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1.工程概况1.1.概述兰新铁路兰州～武威南段增建第二线起于兰州西站，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。乌鞘岭特长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟站和龙沟站之间，是兰新线兰武段增建第二线控制工期的工程。其中乌鞘岭特长隧道总长20050m，设计为两座单线隧道，线间距40m。本标段为乌鞘岭特长隧道右线进口，标段范围为打柴沟（不含）站外（DK160+800）至乌鞘岭隧道进口（DK163+125），1.930正线公里；Ⅰ线（右线）隧道进口（YDK163+130）至YDK170+140，7.010正线公里。本标段控制工程乌鞘岭特长隧道长度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庄附近，地形开阔、施工条件和弃碴条件较好，交通便利，隧道最大埋深1100m左右。1.2.编制依据1.2.1.兰新线兰武段增建第二线的乌鞘岭特长隧道Ⅰ标段施工招标文件、初步设计、补充初步设计、技术要求、补遗书、答疑书等。1.2.2.建设单位2002年12月25日召开标前会议纪要以及我单位自行组织的现场踏勘资料等。1.2.3.国家和铁道部现行的设计、施工、验收采用的规范、规则和标准。1.2.4.我单位多年类似工程施工经验和目前施工队伍的技术水平及机械设备状况。1.3.编制范围本施工组织设计的编制范围为兰新线兰武段增建第二线的乌鞘岭特长隧道Ⅰ标段(DK160+800～DK163+125，1.930正线公里；YDK163+130～YDK170+140，7.010正线公里)范围所有拆迁工程、路基工程、桥涵工程、隧道工程、大临工程等。1.4.编制原则1.4.1.全面响应和符合施工招标书的原则严格按照施工招标书规定的编制范围、内容、技术要求和规定格式进行编制。1.4.2.合理配置资源，满足工程需要的原则以优质、高效、快速施工为目的，进行机械设备配套，合理配置施工队伍、组织工程材料供应。1.4.3.突出重点，统筹安排的原则统筹安排，确保本标段控制工程——乌鞘岭特长隧道的施工，科学合理地安排施工进度，组织连续均衡施工，做好工序衔接，确保按期和提前完成工程建设。1.4.4.应用“四新”技术，提高施工水平的原则突出应用新技术、新设备、新材料、新工艺，提高施工的机械化作业水平，积极应用先进的科技成果，从而达到提高工程质量、加快工程进度、降低工程成本的目的，做到优质、快速、安全、高效按期完成本工程。1.4.5.安全生产，预防为主的原则运用现代科学技术，采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。1.4.6.规范施工，确保工程质量的原则严格执行国家和铁道部现行的《施工规范》和《验收标准》，运用现代科学技术优化施工组织方案、施工工艺和施工方法，确保工程质量达到全线整体创优规划要求。1.4.7.保护环境，文明施工的原则树立环保意识，严格按国家关于环境保护的有关规定组织施工，保护好周围生态环境，做到文明施工。1.5.自然概况1.5.1.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，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。1.5.2.气象特征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；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。1.5.3.地震隧道通过区段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，地震动反映谱特征周期为0.30s。1.5.4.工程地质及水文地质1.5.4.1.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。1.5.4.2.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。1.5.4.2.1.褶皱构造褶皱构造在本区较为发育，褶皱形态复杂，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西——印支期褶皱带1.5.4.2.2.断裂构造区内断裂构造发育，主要为区域性大断裂，走向基本为北西向，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、断层角砾。1.5.4.2.3.节理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。1.5.4.2.1.新构造运动新构造运动在本区的活动方式是在总趋上升条件下以不均衡地升降运动及沿古构造线部分地段作继承性活动特征。现代地震较活跃，主要为小震。1.5.4.3.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。中等富水区主要为隧道进口端第四系松散堆积层、安山岩带、志留统板岩；弱富水区主要为岭南和岭中的上三叠统砂岩夹页岩带；贫水区主要为第三系砂砾岩、泥岩带、闪长岩带、白垩统砂砾岩夹泥岩。预计隧道最大总涌水量为9621.81m3/d。1.5.4.3.不良地质与特殊岩土1.5.4.3.1.不良地质隧道通过地段的不良地质主要为有害气体，根据地质调绘和钻探资料显示：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，煤体的气含量均很低，主要以解吸气和残余气为主，解吸气以N2、CO2、O2为主，未检测出甲烷等烃类气体，煤层的吸附能力居中。1.5.4.3.2.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Ⅱ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。1.5.4.5.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，由于其自身强度低，抵抗外力破坏的性能差，当地层走向与隧道夹角较小，出现不利结构面时，也易出现围岩失稳现象。突然涌水、涌泥：隧道通过各断层破碎带、安山岩、板岩地段，由于构造裂隙水发育，地下水循环较快，施工中有可能发生突然涌水现象。在通过断层泥砾带、含泥质地层的影响带时有可能产生突然涌泥现象。施工中在通过破碎带时加强预测预报和监测，及时采取措施加以防治。岩爆：区内断裂构造发育，第四系以来多有活动，应力有所释放，实测地应力值最高达32MPa，以水平地应力为主。隧道洞身通过深埋闪长岩、安山岩段时，岩质坚硬，性脆，贫水，地应力值较高，易出现岩爆，施工时加强预测预报，并做好防护。热害：乌鞘岭特长隧道通过地段最大海拔高程3600m,隧道最大埋深近1100m，乌鞘岭气象站测得本地区年平均气温值-0.10C。根据钻孔资料显示，钻孔井温未出现异常，孔底温度为10.6～12.8，地温梯度为1/36～1/46，初步估算隧道最大埋身处原岩温度低于280C，不会出现地温而引起的热害问题。有害气体：三叠系含薄层煤，厚度一般0.2～1m，较厚的有三层，其余的以碳质页岩或煤线为主，煤体的气含量均很低，主要以解吸气和残余气为主，解吸气以N2、CO2、O2为主，未检测出甲烷等烃类气体。1.6.主要技术标准1.6.1.线路主要技术标准铁路等级：Ⅰ级正线数目：双线旅客列车速度目标值：140km/h限制坡度：6‰，双机13‰最小曲线半径：1200m到发线有效长：850m牵引种类：电力牵引质量：4000吨闭塞类型：自动闭塞1.3.2.隧道主要技术标准1.3.2.1.隧道建筑限界、旅客列车最高行车速度隧道建筑限界：采用“隧限-2A”旅客列车的最高行车速度：140km/h根据高海拔地区电气化隧道接触网悬挂空气绝缘的要求，隧道净高不低于6.70米。1.3.2.2.隧道内轨道及道床类型隧道内轨道类型按重型轨道标准设计，预留特重型轨道条件。1.3.2.3.衬砌支护隧道洞口段衬砌按国防和抗震要求进行检算，采用锚喷支护，钢筋混凝土衬砌结构。隧道一般地段采用复合式衬砌，初期支护以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑混凝土衬砌。1.7.主要采用的规范、规则和标准《工业企业标准轨距铁路设计规范》（GBJ12-87）《铁路路基设计规范》（TB10001-99）《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2001）《铁路特殊土路基设计规范》（TB10035-2002）《铁路路基工程质量检验评定标准》（TB10414-98）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-99）《铁路桥涵工程质量检验评定标准》（TB10415-98）《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001）《铁路隧道锚喷构筑法技术规范》（TB10108-2002）《铁路隧道辅助坑道技术规范》（TB10109-95）《铁路隧道工程质量检验评定标准》（TB10417-98）《铁路给水排水施工规范》（TB10209-2002）《铁路隧道防排水技术规范》（TB10119-2000）《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2002）《铁路轨道施工及验收规范》（TB10302-96）《铁路给水排水设计规范》（TB10010-98）《铁路工程岩土分类标准》（TB10077-2001）《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）《铁路工程土工试验方法》（TBJ102-87）《铁路混凝土强度检验评定标准》（TB10425-94）《铁路工程水质分析方法》（TBJ104-87）《铁路隧道施工技术安全规则》（TBJ404-87）《铁路临时工程附属辅助生产工程施工技术安全规则》（TBJ411-87）《铁路工程环境保护设计规范》（TB10501-98）《铁路工程建设项目环境影响评价技术标准》（TB10502-93）1.8.主要工程数量1.8.1.拆迁工程改移道路长0.475公里，填土470立方米。1.8.2.路基工程路基土石方总量为559641断面方，其中：填方133901立方米（填土方121394立方米；填渗水土12507立方米），挖方425740立方米。路基附属工程：浆砌片石10671圬工方，喷播植草36430平方米，盲沟、渗沟1308米、土钉墙86943米。1.8.3.桥