复杂地质长大隧道快速施工技术研究——以乌鞘岭隧道快速施工为例

摘要

乌鞘岭隧道是兰新铁路兰州～武威南段增建第二线的重点控制工程，位于祁连山中高山区，属于青藏高原东北路缘构造区，区域内地质褶皱构造和断裂构造发育，分布有F4、F5、F6、F7四条大断层，组成了宽大的“挤压构造带”，隧道穿越区域内较大范围存在复杂高地应力、软弱围岩流变变形等一系列地质难题，属国内外罕见。乌鞘岭隧道工程的主要特点是:高海拔、工程规模大、工期紧、地质复杂、工程难度大。在此背景下，本论文以乌鞘岭特长铁路隧道为工程案例，对复杂地质条件下长大隧道的快速施工技术进行研究，通过研究和总结取得以下成果:
　　 1、通过优化斜井断面尺寸，配备适应高原条件、容量大、高效能的机械设备，研制大型通风设备进行高原长斜井通风排烟，选择合理的运输组织以及成套的施工工艺，实现长斜井的快速施工;
　　 2、以乌鞘岭隧道大台竖井为例，阐述了施工机械配置模式、井底车场的运输组织模式、高海拔寒冷地区的施工通风处理方式;在此基础上，将整个竖井分为四段，分别采取相应的开挖、支护以及装运技术进行施工，实现深竖井的快速施工;
　　 3、遵循“弱爆破、少扰动、短进尺、快循环、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，提出了乌鞘岭隧道穿越富水浅埋黄土地层、泥岩夹砂岩地层、砂岩和砂岩夹砾岩地层、F4、F5、F6、F7四条大断层组成的宽大“挤压构造带”等的快速施工技术。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 乌鞘岭隧道概况

1．2．1 地形地貌

1．2．2 地层岩性

1．2．3 地质构造

1．2．4 水文地质

1．2．5 气象和地震

1．3 研究内容

1．4 研究方法

第2章 辅助坑道的设置

2．1 辅助坑道的设置原则

2．2 辅助坑道的工程特点

2．3 本章小结

第3章 无轨运输斜井快速施工技术

3．1 无轨运输斜井的技术条件

3．1．1 优化斜井断面尺寸

3．1．2 合理设置斜井坡度

3．1．3 设置适应高效运输的会车道、调车洞和井底车场

3．2 施工机械能力系统匹配

3．3 施工通风设计

3．3．1 通风难度

3．3．2 通风总体设计

3．3．3 通风效果

3．4 倒坡施工排水技术

3．5 快速施工技术

3．5．1 施工方法

3．5．2 开挖断面的台阶高度选择

3．5．3 作业要点

3．5．4 施工效果

3．6 本章小结

第4章 有轨运输斜井快速施工技术

4．1 洞外卸碴设施及布置

4．2 井底车场

4．3 调车环岛技术

4．4 机械设备配备技术

4．5 斜井有轨与无轨运输比较

4．7 本章小结

第5章 竖井快速施工技术

5．1 工程概况

5．2 施工机械设备

5．3 井底车场布置

5．4 通风的特殊处理

5．5 竖井快速施工技术

5．5．1 锁口段施工

5．5．2 2．4～26m段施工

5．5．3 26m～170m段施工

5．5．4 170m～516．14m段施工

5．5．5 马头门施工

5．6 施工效果

5．7 本章小结

第6章 复杂地质条件正洞快速施工技术

6．1 富水浅埋黄土地层及泥岩地层正洞快速施工技术

6．1．1 进口段左线富水浅埋黄土地层正洞施工

6．1．2 进口段右线泥岩地层正洞施工

6．2 砂岩及砂岩夹砾岩地层快速施工技术

6．2．1 出口段右线正洞快速施工

6．2．2 出口段左线平行导坑快速施工

6．3 岭脊地段软弱地层正洞快速施工技术

6．3．1 F4断层段正洞施工

6．3．2 志留系千枚岩地段正洞施工

6．3．3 F7断层段施工

6．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

攻读硕士学位期间参加科研情况

个人简历