乌鞘岭隧道施工组织设计

1.工程概况 1.1.工程简介

乌鞘岭隧道位于兰新铁路兰州～武威南段打柴沟车站和龙沟车站之间。兰武复线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后溯庄浪河而上，在既有兰武段打柴沟车站站与龙沟车站之间以特长隧道穿越乌鞘岭后沿龙沟河、古浪河峡谷而下，进入河西走廊与既有线并行进入武威南站。

乌鞘岭特长隧道全长20050m，设计为两座单线隧道。该隧道右线出口段线路曲线半径为1200m，缓和曲线伸入隧道68.79m，隧道其余地段均位于直线上，线间距为40m。本标段洞内纵坡除出口段350m为10.9‰的下坡，余均为11‰的下坡。

本标段起止里程为YDK175+690～DK184+800，工程内容包括乌鞘岭特长隧道出口段右线隧道和左、右线隧道出口段洞外的路基及桥涵工程，主要工程项目有隧道正洞7500m、路基土石方306822m、路基挡护圬工9712m、大桥1181.58m/4座、涵洞40.42m/1座。

1.2.地形和地貌

乌鞘岭隧道出口位于古浪县龙沟乡的砂沟台，地形较狭窄，施工场地和地形条件较差，洞口路肩设计高程为2446.27m。

该地区整体属于祁连山东北部中高山区，隧道进口以南为庄浪河河谷区，出口以北为古浪河及其支流龙沟河河谷区，隧道经过乌鞘岭～毛毛山中高山区，根据山体相对高度及本标段工程情况，可

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进一步划分为乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区二个次级地貌单元。

乌鞘岭中高山区：位于F4和F7断层之间，海拔高程3500 m左右，毛毛山最高峰为4070m。该区地势较高，相对高差较大，自然坡度35°～50°，地表广腐植土，阴坡小灌木发育。

乌鞘岭北坡低高山区：位于F7断层以北，地形起伏不大，自然坡度15°～30°，海拔高程2800m左右，相对高差200～400m。地表多有土层覆盖，其间沟谷发育，主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。

1.3.1.工程地质

砂岩：主要矿物成分以长石、石英为主，中粗粒结构，钙质胶结，中厚层-厚层状；砾岩：砾石成分以砂岩为主，圆棱状，钙质胶结，中厚层状；泥岩：多杂砂质，泥质胶结，薄层-中厚层状。岩体受地质构造影响较严重-轻微，节理较发育-发育，岩体较完整，以块状结构为主，岩体波速3160～3670m/s，视电阻率200～470Ω〃m。属较软岩，Ⅳ级软石～Ⅴ级次坚石，Ⅲ～Ⅳ级围岩，砂岩σ0=800kpa，泥岩σ0=300kpa。隧道出口段洞身埋深较浅，地表覆盖第四系松散层，地下水发育，地下水位埋深5～10m，围岩级别较高，工程地质条件差。

1.3.2.水文地质

本标段范围内，围岩富水性分区划分可分为三个级别：中等富水区、弱富水区和贫水区。

1.3.3.地震烈度

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本地区地震基本烈度为八度。 1.3.4.气象条件

乌鞘岭地区海拔高（2900～3600m），气候垂直分带性明显，气候寒冷，日温差大，阴雨风雪冰雹天气多变，冰冻时间长。根据乌鞘岭气象站资料：最冷月平均气温-11.9℃，瞬时最大风速29m /s，风向北北西；最大积雪厚36mm；土壤最大冻结深度200cm。

2.施工方案、施工工艺和方法 2.1.1.隧道施工

本标段承担乌鞘岭右线隧道7500m的施工任务，按照“新奥法”原理组织施工，配备大型设备，按无轨装碴、有轨运输的混合装运模式组织施工。洞内开挖使用轮式三臂台车，TORO400E电动铲运机装碴，35t电瓶车牵引20m的大型矿车出碴，大型翻车机卸碴，自卸汽车二次倒运至弃碴场。洞内一般断面配14m长的穿行式模板台车，F7断层段圆形断面配5.5m长的针梁式全圆模板台车，轨行式砼罐车运输，泵送砼衬砌。

隧道出口段既有线采用24m跨的“D型”便梁加固，在隧道衬砌经过交点一个月后拆除便梁。

洞内弹性整体道床安排在隧道衬砌完成及贯通误差调整后进行，采用轨道排架法施工。

施工通风分两阶段实施，即在大台通风竖井贯通前采用压入式通风；在大台竖井贯通后采用竖井抽出与管道压入相结合的混合式通风。

2.1.2.桥涵施工

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