乌鞘岭f7断层隧道工程介绍

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1、第二章乌鞘岭F7断层隧道工程介绍本章主要介绍乌鞘岭隧道的基本工程情况，地应力的分布情况，以及工程软岩的概念，讨论在F7断层中使用的施工方法。第一节工程概况2.1.1概述兰新铁路兰州～武威南增建第二线线路起于兰州西站，沿黄河二级阶地西行经河口南站跨黄河后沿溯庄浪河而上，在既有线兰武段打柴沟站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。乌鞘岭特长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间、设计为两座单线隧道，左、右线隧道长20050m，隧道出口段线路位于半径为1200m曲线上，右、左线缓和曲线伸入隧道68

2、.384及127.29m，隧道其余地段均位于直线上，线间距为40m，两座隧道线路纵坡相同，主要为11‰的单面下坡，右线隧道较左线隧道高0.56－0.73m。隧道进口位于天祝县打柴沟镇赵家庄附近，地形开阔、施工条件和弃渣条件好，右线轨面设计高程2663.36m，出口位于古浪县龙沟乡的沙沟台，地形较窄，施工场地和地形条件较差，右线轨面设计高程2447.32m。交通便利，隧道最大埋深1100m左右。本隧道全部采用钻爆法施工。右线隧道总工期为32个月，隧道于2003年2月1日开工，其中施工准备1个月，主体工程于2005年4月30日主体完工，计26个月；弹性整体道床2个月

3、，铺轨及四电3个月，施工工期比较紧迫。为此，为加快施工进度，全隧道除在4个洞口掘进施工外，右线设8个斜井、1个竖井，左线设5个斜井、1个竖井及1个横洞，共计16个辅助坑道20个工作面。2.1.2地形地貌乌鞘岭隧道洞身横穿祁连褶皱系的北祁连优地槽褶皱带和走廊过渡段两个次级构造单元，褶皱和断裂发育，本段通过加里东期褶皱带和海西—印支期褶皱带。共有四条区域性大断裂，毛毛山南缘断层(F4)出露宽度200m～500m，大柳树沟—黑马圈河断层(F5)出露宽度80m～260m，毛毛山岭中断层(F6)出露宽度40m～80m，毛毛山—老虎山断层(F7)出露宽度400m～800m，

4、局部大于1000m，区域资料显示，全新世以来F7断层仍有活动迹象。本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，出口以北为古浪河河谷区，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。2.1.3工程地质条件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，并有加里东晚期闪长岩侵入。围岩主要由Ⅴ、Ⅵ类围岩组成。右线11#斜井正洞工区

5、于YDK177+852比原设计提前42m进入F7断层，于YDK177+765附近进入断层主带，在YDK177+690附近进入断层核心地段，隧道埋深约400m。围岩以断层泥砾、断层角砾岩为主，局部为碎裂岩，呈灰绿色、灰白色、围岩破碎。挤压现象明显，矿物被剪断、拉长，可见糜棱化现象，次生结构面发育，大部分结构面呈垂直状、有扭曲现象；围岩所夹的石英团块，由于受挤压影响，手捏呈砂砾状、粉末状。结构面有明显的磨光现象及擦痕，充填角砾物。碎裂板岩呈层状，夹杂灰白色的碎裂砂岩，含较多的石英脉，岩层扭曲。岩体完整性差，自稳能力差，无明显的地下水出露，呈潮湿状。该段偶尔有砖红色砂

6、岩与掌子面成斜交状态，夹杂于断层泥砾、角砾岩中。物质呈角砾状、散土状，易出现坍塌、变形[16]。2.1.4水文地质特征隧道范围内，围岩富水性分区划分为中等富水区：主要为岭南的安山岩带（O2）、隧道进口第四系地层、岭北的砂质板岩（S1）及F4、F5、F6和F7断层破碎带及影响带。弱富水区：主要为岭南和岭中的砂岩夹页岩带（T3）。贫水区：主要为岭南紫红色砂砾岩夹泥岩带（N2）、岭中闪长岩带（3）、岭北（K1）砂砾岩夹泥岩地层。隧道的涌水量按径流模数法与地下水动力学计算，右线考虑半导超前引排因素，预计最大总涌水量为9621.81m3/d，左线隧道（平导）最大总涌水量1

7、6114.78m3/d。2.1.5气候、土壤与植被本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，降雨增多；秋季凉爽，降温较快；冬季寒冷，干旱少雪。沿线年平均气温-0.1oC～5.1oC，绝对最高气温28.1oC～34.7oC，最低-29.0oC～-30.6oC；多年平均降水量357.8～409.4mm，最大降水量552.7mm；多年平均蒸发量1548～1813.6mm；瞬时最大风速27.6～29m/s，主导风向为北北西，最大积雪厚度24～36mm；土壤冻结深度138～200cm。沿线地段因受高山地貌的影响，土壤类型呈明显的垂直坡向性变化，由高到低分

8、布有高山草甸土、亚高山灌