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图1-1隧道施工范围示意图
1.3.2.大临工程
1.3.2.1.临时汽车运输便道：
从芨芨沟弃碴场末端至竖井的汽车运输便道，便道全长2.0km，单车道、简易路面标准。
1.3.2.2.临时电力干线：
仅含从乌鞘岭隧道进口至竖井的临时电力干线，架设10KV临时电力干线6.0km。
1.3.2.3.临时给水干管路：
在庄浪河设集水井1座，铺设临时给水干管路1.65km，设高山水池1座。
1.3.2.4.临时电力干线：
电源点至隧道进口的供电线路及电源（变配电）设施。
进口电源由既有深沟变电所引出35KV电压等级
线路，长度为3公里，并在进口设变电站一处，3000KVA变压器
一台。
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，第2标段隧道经过有乌鞘岭—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、乌鞘岭中高山区两个次级地貌单元。
1.5.1.1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15°
〜25°
，海拔高程3000m左
右，相对高差200〜400m。
地表多有土层覆盖，其间近南北支沟发育，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。
1.5.1.2乌鞘岭中高山区：
位于F4和F7之间，海拔高程
3500m左右，毛毛山最高峰为4070m。
该地区地势较高，相对高差较大，自然坡度350〜500，地表广覆腐植土，阴坡小灌木发育。
1.5.2.气象特征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-0.1〜5.1°
C,绝对最高气温28.1〜
34.7°
C,最低-29.0〜-30.6°
C;
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。
1.6.工程地质及水文地质
1.6.1地层岩性
本地区地层岩性复杂,其分布主要受区域断裂构造控制。
第二标段范围内出露的地层主要有第四系、第三系、三叠系沉积岩,奥陶系变质岩。
1.6.1.1第四系（Q）
161.1.1全新统（Q4）:
主要为现代河床冲积、洪积层和
山坡坡积层,由黏质黄土、卵石土、碎石土组成。
黏质黄土（Qal34、Qd34）：
分布于一级阶地及斜坡地带,厚5〜15m,局部厚超过20m,浅黄色,土质较均匀,杂少许砂质，硬塑为主，□级普通土，V〜W级围岩，c°
=150Pa,
具有H级非自重湿陷性。
卵石土（Qal74）:
分布于现代河床，厚5〜10m，灰白色，
卵石成分主要为砂岩、板岩、安山岩及闪长岩，圆棱状为主，
粒径20〜40mm约占30%,40〜60mm约占20%,60〜200mm约占30%，大于200mm约占5%，砂、泥质充填，稍湿，稍密一中密，川级硬土，稍密co=500kPa，中密c
0=650kPa。
碎石土（Qpl74、Qdp174、Qd174）：
主要分布于沟谷及坡面上，厚5〜20m，杂色，碎石成分主要为砂岩、板岩、安山岩及闪长岩等，尖棱状，粒径20〜40mm约占40%，40〜60mm约占20%，60〜200mm约占10%，大于200mm约占5%，砂、泥质充填，稍湿，松散一中密，口级普通土，稍密C0=500〜700kPa。
1.6.1.1.2上更新统（Q3）：
主要为冲积、洪积层和风积层。
卵石土（Qal73）:
分布于二级阶地下部，厚5〜10m，灰白色，卵石成分主要为砂岩、板岩、及闪长岩，圆棱状为主，粒径20〜40mm约占30%，40〜60mm约占20%，60〜200mm约占20%，大于200mm约占5%，砂、泥质充填，稍湿，中密，川级硬土，c0=600〜800kPa。
黏质黄土（Qeo133、Qal33）:
分布于阶地顶部及坡面上，厚5〜15m，淡黄色，土质均匀，孔隙发育，硬塑为主，□级普通土，C0=150Pa，具有口级非自重湿陷性，湿陷厚度3〜8m。
1.6.1.2第三系：
仅出露上新统（N2）,分布于越岭隧道进口段，由浅红色泥岩、砾岩、砂岩组成，与下伏三叠系地层呈角度不整合接触。
泥岩夹砂砾岩（N2Ms+Ss+Cg）:
浅红色，地层产状N700W〜EW/100〜150S。
泥岩：
多杂砂质，泥质胶结，中厚层状，裂隙发育，与砾岩、砂岩呈不等厚互层状。
岩质软弱，成岩性差，遇水易软化和风化，风化物呈土状，遇水易崩解，具膨胀性，属膨胀岩、极软岩。
砂岩，主要矿物成分以长石、石英为主，中细粒，泥—钙质胶结，节理发育，属软岩。
砾岩，砾石成分以砂岩为主，粒径以2〜10mm为主，圆棱状，泥质胶结，中厚层状，极软岩，W级软石，W〜V级围岩，其中W级围岩约占90%,V级围岩约占10%，刊=300kPa。
1.6.1.3三叠系，仅出露上统（T3）：
主要分布于F4断层以南，F5和F6之间，由浅黄色、黄绿色砂岩、页岩夹薄层煤组成，砂、页岩多呈互层状产出，剖面上砂岩约占70%以上，页岩约占25%，煤层约占1%〜2%。
砂岩夹页岩及煤层（T3Ss+Sh+Cb）：
砂岩，主要矿物成分以长石、石英为主，中粗粒，钙质胶结，中厚层—厚层状，节理较发育。
页岩，以碳质页岩为主，钙质胶结，薄层状。
煤层，薄层状为主，厚度一般0.2〜1m,媒质差，煤体破碎，极疏松，呈碎块状及粉末状结构，含较高的黄铁矿，多煤矸石。
砂岩属硬质岩，页岩属较软岩，碳质页岩与煤层为软岩，W级软石〜V级次坚石，其中W级软石约占40%,V级次坚石约占60%,川〜W级围岩，其中川级围岩约占40%，"
级围岩约占60%,
厚层砂岩c0=1000kPa，层状砂岩夹页岩c0=800kPa。
在断层带附近，岩体受构造影响严重，层间褶曲较发育，岩体相对破碎。
岩体波速3200〜4000m/s。
161.4奥陶系，仅出露中统（02）,分布于F4和F5断层之间，主要由灰绿色安山岩组成。
安山岩（02a）：
灰绿色，主要矿物成分为角闪石、斜长石等，细粒—隐晶质结构，块状构造，岩质坚硬，节理及微裂隙发育，V级次坚石，川〜W级围岩，c0=800〜1200kPa。
在
断层带附近，岩体受构造影响较严重，节理裂隙发育，岩体相对破碎，呈碎石状压碎结构，W级围岩。
岩体波速3240〜
3600m/s。
1.6.1.5构造岩类：
主要分布于断层破碎带内，由碎裂岩、断层泥砾等组成。
碎裂岩（Cru）:
为本区断层的主要构造岩，有碎裂砂岩、碎裂板岩、碎裂闪长岩、碎裂安山岩等，岩体破碎，节理裂隙极发育，多含水，W级软石，W级围岩为主，c0=600kPa。
断层角砾和断层泥（Fc+Fbr）：
组成四条断层主带，灰白色—灰黑色，角砾直径一般在3〜10cm，夹于断层泥中，极破碎，多含水，川级硬土，V〜W级围岩，c0=300kPa。
1.6.2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。
1.6.2.1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。
1.6.2.1.1加里东期褶皱带
在邻区分布广泛，形成较早。
褶皱方向为北西西向，部分为东西向。
规模一般很大，具紧闭的线状对称复式形态。
因受侵入体和断裂构造的破坏，其形态已不完整。
区内的毛毛山向斜，长约14km，向斜的南北两侧均为北西西的纵向逆断层所夹持切割，属紧闭的正常对向斜。
1.6.2.1.2海印—印支期褶皱带
褶皱结构比较简单，次级褶皱不发育。
轴向主要为北西西向—东西向。
1.6.2.2断裂构造
区内断裂构造发育，主要为区域性大断裂，走向基本为近
东西向，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、断层泥砾。
本标段内由南向北依次分布有F4、F5两条断层带：
16221毛毛山南缘断层（F4）：
位于乌鞘岭一毛毛山南山前，为逆断层，延伸长度约80km，断层走向近东向西，倾向北，倾角400〜600，断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成，
松散破碎，破碎带出露宽度200〜500m。
隧道于DK170+300〜DK170+750通过该断层，通过长度450m。
为早、中更新世活动断层。
岩体波速2500〜3000m/s。
1.6.2.2.2大柳树沟一黑马圈河断层（F5）:
位于毛毛山岭北，为逆断层，延伸长度约60km，断层走向北西西向，倾向南，倾角700，断带物质主要由断层泥砾、碎裂岩组成，较松散破碎，破碎带出露宽度80〜260m，隧道于DK171+160〜DK171+300通过该断层，通过长度140m。
岩体波速2690〜3240m/s。
1.6.2.3.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，节理发育—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。
奥陶系中统安山岩与F4、F5断层接触带附近发育有节理密集带。
1.6.2.4.新构造运动
新构造运动在测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。
本标段范围内F5断层带中多处可见较为松散的断层泥砾带，泉水
发育。
1.6.3.水文地质特征
隧道在本标段范围内，围岩富水性分区划分可分为中等富
水区：
主要为隧道进口第四系松散堆积层、安山岩带、及F4、
F5断层破碎带及影响带。
弱中等富水区：
主要为岭南和岭中的上三叠统砂岩夹页岩带（T3）。
贫水区：
主要为第三系砂砾岩夹
砂岩、泥岩带（N2）。
预计右线最大总涌水量为9621.81m3/d,
左线隧道（平导）最大总涌水量16114.78m3/d，在断层破碎带有突然涌水的可能。
1.6.4.不良地质与特殊岩土
1.6.4.1.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，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，根据试验结果，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，煤层吸附能力居中。
1.6.4.2.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。
1.6.4.2.1.湿陷性黄土
根据试验取样，隧道进口端第四系全新统冲、洪积黏质黄土具□级非自重湿陷性，湿陷土层厚约5〜8m。
1.6.4.2.2.膨胀岩根据试验取样，第三系上新统泥岩具膨胀性，其蒙脱石含
量17.53〜22.54%，阳离子交换量CEC（NH4+）140.7〜212.2mmol/kg,自由膨胀率42.98%，且钻探取出的岩心剥落现象明显，易崩解，具膨胀岩的特性，属膨胀岩。
1.6.5.地质灾害预测
乌鞘岭特长隧道最大埋深在1000m左右，岭脊为坚硬闪长岩，川〜W围岩占80%左右，本标段洞身通过的F4、F5断层破碎带的总长度约590m，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、节理密集带等，工程地质条件复杂，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。
1.6.5.1围岩失稳
1.6.5.1.1.软岩流变：
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性，据LWZ-1孔实测地应力，F4断带存在较高地应力值，对软岩的稳定极为不利，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。
1.6.5.1.2.通过区域性断层，断层破碎带松软破碎、含水，其自稳能力差，特别在以断层泥砾为主时，施工时容易发生坍塌等围岩失稳现象。
165.13第三系砂砾岩夹泥岩（DK163+600〜
DK166+080），其中岩体泥岩成岩差，结构相对疏松，自稳能力差，扰动易坍塌，具膨胀性，施工时有可能发生围岩失稳现象。
1.6.5.1.4.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。
1.6.5.2.突然涌水、涌泥：
隧道通过各断层破碎带、安山岩地段，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。
1.6.5.3.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。
从地应力测试结果看，实测地应力值最高达
32Mpa以上，以
水平地应力为主，另外在F4〜F7之间隧道洞身需要通过较长段落的闪长岩、安山岩，岩质坚硬，性脆，贫水，且埋深大，地应力值较高，施工中极易出现岩爆，应加强预测预报，并做好防护。
1.6.5.4.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1040m，乌鞘岭气象站（高程3050m），测得本地区年
平均气温值-0.10C。
根据钻孔井温测试结果，孔底温度为10.6—12.8，地温梯度为1/36
井温未出现异常，
—1/46，初步估算
隧道最大埋深处原岩温度低于280C，不会出现地温而引起的热害问题。
施工中加强通风量，防止施工环境温度过高。
1.6.5.5.有害气体：
三叠系含薄层煤，厚度一般0.2〜1m，较厚的有三层，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。
参见表1-1第2标段隧洞围岩地质条件及施工支护措施一览表。
1.7.主要技术标准
1.7.1.线路主要技术标准
铁路等级：
I级
正线数目：
双线
旅客列车设计行车速度：
140km/h
电力
4000吨
自动闭塞
牵引种类：
牵引质量：
闭塞类型：
1.7.2.隧道主要技术标准
1.7.2.1.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。
1.7.2.2.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
1.7.2.3.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。
1.8.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）
（TB10302-96）
TB10010-98）
TB10077-2001）
TB10101-99）
TBJ102-87）
铁路轨道施工及验收规范》
铁路给水排水设计规范》铁路工程岩土分类标准》新建铁路工程测量规范》铁路工程土工试验方法》
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）
1.9.主要工程数量
第2标段主要工程数量参见表1-2第2标段主要工程数量
第2标段主要工程数量表表1-2
序号
工程项目
单位
数量
备注
1
开挖
m3
609553
2
衬砌
197816
3
无碴道床
m
11140
4
横通道开挖
52351
5
横通道衬砌
10203
6
竖井开挖
5044
7
竖井衬砌
1793
8
弃碴场浆砌片石
26813
9
污水处理场
处
10
供水干管路
1650
庄浪河至咼位水池
11
施工便道
km
竖井至芨芨沟
12
电力干线
6000
进口至竖井
13
高位水池
座
200m3
1.10.第2标段的工程特点
1.10.1.隧道特长：
本标段主要为□线隧道进口端平行导坑
的开挖（DK163+135〜DK172+200）,平导独头掘进9065m,
为目前国内之最。
平导独头掘进特长，将给隧道施工的贯通控制测量、出碴运输、通风排烟、反坡段排水、通讯信息管理、
人员交通等产生一系列影响。
1.10.2.地质条件复杂：
本标段范围内有第四系的冲洪积、
坡积层；
第三系的泥岩夹砂砾岩层；
三叠系的薄煤层；
埋深较大的奥陶系的安山岩层以
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