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一、工程概况 风火山隧道位于青藏高原腹地,昆仑山与唐古拉山之间,全长1338m,进口轨面海拔4905m,是目前世界上海拔最高的隧道。隧道所处风火山垭口高寒缺氧、气温低、昼夜温差大、被称为“生命禁区”,隧道洞身全部位于冻土、冻岩中,地质岩层复杂,集饱冰冻土、富冰冻土、裂隙冰、泥砂岩等恶劣地质于一体。 风火山隧道设计为单线隧道,全长1338m,隧道最大埋深100m,最小埋深8m,进出口均设计有明洞,进口35m,出口23m,洞门形式采用斜切式结构,隧道结构为复合式衬砌,采用5层先后施作的隧道支护衬砌结构形式。 二、新技术应用与科技创新 1、高原多年冻土隧道施工制氧、供氧技术。研制建成的风火山隧道制氧站,氧气产量大于20m3/h,氧气浓度达到92%以上;提出了隧道掌子面弥散式供氧和隧道氧吧车供氧的新方法。 2、研制了SDTK-100型高原隧道专用空调机组使隧道内的温度控制在±5℃之间,保证了掌子面的冻土热扰稳定及混凝土施工质量。 3、首次研究了高原多年富冰冻土、冻岩条件下隧道湿喷混凝土施工技术及工艺,研制了低温早强抗冻复合型速凝剂,使喷砼在负温下迅速凝结硬化,达到抗冻临界强度。 4、研究总结了多年富冰冻土浅埋段开挖、支护成洞施工技术。 5、首次采用“防水板+隔热层+防水保护层”的防水、保温结构形式,沿隧道全长全断面铺设,形成隧道二次衬砌完全和地层隔离;保温复合结构的“无钉法铺设”施工新工艺,确保风火山隧道不渗、不漏。 6、研究低温耐久性混凝土施工技术,成功解决了低(负)温条件下混凝土硬化初期不被冻坏,且强度持续增长的难题;取得了一整套在严酷条件下混凝土的施工方法及养护工艺。 7、首次研究了高原多年冻土隧道施工机械设备的选型、合理配套技术及维修保养方法,为风火山隧道的顺利建成提供了保障。 8、通过对温度、压力、变形、冻融圈等施工信息的监测,根据数据指导施工,保证风火山隧道施工质量控制,提出了一套高原多年冻土隧道信息化施工方法及工艺。 9、首次采用盐水水炮泥封堵炮孔的技术措施,达到降低工作面温度和降尘的效果,测试分析,在冻土边坡中的最大爆破振动速度控制在2~5cm/s为宜,在隧道掘进中对围岩最大爆破振动速度控制在5~10cm/s为宜。 三、获奖单位 中铁二十局集团有限公司,铁道第一勘察设计院,甘肃铁科工程建设监理公司青藏铁路监理站 |
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