对Ⅱ、Ⅲ级围岩仰拱可采用减小曲率的优化设计，减少断面的开挖和隧底填充，隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩段全长约9100m，估计可减少开挖约8000m3，减少隧道圬工6000m3，也能提高施工进度，如果侧沟、电缆槽尺寸可以调整，轨下断面还可进一步优化。 2.1.3 第三系泥岩是中等膨胀岩，除施工中采取相应的支护措施外，衬砌结构宜采用有针对性的型式和设计参数，衬砌内净空宜预留适当富余量，必要时根据量测结果，采取钢纤维钢筋砼结构补强措施，衬砌后防排水体系也需作相应调整。 2.1.4 F4、F5、F6、F7断层及其它地下水丰富地段，地下水宜采取以堵为主的措施，减少对环境的影响，各段衬砌结构需根据地下水的静水头高度设计抵抗不同水头高度的抗水压衬砌，并可适当调整衬砌轮廓，抗水压衬砌的长度宜根据地下水下降曲线确定。F7断层为活动断裂带，建议研究采用拼装式衬砌的可能性，以便提高衬砌适应变形的能力，也有利于衬砌结构减少破坏的机率和快速修复，对于穿越F7断层的措施，为抢工期而采取小断面迂回导坑是合适的，但超前支护可用迈式管棚法代替或结合钢花管注浆法，