隧道工程 2018-05-24
隧道工程
太行山隧道工程-中国最长的铁路隧道
太行山隧道位于石太客运专线小寨车站和盂县车站之间，是石太客运专线的重点工程,迄今为止是我国最长的也是亚洲第一长大铁路隧道。隧道全长27839m。隧道穿过高程为1311米的太行山山脉的主峰越宵山，隧道最大埋深445m，设计为双洞单线隧道，两线线间距35m，太行山隧道是目前我国设计的最长山岭隧道。
2005年6月开工的这条隧道，在建设过程中，建设、设计、监理、施工单位采用钻爆法施工，全隧道共设进口1个、斜井9个、出口1个，共11处施工通道，在24个工作面同时展开施工。同时，加大科技攻关力度，成立科技攻关组，几次组织全国隧道专家，围绕特长隧道地质超前预报、膏溶角砾岩地段隧道施工工艺和施工方法、特长隧道控制测量等8个重点课题，进行现场挂牌攻关。特别针对膏溶角砾岩，在国际和国内没有形成膨胀岩石膨胀势判定统一标准的情况下，及时调整施工组织方法，提前制订施工对策和预案，确保了有水膏溶角砾岩地段施工的顺利进行。
在太行山隧道施工过程中，通过采用长大隧道硬质围岩快速施工技术、长距离掘进施工通风技术研究、双车道斜井无轨运输快速施工技术、轨道斜井有轨运输快速施工技术、长大隧道控制测量技术等，以及多斜井多工作面同时开挖的高效组织模式，为国际和国内形成膨胀岩石膨胀势判定统一标准提供了宝贵的参考依据，为我国特长大隧道建设积累了宝贵经验，使我国特长大隧道施工技术又上了一个新的台阶。
08年12月22日，石太铁路客运专线重点控制性工程——太行山隧道胜利贯通。成为我国铁路隧道建设史上的重要里程碑。
风火山隧道工程-“世界第一高隧”
隧道施工技术标志性成果是建成青藏铁路多年冻土带“风火山隧道”。它是世界上海拔最高的隧道（轨面标高4905m），也是青藏铁路上的一项重大关键工程。隧道长1338m，全部穿越多年冻土区，洞口及浅埋段属富冰冻土，含冰量达50%以上，洞身段裂隙冰发育，隧道施工没有经验可以借鉴，技术难度极大。风火山地处可可西里无人区，海拔5010米。这里气候严酷，年平均气温只有零下7度。氧气极为稀薄，低于人类生存极限，被称为生命的禁区。风火山实际上是一座冰山，多年冻土成为施工过程中最难以解决的问题。
中铁20局和北京交通大学等单位科技人员对冻土隧道施工技术开展深入，系统研究，取得了如下成果：
1.解决隧道洞口及浅埋段地层松散、高含冰量、热扰动影响大的多年冻土施工难题，有效地保护冻土；
2..研究了掌子面岩面温度、洞内环境温度、围岩温度、冻胀力等主要信息的获取及反馈方法，并指导施工。冻土隧道内施工对掌子面围岩温度有特殊要求，一方面如果温度过高，高含冰量的冻土会产生热融滑塌现象，从而降低围岩等级，降低掌子面的稳定性；另一方面，如果温度过低，混凝土质量难以保证。隧道施工中通过调节隧道通风的空气温度来使掌子面温度保持在一个合理的范围内。
3..防水及保温系统施工是多年冻土隧道的关键技术，是防止冻土融化、冻融圈扩大、暖季漏水、寒季挂冰等冻胀病害的重要因素。
4..建立了冻土隧道光面爆破技术，以及爆破过程的有效降温、降尘技术；
5..低温早强耐久高性能混凝土施工技术，研制低温早强抗冻复合型速凝剂，解决了冻土隧道喷射混凝土的技术难题；
6..成功研制出了高寒低温缺氧条件下机械设备配套技术；
7.成功建立了高原制氧、隧道掌子面弥散式供氧及医疗保障技术；
8..建立了一整套高原多年冻土隧道施工环境保护技术。
经过三年科技攻关，创造的新技术、新方法、新工艺，为优质、高效、安全地建成风火山隧道提供了全过程的、强大的技术支持，保证了工程项目的顺利进行，未发生一起安全、质量等事故。经两年多临管运营，工程质量良好，被评为青藏线样板工程。
乌哨岭隧道
２００３年３月３０日，国家“十五”重点工程——兰武增建二线铁路建设项目正式开工。位于兰新线兰武段打柴沟站和龙沟车站之间的乌鞘岭隧道，是全线重中之重的控制性工程。其设计为两座单线隧道，最大深埋达１１００米，轨面海拔在２４００米以上等等一大批国家重点、重要工程
２００６年３月３０日，乌鞘岭隧道右隧开通运营；６月２５日，左隧完成主体工程；８月２３日，隧道双线开通后，打柴沟至龙沟区间线路长度缩短３０．４公里。
兰新铁路线上的乌鞘岭隧道全长20.05km,岭脊地段埋深500-1100m,隧道空越多条区域性大断层组成的“挤压构造带”,高地应力软弱围岩挤压大变形显著,变形控制十分困难,对设计、施工技术都是一次空前的挑战。中铁第一勘察设计院等单位科技人员采取了“短开挖、快封闭、强支护、快速成环、二衬适时紧跟”的原则，成功解决了通过挤压大变形的难关，具体措施有：
1.设置小断面的迂回导坑，目的一是通过其变形提前释放部分围岩压力，二是通过导坑试验确定施工方法和支护参数以指导正洞设计和施工。
2.采用多重支护法，即加强一次支护刚变的多重支护（掌子面超前长大锚管（杆）和周边系统长大锚杆，大型钢架和二次施作大厚度喷射混凝土，并合理予留变形量）和二次支护采用二次衬砌80cm钢筋混凝土结构。
3.采用超短台阶法施工，上台阶控制在5m，上断面开挖高度为3.75m，宽度为8.35m。仰拱与下部掌子面距离控制在15m以内，衬砌与掌子面间距控制在30m左右。
