长大隧道施工组织设计

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1、施工组织设计1.工程概况1.1.线路概述兰新铁路兰州～武威南段增建第二线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后溯庄浪河而上，在既有兰武段段打柴沟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引入武威南站。乌鞘岭隧道位于既有兰新线兰州～武威南段打柴沟车站和龙沟车站之间，隧道总长20050m，设计为双线分离式隧道，线间距40m。本标段为乌鞘岭隧道右线进口，长度7000m，全部位于直段线上，线路纵坡为11‰的单面下坡。隧道洞口位于天祝县打柴沟镇赵家

2、庄附近，地形开阔、施工条件和砌碴条件较好，路肩设计高程2664m，交通便利，隧道最大埋深1100m。1.2.工程地质概况1.2.1.地形地貌本标段所在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，隧道经过乌鞘岭—毛毛山中高山区，根据山体相对高度，进一步划分为乌鞘岭南坡梁状丘陵区、乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区三个次级地貌单元。乌鞘岭南坡低高山及梁状丘陵区：位于F4断层以南，地形起伏不大，自然坡度150～250，海拔高程3000m左右，相对高差200～400m。地表多有土层覆盖，

3、其间支沟发育，由东到西主要发育石板沟、上雨岭沟、下雨岭沟、芨芨沟及干扎子沟等次级沟谷。1.2.2.气象本标段线路位于中温带干旱气候区，春季多风，少雨干旱；夏季酷热，降水增多；秋季凉爽，降温较快；冬季寒冷，干旱少雪。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。本段年平均气温-0.1～5.10C，绝对最高气温28.1～34.70C，最低-29.0～-30.60C；多年平均降水量357.8～409.4mm，最大降水量552.7mm

4、；多年平均蒸发量1548～1813.6mm；瞬时最大风速27.6～29m/s，主导风向北北西；最大积雪厚度24～36cm；土壤冻结深度138～200cm。1.2.3.地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18360-2001图A）及中国地震局工程地震研究中心针对本线所做1：20万地震动峰值加速度区划图，越岭段地震动峰值加速度为0.3g(g=9.8m/s2)，相当于地震基本烈度8度。根据《中国地震动反映谱特征周期区划图》，结合中国地震局工程地震研究中心针对本线所做1：20万地震动反映谱特征周期区划

5、图，隧道通过区地震动反映谱特征周期为0.30s。1.2.4.工程地质及水文地质概述1.2.4.1.地层岩性本地区地层岩性复杂，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。区内出露的地层主要有第四系、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。1.2.4.2.地质构造本区在大地构造单元上属于祁连褶皱系，本段线路横穿祁连褶皱系的北祁连优地槽褶皱带和走廊过度带两个次级构造单元，褶皱及断裂构造发育。褶皱构造在本区较为发育，褶皱形

6、态复杂，据其形成时代和所处的构造部位不同，由南向北可划分为两个褶皱构造带——加里东期褶皱带和海印——印支期褶皱带区内断裂构造发育，主要为区域性大断裂，走向基本为近东西向，压性～压扭性，具有切割深、延伸长、规模大的特点，破碎带一般较宽，断带物质主要为碎裂岩、断层泥砾。由于乌鞘岭特长隧道区褶皱和断裂较发育，岩体受构造作用影响，节理较发育，主要节理方向为北西及北东向，以密闭节理为主，节理面较光滑，延长数米至数十米。1.2.4.3.不良地质与特殊岩土不良地质：隧道通过地段的不良地质主要为有害气体，根据地

7、质调绘和钻探，三叠系上统为含煤地层，砂岩、页岩地层中夹有薄煤层，煤层厚0.2～1m。特殊岩土：隧道通过地段的特殊岩土主要有湿陷性黄土和膨胀岩。隧道进口端第四系全新统冲、洪积黏质黄土具Ⅰ级非自重湿陷性，湿陷土层约5～8m。第三系上新统泥岩具膨胀性，其蒙脱石含量17.53～22.54%，自由膨胀率42.98%，易崩解，属膨胀岩。1.2.4.4.水文地质特征隧道范围内，围岩富水性分区划分可分为中等富水区、弱中等富水区和贫水区。1.2.4.5.施工可能出现的地质灾害乌鞘岭特长隧道最大埋深近1100m，隧

8、道以Ⅲ～Ⅳ围岩为主，地应力值较高，砂、页岩夹煤层，砂、泥岩等地层软硬不均，存在小褶皱、节理密集带，施工中极可能出现围岩失稳、突然涌水、涌泥、岩爆、高地温、瓦斯等地质灾害。围岩失稳：隧道通过段地应力较高，隧道埋深大，三叠系上统的软质岩—页岩及断层破碎带在施工中有产生流变或较大变形的可能。断层破碎带松软破碎、含水，其自稳能力差，施工时容易发生坍塌等围岩失稳现象。第三系砂砾岩夹泥岩，岩体成岩差，结构相对疏松，自稳能力差，泥岩具膨胀性，施工时有可能发生围岩失稳现象。在通过泥岩、页岩和煤层为主的岩层，由于