渝黔铁路新风沙垭隧道设计

渝黔铁路新风沙垭隧道设计

重庆-贵阳铁路扩建改造工程（以下简称渝黔铁路）位于重庆北部至贵阳北部之间。这是一条200公里的客运铁路。新丝绸之路的隧道全长71618米。它是渝黔铁路的主要设计。重要铁路运输线上的重点桥隧工程是战时敌方攻击的重点目标,一旦遭到破坏,将造成全线运输瘫痪。为此,在设计中须充分考虑战时的需要,在不增加很多投资的情况下,贯彻国防要求。1中山区地表地形地貌新凉风垭隧道位于贵州省桐梓县新场与楚米铺之间,穿越著名的风景名胜区“七十二道拐”,属黔北中山区构造剥蚀—岩溶侵蚀地形地貌,隧址区地形坡度介于15~50°之间,局部近于直立,形成悬崖峭壁的喀斯特地貌景观。山路崎岖,地形险恶,是渝黔交通的咽喉部位,210国道、兰海高速公路、川黔铁路及渝黔铁路都在这里经过,具有重要的战略地位,新凉风垭隧道平面位置如图1所示。2隧道施工符合国防要求，设计内容2.1最小防护厚度隧道设计中严格执行《铁路建设贯彻国防要求技术规程》(铁计23号)的规定,重点保障隧道顶部覆盖层最小防护厚度满足规范要求;达不到要求时,按承受动荷载计算,应加强隧道衬砌结构,III~VI级围岩的双、多线隧道和IV~VI级围岩的单线隧道洞口段衬砌结构,应采用钢筋混凝土,加强段长度以洞顶覆盖层厚度满足规范要求为止。2.2灾难应对工程2.2.1进、出口平导隧道正洞设计为双线单洞结构,轨面以上净空面积为81.37m2,设双侧救援通道,救援通道按高2.2m、宽1.25m设计;另外结合施工工期、隧道排水、防灾救援等要求,于隧道进、出口线路前进方向左侧分别设置进、出口平导,进口平导断面尺寸为5m×6m(宽×高)、平导长4800m,出口平导断面尺寸为5.5m×6m(宽×高)、平导长1800m,平导与正洞间每隔350~500m设置一处联络横通道,横通道内设置防火门。平导作为防灾救援的紧急出口使用,同时也可与正洞一起作为战时的人防工程使用。2.2.2监控、通风系统当遇敌方空袭我铁路沿线运输时,运输列车可驶入隧道内避险,遇险列车可能会起火燃烧,需要在隧道内实现紧急救援及人员和物资的疏散,隧道内设有防灾通风系统、事故报警电话系统、广播系统、视频监控系统、应急照明设施、防灾救援设备监控系统、消防设备等。隧道通风系统设计为在隧道进口端及进、出口平导洞口处设置双向射流风机,正洞与平导之间设置防火门,防火门处于常闭状态,当列车在隧道内发生火灾时,开启紧急出口处的两个横通道的防火门,同时根据火灾点位置开启相应的风机,实现人员迎着新风疏散。隧道的应急照明系统、通风系统及防火门均采用远程系统遥控与现场手动相组合的方式控制。通过以上设计可实现隧道洞内与远程控制台的联动,同时也可在隧道内利用消防设备组织自救,实现故障列车上人员和物资的应急疏散,在最短的时间内将受损情况报告给控制台,争取宝贵的救援时间。2.2.3设计异形联络线利用施工便道设置隧道紧急出口与附近公路的联络线,联络线按四级公路标准设计,路面设计为沥青路面。进口端在隧道左侧设计进口平导与210国道及兰海高速公路的联络线,出口端同样利用施工便道设置出口平导与210国道及与桐梓产业园区市政道路的联络线,实现铁路与公路的顺畅连接,为战时物质转移及隧道救险提供便利。通场道路与既有公路连接处应设醒目的标示牌指明通行方向和目的地。2.3隧道洞门及端墙隧道进、出口正洞门与进、出口平导洞门按桩柱式洞门整体设计,洞门端墙采用C35钢筋混凝土结构,提高结构强度,出口端隧道仰坡顺层,采用柱式洞门内设置锚固桩结构,保证山体的稳定,隧道进、出口洞门及端墙采用钢筋混凝土整体浇筑,端墙与衬砌间设计连接钢筋,衬砌、端墙同时施工,整体浇筑,使洞门、衬砌、端墙连成一体,以增强结构的强度,提高防爆及抗震能力。2.4正洞、正洞、钢筋混凝土结构隧道洞口段埋深较浅,岩体破碎,为IV、V级围岩,隧道设计时考虑国防要求,隧道浅埋段IV、V级围岩均按加强衬砌设计,正洞采用曲墙带仰拱设计,C35钢筋混凝土结构,初期支护采用全环型钢钢架,进、出口平导洞口端50m范围采用模筑混凝土衬砌,钢筋混凝土底板。隧道进、出口端在距离洞口35~48m处、正洞与平导间分别设计3个减压横通道,大大提高了结构的受力条件和承受冲击波压力的能力,降低战时受攻击时垮塌造成运输中断的风险。2.5隧道洞身份证明本隧位于岩溶强发育地段,岩溶发育程度中等至强烈,可溶岩长度占隧道长度的72.41%,隧道洞口段位于岩溶水水平循环带内,地下水丰富,为确保隧道的运营安全,利用进出口平导作为铁路运营期间的泄水洞,平导坑道标高按低于正洞路基面2.0m设计,平导靠近正洞侧设计盖板排水沟,平导内均设计有钢筋混凝土底板。平导结构耐久性按与正洞相同设计。隧道设计拱墙防水板、纵环向盲沟,隧道内设计双侧沟加中心盖板沟排水,隧道中心沟与平导侧沟间利用正洞与平导间的横通道实现联通。同时处理好施工缝与变形缝的防水,对于地下水集中涌出段采用超前注浆与工后注浆相结合的方式封堵地下水,减少隧道漏水对铁路运营的影响,保证战时铁路大动脉的畅通无阻。3隧道平战融合设计基本必考虑当世本隧位于渝黔运输通道的咽喉部位,具有重要的战略地位。在隧道的设计中,充分考虑了隧道的地质情况和与周边路网间的关系,在投资增加较少的情况下,贯彻国防要求,加强隧道洞门及洞口段的结构强度,做好隧道的防排水设计,在隧道防灾救援设计中提高隧道内的综合信息化配套,设置监控、通讯、广播系统及消防设施,考虑未来战争的军事需求,实现隧道内外的信息畅通,保证隧道与周边路网的顺畅连接等。在今后长大隧道的设计中,为了更好地贯彻国防要求,在路网规划阶段就应该考虑平战结合的特点,尽量