乌鞘岭特长隧道围岩监控量测设计与应用
一种特长隧道的控制测量方法
一种特长隧道的控制测量方法隧道的控制测量是隧道工程中的重要组成部分，它为隧道施工的安全、高效和精度提供了关键性保障。
特长隧道控制测量的要求比较高，需要采用一些特殊的控制测量方法来实现。
本文将介绍特长隧道控制测量的基本要求和常用的控制测量方法。
首先，简要介绍特长隧道的特点和控制测量的目标；其次，分析现有的一些控制测量方法的优缺点；最后，介绍几种针对特长隧道控制测量的新方法，阐述其原理和优点。
一、特长隧道的特点和控制测量的目标特长隧道通常是指长度大于5 公里的隧道，它们往往修建于复杂的地质条件下，必须在山体或地下水位较高的区域中施工。
这就使得特长隧道的控制测量变得更为困难和复杂。
特长隧道的控制测量的目标是精确测量隧道轴线、高程、横断面和偏差等参数，确保隧道工程的安全和精度。
二、现有控制测量方法的优缺点（一）传统测量方法传统的隧道控制测量方法包括全站仪测量、地面测量和地下测量等。
全站仪测量精度比较高，但在长距离和走形较大的隧道中使用困难，并且在地下环境中易受到光源干扰；地面测量可以有效地解决隧道轴线和横断面的测量问题，但在地形复杂的区域中使用困难，并且需要大量的测量人手；地下测量可以规避地形因素的干扰，但在长距离和小半径曲线的隧道中使用效果不佳。
（二）激光扫描测量法激光扫描测量法使用激光测距仪对隧道内部进行无缝扫描，将扫描数据导入计算机进行处理，得到隧道的三维模型。
这种方法具有快速、准确、全面的特点，可以有效地解决隧道控制测量中的各种问题，但成本较高，操作难度较大。
（三）GPS 测量法GPS 测量法使用GPS 设备进行测量，可以获得隧道的空间位置和高程等信息。
由于GPS 测量需要具备比较良好的视野，因此在复杂地形或长隧道中使用效果较差。
三、特长隧道的控制测量新方法（一）捆绑光纤传感技术捆绑光纤传感技术是一种新兴的地下结构监测技术，通过在隧道内部安装光纤传感器，可以实时测量隧道内部的温度、形变和应力等参数。
特长隧道洞内控制测量实施方案
特长隧道洞内控制测量实施方案隧道洞内的控制测量是为实现隧道内的比例分配，保证规定的洞内精度而实施的技术手段。
它包括三个主要的技术环节：1）建设前的方案设计；2）施工期间的控制测量；3）施工结束后的控制测量校核。
本文将从以上三个主要环节，探讨特长隧道洞内控制测量实施方案。
一、建设前的方案设计1.1调查依据实施控制测量必须结合本施工段隧道洞内比例分配、洞内要求精度等调查依据，制订出综合性的控制测量计划，指导施工控制测量实施。
1.2建立控制测量的控制网络控制测量的控制网络是由测量点、参考点和连接点等构成，其中测量点主要是洞口、洞尾、隧道中部和隧道周边的各个角点，参考点包括地面参考点和空中参考点，连接点主要是引用参考点以及测量点之间的连接点。
1.3确定测量点的量测方法此处要确定具体测量点的量测方法，可根据施工隧道洞内环境及本施工段要求的洞内精度，考虑采用哪种水平、垂直或全站（含水平、垂直）的测量方法。
1.4确定控制测量的量测时机根据监理工程师提出的技术要求及洞内精度要求确定控制测量的量测时机，以便在施工中及时调整洞内设计尺寸。
二、施工期间的控制测量2.1准备控制测量施工要素施工前要准备两套测量仪器及各种配件，并将其运送至测量点。
此外，还要准备其它控制测量施工要素，如单位参考点、测量点及洞内参考线、洞内各类标志物，等等。
2.2定位参考点将测量仪器布置于洞口或洞尾，同时确定参考点的位置，将参考点坐标定位到施工绘图或综合测量系统中，确定控制测量的网络体系。
2.3施工特殊点控制测量施工特殊点要采用特殊的测量方法，例如洞口浇筑底部、中部、洞体围拱及高出洞体的洞顶部、施工前洞体的顶部、洞内塞口位置等等，都必须采取特殊的测量方法进行控制测量。
2.4测量过程中的调整在施工过程中，发现任何偏差都要立即进行调整，以保证控制测量的准确性。
三、施工结束后的控制测量校核3.1校核测量数据完成施工后，对洞内控制测量数据进行校核，确认与洞内设计精度是否符合要求，或者可能存在较大误差时，进行修正校核。
乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测
乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测
周文海;刘成君
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2004(000)0z1
【摘要】介绍以监控隧道施工稳定性为内容的围岩监控量测工作在乌鞘岭隧道的应用,监控围岩和支护状态,通过量测数据的分析,调整支护参数、最大预留变形量,确定仰拱、二次衬砌合理施作时间,判定施工方法是否有效.
【总页数】2页(P45-46)
【作者】周文海;刘成君
【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津,300222;中铁十八局集团有限公司,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】U4
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3.乌鞘岭特长隧道软弱围岩大变形特性研究 [J], 卿三惠;黄润秋
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特长隧道现场监控量测分析研究
进行 ， 得 围岩应 力 变化 和支 护 荷 载 转 换 变 得 较 为 复 使 杂 。截至 目前 ， 特长 隧道 研究 主要 基 于 已建 的 铁路 、 对
公路 隧道 和 以往 的 中短 隧 道经 验 ， 用 岩石 力 学 的相 应
体 式衬 砌 ， 间设 防水 布 。隧道开 挖 断面积 大 ， ８ 中 约 ３～
维普资讯
铁 道 建
筑
Ｓｐｅ ｅ ，０ ７ ｅ ｔｍｂ ｒ ２ ０
Ｒａｌ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｗａ ｇｎ ｅｉ ｇ
文章 编号 ：０ ３１９ （０ ７ ０ ． ３ ．３ １０ ．９ ５ ２０ ）９０ ２０ ０
特 长 隧 道 现 场 监 控 量 测 分 析 研 究
测， 是保 证 隧道 安全施 工 必不 可少 的重 要手 段 。
根 据 隧道 的结构 特 点 、 工工 艺 以及地 质 情况 ， 施 沿
公 路 、 路 隧道 的总 长不 断增 加 ， 铁 各种特 长 及复 杂地 质 环 境 下的 隧 道 大 量 出现 。 如 西 康 线 上 的 秦 岭 铁 路 隧 道、 兰武 二线 上 的乌鞘 岭铁 路 隧道 、 邵怀 公路 上 的雪 峰 山隧道 、 川陕 公路 的秦 岭终南 山隧道 ， 以及在建 的浙 江 台金 高速 公路 的苍 岭 隧道 和诸永 高速 公路 的 括苍 山 隧 道等 。这类 隧道 大 部 分 均采 用 新 奥 法 设 计 施 工 技 术 ， 隧道 主体结 构 以锚 喷支护 和模 筑混 凝 土 复合 衬 砌结 构 为主 。隧道 因 长度 长 ， 地质 条 件复 杂 ， 开挖 和支 护 交错
１ 工 程 概 述
苍岭 隧道 位 于浙 江 省 境 内的 中低 山 区 ， 越 处 最 穿 高海 拔为 １０６ｍ， 形 自然 坡 度 ４ 。 ０ 。隧 道设 计 ７ 地 ５ ～６ 。 为双 向 平 行 分 离 式 山 岭 公 路 隧 道 ， 线 中 心 距 离 ４ 双 ０
乌鞘岭特长隧道复杂地质条件下断层带应力及变形现场监测分析
第29卷第5期 岩 土 力 学 V ol.29 No.5 2008年5月 Rock and Soil Mechanics May 2008收稿日期：2006-12-11作者简介：雷军，男，1968年生，博士研究生，主要从事隧道与地下工程方面的施工与研究工作。
E-mail: gdjtlj@文章编号：1000－7598－(2008) 05－1367－05乌鞘岭特长隧道复杂地质条件下断层带应力及变形现场监测分析雷 军1，张金柱2，林传年3（1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2.铁道部工程管理中心 乌鞘岭隧道建设指挥部，兰州 730000；3.兰州大学 土木工程与力学学院，兰州 730000）摘 要：乌鞘岭隧道是我国迄今为止已建成最长的单线铁路隧道，隧道总长约为20.05 km ，而F7断层是乌鞘岭隧道中最长、地质条件最为复杂的活动断层，对隧道施工十分不利。
根据F7断层特点及施工中遇到的问题，在乌鞘岭隧道岭脊地段F7断层区段，对洞室开挖后的围岩及支护衬砌结构进行各项应力监测和收敛变形监测，分析了围岩、衬砌系统受力及变形变化趋势，从而探究围岩挤压大变形的机制，掌握围岩应力释放与围岩压力的作用规律；并根据现场监测结果，提出对隧道穿越F7断层区段的断面采用动态优化设计方案及改进的施工措施，避免隧道出现大变形，从而保证隧道穿越F7断层区段安全、快速的进行。
关 键 词：隧道工程；断层；应力监测；变形监测；隧道安全 中图分类号：U 459 文献标识码：AAnalysis of stress and deformation site-monitoring in fault zone ofWushaoling tunnel under complex geological conditionsLEI Jun 1, ZHANG Jin-zhu 2, LIN Chuan-nian 3(1. School of Civil Engineering & Architecture, Beijing Jiaotong University, Beijing 10044, China; 2. Wushaoling Tunnel Headquarters, EngineeringManagement Center of MOR, Lanzhou 730000, China; 3.School of Civil Engineering And Mechanics,LanZhou University,LanZhou,730000)Abstract: Wushaoling tunnel is the longest single line railway tunnel in China up to now with the length of 20.50 km, and the F7 fault is the largest active fault, in which the geological conditions is highly complicated; it effects the tunnel construction badly. According to the characteristics of F7 fault and the problems met in tunnel construction, the stress and displacement of rock wall and lining structures were long term monitored after excavating in F7 fault section of Wushaoling tunnel. The trend of stress and displacement changing are analyzed based on the site monitoring results; and the mechanism of the extrusion large-deformation are explored so as to understand the regulation of stress releasing of rock wall and rock pressure. Furthermore, based on the site monitoring results, the optimized dynamic design and improved construction measure are proposed and adopted for the section at which the tunnel crosses the F7 fault. It not only avoided the large deformation occurrence, but also guaranteed tunnel drilling through the F7 fault section safely and quickly.Key words: tunnel engineering; fault; stress monitoring; deformation monitoring; tunnel safety1 前 言乌鞘岭隧道位于兰－新线兰州至武威段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为左、右两座单线隧道，隧道全长20 050 m ，最大埋深为1 100 m ，线间距为40 m ，是我国迄今最长的隧道。
乌鞘岭特长隧道施工技术及方案研究
乌鞘岭特长隧道施工技术及方案研究作者：张超来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第05期摘要:乌鞘岭隧道是我国目前计划修建的国内最长的铁路单线隧道,本文从设计、地质条件、施工方案、支护等方面介绍了该隧道主要施工技术及经验。
关键词:隧道施工方案支护1 工程概况1.1 隧道简介乌鞘岭特长隧道全长20050m,设计为两座单线隧道。
该隧道右线出口段线路曲线半径为1200m,缓和曲线伸入隧道68.79m,隧道其余地段均位于直线上,线间距为40m。
本标段洞内纵坡除出口端350m为10.9‰的下坡,余均为11‰的下坡。
1.2 地形和地貌乌鞘岭隧道出口位于古浪县龙沟乡的砂沟台,地形较狭窄,施工场地和地形条件较差,路肩设计高程为2446m。
该地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,出口以北为古浪河及其支流龙沟河河谷区,隧道经过乌鞘岭～毛毛山中高山区,根据山体相对高度及本标段工程情况,可进一步划分为乌鞘岭中高山区和乌鞘岭北坡低高山区二个次级地貌单元。
1.2.1 乌鞘岭中高山区:位于F4和F7断层之间,海拔高程3500m左右,毛毛山最高峰为4070m。
该区地势较高,相对高差较大,自然坡度35°～50°,地表广腐植土,阴坡小灌木发育。
1.2.2 乌鞘岭北坡低高山区:位于F7断层以北,地形起伏不大,自然坡度15°～30°,海拔高程2800m左右,相对高差200～400m。
地表多有土层覆盖,其间沟谷发育,主要支沟有大洪沟、窄洪沟、金家直沟、大沙沟、天井沟及直沟等。
1.3 隧道结构隧道采用曲墙带仰拱整体式模筑混凝土衬砌,模筑混凝土支护,其拱部背后进行回填压浆,模筑混凝土支护为隧道结构的组成部分。
隧道在模筑支护与模筑衬砌之间设防水板,按“防水板+防水板”结构形式沿隧道全长全断面铺设。
全隧道洞内设双侧保温水沟,墙脚纵向设庐200mmPVC盲沟。
横向按5.0～10m间距设φ60mm软式透水管环向盲沟,与墙脚纵向盲沟相连。
乌鞘岭特长隧道方案设计
文章编号:1009-6582(2004)02-0001-07乌鞘岭特长隧道方案设计梁文灏 李国良(铁道第一勘察设计院,兰州730000)摘 要 乌鞘岭隧道为目前我国最长的铁路隧道,长20.05km ,其地质条件复杂、工期极其紧张、工程规模巨大,引起了国内外地下工程界的瞩目。
文章通过越岭隧道限坡、长度、单双洞方案比选介绍了乌鞘岭特长隧道方案选择情况;并从隧道施工方案、防排水、运营和施工通风等方面较为系统地介绍了隧道的设计概况。
关键词 乌鞘岭隧道 方案设计 辅助坑道中图分类号:U452.2 文献标识码:A1 概 述兰新铁路是我国路网主骨架“八纵八横”中陆桥通道的重要组成部分,它纵贯我国东、中、西部地区,是联系东西部的重要纽带,在政治、经济、文化和国际交往等方面具有举足轻重的地位。
兰新线兰(州)武(威)段是兰新铁路的组成部分,在陇海铁路宝(鸡)兰(州)段增建二线后,它是亚欧大陆桥连云港至乌鲁木齐间唯一一段单线铁路。
随着西部大开发战略的实施,西北地区作为我国的能源、原材料基地,陆桥通道的客货运输快速增加,兰新线兰(州)武(威)段对铁路运输的“瓶颈”制约日显突出,因此尽早尽快建成兰武复线,对发展西部经济、实施西部大开发战略、扩大开放、增强路网功能和作用具有十分重要的意义。
兰新铁路兰(州)武(威)段增建第二线的线路起于兰州西站,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站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(图1)。
2 越岭隧道方案乌鞘岭地区南北两坡区域地形、工程地质和水文地质条件十分复杂,岭南庄浪河河谷区,地形宽阔;岭北为古浪河河谷区地形狭窄,隧道经过乌鞘岭图1 乌鞘岭隧道地理位置图Fig.1 G eographical position of Wushaoling tunnel-毛毛山中高山区。
针对越岭隧道的线路方案,在既有铁路、公路越岭垭口附近大范围内,利用不同限制坡度,不同越岭隧道长度结合两端展线工程进行了多个方案比选,由于既有铁路和公路垭口处于安远构造盆地边缘断层交汇区,地质条件差,确定越岭隧道位置时应尽量远离该垭口,使隧道围岩受构造影响较小(图2)。
乌鞘岭隧道I标段围岩监控量测管理办法
工作办法一．编制依据1．中华人民共和国《铁路隧道施工规范》TB10204—2004；2．兰新线兰武段乌鞘岭特长隧道设计文件；3．乌鞘岭指工程[2003]53号《关于印发〈乌鞘岭隧道平行导坑及辅助坑道施工地质测试与超前预报实施细则〉的通知；4、乌鞘岭指工程[2004]25号《关于进一步加强乌鞘岭隧道变形量测的通知》。
二．编制目的1．为隧道施工提供围岩、支护稳定性及衬砌可靠性的信息；2．为二次衬砌提供合理的施作时间；3．为设计修改支护参数提供依据。
三．组织机构为做到围岩监控量测管理规范化、标准化和制度化，指挥部成立以总工程师为组长的组织机构（见下图），同时要求各公司项目部也成立相应的组织机构，并设专人负责，配备足够的技术人员，实行指挥部、项目部二级管理。
组长：周文海副组长：万连余组员：林海剑孙庆卫张守同刘川刘成君（各施工作业面的量测小组和负责人名单附后）四．职责分工（一）指挥部职责1.负责本标段围岩量测日常事务管理工作及对外联络，督促各项目部认真完成该项工作；2.根据规范及现场实际，随时检查各部门对围岩量测执行情况。
3.及时收集和整理各处项目部所上报的围岩量测资料，并核查其真实性和可靠性；4.负责对围岩量测资料的上报工作（设计队月报）；5.随时深入工地，检查各处对围岩量测点的埋设及规范操作情况。
（二）项目部职责1．设专测班，全面负责工点范围内的围岩监控量测工作；2．为专测班配备专用办公场所，配备必需的办公品及仪器；并在办公室张贴必要的图表（如量测布点图等）；3．为专测班配备必需的施工规范、检验规程及相关技术资料；4．为专测班提供工程图纸、设计说明及有关技术文件；5. 负责对资料的收集与整理，并保存完整。
6. 项目部总工做好监控量测的监督工作，确保量测资料的原始性、准确性、及时性，并对其真实性、准确性负责；7. 掌握围岩发展动态，及时做线性回归分析，确定衬砌最佳时间；8. 测量人员应经培训持证上岗，并且不得随意更换；9. 各种量测记录标注明显，没有涂抹，计算成果和图表准确清楚。
五局乌鞘岭特长隧道施工组织设计
目录1 工程概况 (5)1.1 编制依据、编制原则及编制范围 (5)1.1.1 编制依据 (5)1.1.2 编制原则 (5)1.1.3 编制范围 (6)1.2 工程简介 (6)1.2.1 工程概况 (6)1.2.2 设计概况 (7)1.2.3 主要技术标准 (7)1.2.4 主要工程量 (8)1.3 自然条件 (9)1.3.1 地形地貌 (9)1.3.2 气象特征 (9)1.3.3 地震 (9)1.4 工程地质及水文地质 (10)1.4.1 地层岩性 (10)1.4.2 地质构造 (11)1.4.3 水文地质特征 (11)1.4.4 不良地质 (11)1.5 施工条件 (11)1.5.1 交通运输 (11)1.5.2 当地资源 (12)1.5.3 施工用电 (12)1.5.4 施工用水 (12)1.5.5 施工通讯 (12)1.6 工程特点 (12)1.6.1 隧道特长、工期很紧 (12)1.6.2 地质条件复杂、施工难度大 (13)1.6.3 进度指标高、需配备精良的机械设备 (13)1.6.4 设计技术标准高、质量要求严 (13)1.6.5 隧道工作面较多、施工管理难度大 (13)1.6.6 环保要求高 (14)1.7 采用的技术规范及技术标准 (14)1.7.1 隧道工程 (14)1.7.2 轨道工程 (14)1.7.3 法律、法规和其它相关标准、规范 (15)2 总体施工组织布置及规划 (16)2.1 施工准备 (16)2.1.1 内业准备 (16)2.1.2 外业准备 (16)2.2 施工组织机构、施工队伍安排及劳动力配备 (17)2.3 施工组织机构 (17)2.3.1 施工队伍安排及劳动力配备 (17)2.3.2 施工管段及任务划分 (17)2.4 机械设备配备 (19)2.4.1 II线（左线）出口（含横洞）主要施工机械设备配备见表2.3.1 (19)2.4.2 12#斜井主要施工机械设备配备见表2.3.2 (19)2.4.3 10#斜井主要施工机械设备配备见表2.3.3 (19)2.5 临时工程规划与施工总平面布置 (22)2.5.1 临时工程修建原则 (22)2.5.2 施工便道 (22)2.5.3 施工用电 (23)2.5.4 施工供水 (24)2.5.5 施工通讯 (24)2.5.6 生产、生活房屋 (25)2.5.7 砼搅拌站 (28)2.5.8 空压机站 (29)2.5.9 主要临时工程数量表 (29)3 施工进度安排及保证工期措施 (31)3.1 工期目标 (31)3.1.1 10#斜井 (31)3.1.2 12#斜井 (31)3.1.3 II线（左线）出口横洞 (31)3.1.4 2003年8月11日接替横洞施工平导。
乌鞘岭特长隧道膨胀性泥岩段施工技术
乌鞘岭特长隧道2号斜井膨胀性泥岩地段施工技术朱红庆董世友（中铁十六局集团第二工程有限公司）摘要结合工程实例，分析第三系上新统膨胀性泥岩的地质特性，介绍膨胀性泥岩地层隧道的施工方法、施工措施及注意事项。
关键词乌鞘岭特长隧道膨胀性泥岩施工1 工程概况1.1 乌鞘岭特长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为两座单线电气化铁路隧道，线间距40m，线路纵坡为11‰的单面下坡，隧长20050m，为迄今亚洲最长的铁路越岭隧道。
1.2 2号斜井进入左线正洞担负施工的DK163+940～DK164+700段为第三系上新统膨胀性泥岩夹砂砾岩地层（N2Ms+Ss+Cg）。
地质构造以泥岩为主，间夹少量的砂岩。
泥岩：棕红色，岩质较软，泥质胶结，成岩性较差，开挖暴露后易风化崩解，风化物呈土状，浸水后易软化、崩解，具膨胀性，为膨胀岩。
其蒙脱石含量为17.53%～22.54%,自由膨胀率42.98%。
由于膨胀岩具有吸水膨胀后强度急剧下降并反复变形的性质，对开挖后围岩的稳定有极强的破坏作用，给隧道施工过程增加了难度，而且工程后期或投入运营后，也会因施工方法、措施的不利，易出现底鼓、衬砌开裂等病害。
2 施工方法及施工措施2.1 变更施工方案，平导施工改上半断面施工原设计方案：该隧道于2003年2月20日开工，总体施工方案确定为右线隧道于2005年10月1日先期开通，与既有线形成复线运营。
左线隧道竣工日期推迟九个月,前期施工采取平导尽早贯通，为右线隧道施工探明地质，并通过横通道辅助右线隧道施工，然后再扩挖成左线隧道。
Ⅳ级围岩平导支护参数：拱墙喷射微纤维混凝土,厚度15cm，拱部局部设置Ф22mm系统锚杆，长度2米，后期扩挖成正洞。
实际情况：施工中发现该段第三系上新统泥岩夹砂岩地质与设计的围岩级别及地层结构强度出入较大。
泥岩开挖暴露后易风化、崩解，遇水迅速软化膨胀，强度急剧下降；由于开挖引起地下水渗流，导致平导结构周边成为高含水区，同时由于平导设计支护结构强度过弱，围岩在地下水作用下发生膨胀变形，形成周边松弛区，而且松弛区范围随时间的延续将不断扩大。