新乌鞘岭隧道位于
祁连山支脉,兰武二线乌鞘岭特长隧道东侧,全长17.125公里,设计为双线隧道、时速250公里,最大埋深940米,是全线最长的特长隧道,是我国第三代穿越乌鞘岭的隧道,也是我国第一座越岭选线中利用既有斜井施工的隧道,更是兰张三四线铁路控制性工程和重难点工程、一级高风险隧道。
隧道设计
新乌鞘岭隧道是兰张三四线铁路的控制性工程,全长17.125公里,设计时速250公里,为双线隧道,是全线最长的隧道,也是我国第一座越岭选线中利用既有斜井施工的隧道。
施工难点
乌鞘岭地处祁连山脉北支冷龙岭的东南端,位于黄土、青藏、内蒙古三大高原交会地带,是河西走廊的天然屏障,高寒缺氧、空气稀薄,主峰海拔3562米,自然环境恶劣,地质情况复杂,断裂带多,素有“地质博物馆”之称。且
新乌鞘岭隧道沿线地质条件极为复杂,区内地质构造较为发育,Ⅳ、Ⅴ级围岩占比高达80.88%,经过总长1515米的F4、F5、F6、F7区域断裂带及3630米的志留系地层,建设中亟需攻克突泥涌水、塌方、软岩大变形、有害气体外溢等工程风险。
设计措施
新乌鞘岭隧道设计中通过采取调整仰拱曲率、加大预留变形量、径向注浆、双层支护、机械化施工等措施,有效地控制了隧道变形,使变形造成需要拆换处理的段落控制在1%以内。
技术突破
该项目发挥“创新工作室”和“专家团队”作用,项目通过一系列技术攻关平稳推进。其中,针对隧道内通风不畅的难题,首次在国内采取“利用既有线机车运行带来的空气流动效应”,将原设计的通风距离缩短了2300多米,解决了长距离通风难题,节约用电1700余万度。累计取得14项实用新型专利证书和科研项目成果。
施工措施
面对如此复杂的施工环境,铁一院的设计师们在新乌鞘岭隧道设计中充分运用了铁一院近几年在软岩变形科研方面的研究成果,他们在线路选线阶段开展大量调查研究,最终决定线路并行既有乌鞘岭隧道敷设,利用既有辅助坑道施工作业,解决了乌鞘岭越岭地质复杂揭示问题,解决了环保选线及施工通风问题。他们还通过采取调整仰拱曲率、加大预留变形量、径向注浆、双层支护、机械化施工等措施,有效控制了隧道变形,由于变形造成需要拆换处理的段落控制在了1%以内。
自然环境保护
新乌鞘岭隧道地处祁连山国家级自然保护区和饮用水源保护地。为保护当地脆弱的生态环境及饮用水源,各参建单位对施工便道两侧、隧道洞口裸露区域全部进行了绿化;生活区、拌和站建立了雨污分离系统;拌和站安装“废水废渣分离回收绿色施工系统”,对生产混凝土产生的废水废渣进行处理;在隧道洞口建立污水处理站,采用沉沙+混凝沉淀+过滤+消毒工艺,处理过的水达到I级A标准,再用于掌子面施工、道路洒水降尘及绿化;洞内斜井下游设置三级沉淀池,沉淀后的清水用于掌子面施工,实现水资源循环利用,在祁连山保护区内实现生产生活排水“零污染、零排放”。
建设进程
2022年9月8日,兰张三四线铁路兰武段XQ1标新乌鞘岭隧道进口段8021米掘进任务全部完成,为新乌鞘岭隧道全线贯通及兰张三四线铁路早日通车奠定了坚实基础。
2022年11月6日,新建兰州至张掖三四线铁路兰武段新乌鞘岭隧道历时1226天全面贯通,为兰张三四线铁路建成通车奠定了基础。
2023年3月,兰张三四线新乌鞘岭隧道无砟轨道工程进入建设高潮。
2023年5月14日,兰张三四线铁路兰武段XQ1标新乌鞘岭隧道进口段主体工程顺利完工。