乌鞘岭特长隧道是中国第三长的铁路隧道,位于兰新线兰武段(兰州西-武威南)打柴沟车站和龙沟车站之间,为两座单线隧道,长20050米最长的是石太客运专线上的太行山隧道,左线全长27839米,右线全长27848米;第二长的铁路隧道是吕梁山隧道,全长20785米),由中铁隧道局、中铁一局、中铁二局、中铁五局、中铁十二局、中铁十六局、中铁十七局和中铁十八局8家单位共同建设,于2003年3月开工,2006年8月通车,为兰武二线“咽喉”工程,也是连通欧亚大陆桥的咽喉枢纽工程,连云港至乌鲁木齐3651公里间全部实现双线通车。曾以“亚洲第一长隧”闻名于世,是我国首座长度超过20公里的铁路隧道。
隧道设计为两座平行的单线隧道,线间距40米,最大埋深1100米,进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近,地形开阔、施工条件和弃碴条件较好,台线轨面设计高程2664.8米,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,右线轨面设计高程2447.33米。除隧道出口段线路位于半径为1200米曲线上,右、左线缓和曲线伸入隧道68.79米及127.29米外,其余地段均位于直线上,双线纵坡相同,主要为11‰的单面下坡。隧道采用弹性整体道床、轨道类型重型轨道,一次铺设无缝线路,预留特重型轨道条件,满足双层集装箱运行条件,设计行车时速160公里。
隧道围岩主要以千枚岩为主,特别是在岭脊段高地应力的作用下,千枚岩变形严重,属大变形围岩。隧道位于8度地震区,穿越4条区域性大断层组成的宽大挤压构造带,极高和高地应力地段多,地应力状态极其复杂。
隧道采用钻爆法施工,左线隧道先期作为平行导洞辅助右线施工,为右线探明地质,疏导积水,右线一次性成洞,同时隧道设16座辅助坑道,其中斜井13座,竖井2座,横洞1座。施工单位通过现场试验、地应力实测和拓展分析,在掌握了岭脊地段复杂地应力场形态和特征的基础上,首次提出了大变形综合分级标准以及位移控制基准,采用了导坑先行释放应力、多层支护、分期控制变形的技术,选择和确定了多种结构断面形式和支护参数,实施了“台阶法短开挖、少扰动、快封闭、强支护、勤量测、早成环、二衬适时紧跟”的成套施工技术,采用圆形断面、分段衬砌、可调式整体道床结构和迂回导坑释放应力,台阶法施工留核心土等施工方法,解决了开挖断面大、断层泥砾变形等难题,成功地穿越了施工难度最大的宽度达827米的活动性断层。
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