川藏铁路隧道施工关键技术（PPT35）

川藏铁路隧道道施工关键技技术川藏铁路隧道道主要技术挑挑战ChapterⅡChapterⅢ川藏铁路隧道道关键技术问问题思考川藏铁路工程程概况目录ChapterⅠ1、川藏铁路路建设概况川藏铁路是我我国规划建设设“三条进藏铁路”之一，成都~拉萨全全长1838km；拉萨~林芝2014年12月开工建设，，成都~雅安2018年12月28日通车；即将建设雅安安~林芝段，该铁铁路建设难度度前所未有，，可称之为“史诗级铁路路”。一、川藏铁路路工程概况成都雅安蒲江康定雅江新都桥理塘昌都八宿波密林芝山南拉萨巴塘贡觉2、隧道工程程概况雅安~林芝段1008.2km，隧道72座/851km，隧线比84.4％；；10km以上35座，20km以上16座，30km以上6座，易贡隧道道，长42.5km；海拔最高为果果拉山隧道，，轨面海拔4360m；；埋深最大为拉拉月隧道，最最大埋深2096m。一、川藏铁路路工程概况3、隧道工程程特点--显著的地形高高差雅~林段铁路自西西向东横贯““横断山脉群群”，隧道工工程特点：长大隧道与隧道群高海拔，处于于海拔3000m以上的隧道47座大多隧道为单单向坡度（近近30‰）大埋深、辅助助坑道条件差、主要位于高高原区一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点--强烈的板块活活动“横断山脉群”是由亚欧板块块和印度洋板板块碰撞挤压压形成的褶皱皱山系，具有：山体险峻而又又紧凑地应力明显偏偏高断裂以逆向为为主整体上岩体相相对破碎一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点--峡谷横断山脉主要要涵盖7条峡谷，其中中川藏铁路路雅~林段则要穿越越5条：岷江峡谷大渡河峡谷雅砻江峡谷金沙江峡谷澜沧江峡谷怒江峡谷独龙江峡谷一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点---地质构造突出出铁路沿线主要要通过地质构构造：4个一级构造，，12个二级构造。。一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点--活动断裂发育育3条一级构造边边界断裂：龙龙门山断裂、、澜沧江断裂裂、怒江断裂裂，3条二级构造边边界断裂：甘甘孜-理塘断裂、金金沙江断裂、、雅鲁藏布江江断裂7条一般构造断断裂：鲜水河河断裂、玉龙龙希断、理塘塘断裂、巴塘塘断裂、八宿宿断裂、嘉嘉黎断裂、米米林-鲁朗断裂等活活动断裂。一、川藏铁路路工程概况4、地质特点--地震烈度高全新世活动断断裂主要有：八宿断裂（（冷曲河分布布）、嘉黎断断裂（通麦—帕龙藏布分布）），米林-鲁朗断裂。川藏铁路全线线50%的路段，设计计地震动峰值值加速度达到到0.2g及以上，在康康定附近更有地地震动峰值加加速度在0.4g的分分布区。地震震烈度高，地地震频发。一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点--高地应力青藏地块水平平地应力优势势方向约为N50ºE；；最大水平地应应力为64MPa，，最小水平地应力力为38MPa(埋深2000m)，明显高于其它它地块。一、川藏铁路路工程概况4、地质特点点--高地热川藏铁路所经经喜马拉雅地地热带，热泉泉（水）主要沿深大活动动断裂带出露露。全线约有50个对线路影响的高温热热泉，约15个隧道可能存存在高温热害害。水热活动强烈≥川藏铁路一、川藏铁路路工程概况5、主要岩性性与分布主要岩性包括括：花岗岩、、砂岩、板岩岩、千枚岩、、灰岩等。以砂岩、板岩、、千枚岩为为主的沉积岩岩、变质岩；；以花岗岩为为主的侵入岩岩；以灰岩为为主的可溶岩岩。一、川藏铁路路工程概况6、极端环境境条件--频发的山地灾灾害巨型高山滑坡坡冰川泥石流高山岩屑坡超高位岩体崩崩塌高位危岩落石石高山堰塞湖一、川藏铁路路工程概况一、川藏铁路路工程概况6、极端环境境条件--恶劣的气候条条件-高寒缺缺氧一、川藏铁路路工程概况6、极端环境境条件--薄弱的基础设设施一、川藏铁路路工程概况6、极端环境境条件--脆弱的生态环环境7、川藏铁路区区域环境工程程特征显著的地形高高差强烈的板块活活动极端气候环境境条件季节性冻土各类型泥石流流冰湖溃决高地应力高地温、热害害超高位危岩落落石巨型滑坡、错错落活动断层及地地震岩屑坡内动力地质问问题外动力地质问问题一、川藏铁路路工程概况川藏铁路隧道道主要技术挑挑战ChapterⅡChapterⅢ川藏铁路隧道道关键技术问问题思考目录ChapterⅠ川藏铁路雅安安~林芝段工程概概况二、川藏铁路路隧道主要技技术挑战1、隧道工程程地质条件具具有极大不确定性问题是世界铁路建建设史上最为为艰难险峻的的高山地区，，长大隧道多多、埋深大；；区域地质复杂杂，自然环境境恶劣，基础础资料匮乏，，地勘资料难难以准确；必将面临诸多多新的工程地地质问题，为工程程设计和施工带来了了极大大困难难。2、活动动断裂裂与高高地震震烈度度问题题线路穿穿越地地块碰碰撞缝缝合带带，内内动力力作用和地震活活动强烈，，大地地震频频发；；发生7级以上上地震震至少少22次；对隧道结结构和洞门设设计带来巨巨大挑挑战。。二、川川藏铁铁路隧隧道主要技技术挑挑战3、高地地应力力隧道道的变形控控制和岩爆防防治长大隧隧道密密集，，区域域板块块活动动强烈，高地地应力力软岩岩变形形和硬硬岩岩岩爆问题突突出；；全线隧隧道埋深超超过1000m地段170km，预计软软岩易易变形形段长长147km，潜在岩岩爆爆段长长170km；高地应应力软岩变变形控控制和硬岩岩岩爆防防治是川藏藏铁路路隧道道的2个重大大工程程难题题。二、川川藏铁铁路隧隧道主要技技术挑挑战234、高原原缺氧氧与高高地温温问题题川藏铁铁路高高原缺缺氧，，将对对隧道道带来来重大大影响响；并且预预计有15个隧道道可能存存在高高温热热害，，高地地温和和热水水风险险高；；双重不不利条条件叠叠加，，将造造成洞洞内作作业环环境恶恶化，，对隧隧道（（特别别是长长大隧隧道）施工工组织和施工方方法提出了了严峻峻考验验。二、川川藏铁铁路隧隧道主要技技术挑挑战5、隧道道渣料料处理理和环环境保保护问问题川藏铁铁路沿沿线属属高海海拔严严寒区区，生生态环环境极极其脆弱，，生态态恢复复极为为困难难；隧道弃弃渣量量巨大大，约约1.1亿方，，弃渣渣场选选址极极其困困难难，道道路运运输难难度极极大；；污水达达标排排放和和冻土土保护护等要要求高高，隧道弃弃渣、排水和环境保保护使隧道道施工工面临临重大大考验验。二、川川藏铁铁路隧隧道主要技技术挑挑战6、应急急求援援与隧隧道的的关系系问题题川藏铁铁路1000km线路，隧道道超过800km，且以超长隧隧道居多。。工程所处环境高原原高寒，地地形险峻，，道路交通通条件极差，，施工期和运营期的防灾救援也是一个重重要课题。。二、川藏铁铁路隧道主要技术挑挑战川藏铁路隧隧道主要技技术挑战ChapterⅡChapterⅢ川藏铁路隧隧道关键技技术问题思思考目录川藏铁路雅雅安~林芝段工程程概况ChapterⅠ1、隧道建建设方案及及工法选择择针对川藏铁铁路特殊环环境条件、、隧道工程程特点、目目前技术经经济水平和和后期运营营维护要要求等因素素，隧道优先采采用合修方方案；应尽量采用用机械化施工工，对于地质条件适适宜的隧道优先先采用TBM施工，TBM施工的隧隧道采用分修方案。三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考2、强化施工工勘察和超超前地层预预报横断山脉区区域，基础础地质研究究程度浅，，川藏铁路路前期地质质勘察工作作难度大；；增列“施工工勘察”阶阶段程序，强化施工地地质，弥补前期期勘察设计计工作的不不足;须强化超前地质预预报技术实质性应用用，在施工工中切实落落实好超前钻探、分析判断断和决策机制等相关工作作，保障施施工安全，，提高施工工效率。三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考3、加强钻钻爆法隧道道机械化配配套高海拔地区低温、、低压、低低氧环境特特征，人工工、机械功功效均会不不同程度降降低，是影响本线线隧道钻爆爆法施工的的重要因素素。推荐采采用高度和中度机械化配套套模式以达到“快速施工、、以机代人人”目标，满满足建设要要求。并按按以下原则则组织施工工：分级配置原原则少人化原则则减轻劳动强强度和有利利提高功效效原则有利平行作作业原则与工法相协协调原则三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考4、加强TBM法隧道适应应性研究和和针对性设设计对于地质条条件适宜的的隧道要优先采用TBM，主要按以下下原则考虑TBM适应性：TBM选用需需规避重大大风险(不良地质占占比大，易易造成长期期被困或或重大安全全事故)；岩石较完整整硬岩，断裂裂、褶皱等等地质构造不发育；现浇二衬：大埋深、、复杂地质质，不推荐荐护盾式TBM。应对局部不不良地层针对性设计计：超前钻机机、及时支支护、刀刀盘扩挖和和快速配套套（清理、、进料等））。5、川藏铁铁路拟采用用TBM法修建的5座隧道伯舒拉岭隧隧道L=29200m果拉山隧道道L=38182m色季拉山隧隧道L=38014m德达隧道L=33030m孜拉山隧道道L=30393m雅安德达隧道孜拉山隧道道果拉山隧道道伯舒拉岭隧隧道色季拉山隧隧道昌都康定理塘新都桥巴塘贡觉雅安～昌都段线路走向示意图敞开式TBM三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考三、川藏铁铁路隧道关关键技术问问题思考6、加强应应对高地应应力变形控控制、岩爆爆防治和软软弱地层工工法配套高地应力变变形控制：长短结合合、密度适适中、锚-注-锁一体，调动围岩形形成加固圈圈，短密(TBM)、长短锚杆杆；岩爆防治：监测预报报、释放应应力、适度度锚固、及及时支护，，加强防防护、增加加躲避；软弱地层工工法配套：超前预加加固，软弱弱地层全断断面开挖，，工法与成套套设备相适适应，减少少设备倒换换和窝工。。7、复杂特特殊环境隧隧道专项评评估、专项项设计、专专项措施川藏铁路隧隧道存在复复杂区域构构造、超大大埋深、特特殊地应力力环境，高高海拔、高高地震烈度、高高地温突出出等问题；；对隧道建设设安全、工工期、投资资影响大，，应编制适适应川藏线线隧道建设设的设计暂规；针对不同情情况进行相相应的专项评估、专项设计或制定专项措施施。三、川藏藏铁路隧隧道关键键技术问问题思考考8、加强生生态评估估和环境境保护辅助工程程、隧道道排水、、隧道弃弃渣等对对环境影影响；施工对生生物多样样性、冻冻土和冰冰川等生生态环境境影响；；造成的生生态系