某隧道关键技术问题总结
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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,根据最新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。