| 词条 | 风火山隧道 |
| 释义 | § 简介 风火山隧道 风火山隧道位于青藏高原腹地，可可西里“无人区”边缘，界于昆仑山与唐古拉山之间，全长1338米，进口轨面海拔4905米，是目前世界上海拔最高的铁路隧道。隧道所处风火山垭口高寒缺氧、气温低、昼夜温差大。平均海拔4900米左右，年均气温零下7℃，寒季最低气温达零下41℃，空气中氧气含量只有内地的50％左右，被喻为“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。 § 概述 风火山隧道风火山隧道是青藏铁路重点控制工程，标志着青藏铁路建设攻坚战取得重要进展。风火山隧道设计为单线隧道，隧道最大埋深100米，最小埋深8米，进出口均设计有明洞，进口35米，出口23米，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。风火山隧道成功突破高原冻土技术难题，在国家科技部等单位组织的评选活动中，被评为“2002年公众关注的中国十大科技事件”之一，也被称为世界上最长的“冻土隧道”。 风火山隧道是世界海拔第一高的铁路隧道，位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人区”边缘，全长1338米，轨面海拔4905米，是世界上海拔最高的隧道，也是青藏铁路重点控制工程。隧道所在区域地质复杂，主要为含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土，还有裂隙冰、融冻泥岩等病害性地质。这里平均海拔4900米左右，年均气温零下7℃，寒季最低气温达零下41℃，空气中氧气含量只有内地的50％左右，被喻为“生命禁区”。隧道冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅有８米，施工稍有不慎，就会导致大塌方，工程难度之大前所未遇。 § 隧道设计 风火山隧道建造风火山高原冻土隧道设计和施工中，研制、使用了适应冻土隧道施工的低温早强混凝土，采用了防水、保温等新技术和新工艺，攻克了浅埋冻土隧道进洞，冰岩光爆等技术难关，掌握了高原冻土路基和隧道施工的有效办法，使之达到了国内外冻土隧道施工的领先水平。在风火山不良地质地区打隧道，关键是解决围岩热融问题。施工单位把攻克饱冰冻土地质施工作为首选目标，并借鉴国内外冻土隧道施工的经验，研制、投产了两台特大型隧道空调机组，形成洞内空气冷冻室和冷气空调室，把洞内温度控制在±５℃以内，从而解决了不同冻土地质条件下的热融问题，为确保工程顺利进展探索出了新路。先后购进了400余台（套）一流的高原施工机械，实现了机械化作业，大大降低了职工劳动强度，提高了生产效率。 风火山隧道是青藏线上浅埋层最长的隧道，为避免出现塌方，针对不同地质的喷护和支护提出了一揽子工法方案。在富冰冻土地段，采用大管棚加小管棚的双层超前超强支护法，利用中空锚杆和加温后的水泥浆锚注，使围岩上层形成一种相对稳定的环境。同时，实行“弱爆破，快支护、快初衬”，使富冰冻土区段得以安全通过。对裂隙冰地质，采用“先抢格栅架，快焊钢筋网，边焊边喷护”的方法，取得了良好效果。对融冻泥岩地质，采取“用水玻璃进行双液注浆，首先稳定山体结构，待水玻璃与水泥浆凝固后，再进行谨慎开挖”，很快就制止了融冻泥岩的塌落，保证了施工的正常进行。 § 施工过程 风火山隧道 2001年10月18日，风火山隧道开工建设。青藏铁路建设总指挥部加强领导，中铁二十局集团公司科学组织，有关单位大力配合，按照“依靠科技、以人为本、注重环保”的指导思想，科学施工，严格管理，顽强拼搏，各项工作取得了重要突破和可喜成果。当开挖隧道的第一声炮炸响后，凿通过众多隧道的中铁二十局施工技术人员，第一次见到饱含冰的土质，为之吃惊。隧道的冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅有8米，施工稍有不慎，就会导致大塌方。风火山隧道有部级以上科研项目7个，是青藏铁路科研项目最多的高原冻土隧道，工程难度之大前所未遇。 1.开展联合攻关，突破重点难点 为了攻克高原冻土施工难题，青藏铁路建设总指挥部成立了由建设、设计、施工、监理等为成员单位的科技攻关领导小组，中铁二十局指挥部成立了以指挥长为组长的攻关小组，与铁道科学院、中国科学院冻土研究所、西南交大等单位联合攻关，先后在高原冻土隧道设计和施工中，研制、使用了适应冻土隧道施工的低温早强混凝土，采用了防水、保温等新技术和新工艺，攻克了浅埋冻土隧道进洞，冰岩光爆等技术难关，掌握了高原冻土路基和隧道施工的有效办法。 2.坚持辨证施治，解决冻土热融 在风火山不良地质地区打隧道，关键是解决围岩热融问题。中铁二十局指挥部把攻克饱冰冻土地质施工作为首要目标，借鉴国内外冻土隧道施工的经验，与石家庄铁道学院共同研制、投产了两台特大型隧道空调机组，形成洞内空气冷冻室和冷气空调室，把洞内温度控制在正负5℃以内，从而解决了不同冻土地质条件下的热融问题，为确保工程顺利进展探索出了新路。 3.摸索先进工艺，推广先进工法 风火山隧道浅埋层较长，为避免发生塌方，他们针对不同地质的喷护和支护提出了工法方案。在富冰冻土地段，采用大管棚加小管棚的双层超前超强支护法，利用中空锚杆和加温后的水泥浆锚注，使围岩上层形成一种相对稳定的环境。同时，实行“弱爆破，快支护、快初衬”，安全通过富冰冻土区段。并对裂隙冰地质采用“先抢格栅架，快焊钢筋网，边焊边喷护”方法，取得良好效果。还对融冻泥岩地质采取“用水玻璃进行双液注浆，首先稳定山体结构，待水玻璃与水泥浆凝固后，再进行谨慎开挖”，很快制止了融冻泥岩的塌落，保证了施工的正常进行。 4.重视工程质量，提高劳动效率 他们贯彻“开工必优、一次成优、全面创优”的方针，工程一次验收合格率达到100%，优良率达到90%以上，减少了质量通病，未发生一起等级安全责任事故。还先后购进了400余台（套）一流的高原施工机械，实现了机械化作业，大大降低了职工劳动强度，提高了生产效率，加快了隧道施工进度。 5.坚持“以人为本”，健康保障先行 风火山隧道内空气稀薄，严缺氧气。为确保队伍上得去、站得稳、打得赢，他们从地理环境、气候条件、技术难度、物资设备、医疗卫生等多方面保障出发。先后投入资金组建了拥有高压氧仓、B超等先进医疗设备的“工地医院”和9个基层工地卫生所，配备医护人员34名，形成了健全的二级卫生保障网络；他们与科研单位合作，研制建成3座生产、生活医用制氧站，向风火山隧道进行弥漫式供氧，每个制氧站每小时可产氧气20立方米，氧气纯度达到94%%，并在洞内安装了氧吧车，方便作业人员随时吸氧。解决了3000多名施工职工、民工施工、生活用氧难题。创造了参建职工和劳务人员无一人因高原病死亡的奇迹。2002年10月19日，青藏铁路风火山隧道贯通，标志着青藏铁路建设攻坚战取得重要进展，铁道部特发电表示祝贺。2003年7月29日，隧道主体工程竣工。 § 创新科技 风火山隧道--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。 § 突破千米 风火山隧道突破千米大关风火山隧道位于海拔5010米的风火山上，全长1338米，全部位于永冻层以内，是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久冻土隧道，有“世界第一高隧”之称。风火山地区气候环境极为恶劣，年平均气温零下7摄氏度，最低气温达零下40摄氏度，空气中氧分压仅相当于海平面的50%。 来自中铁二十局的300多名建设者，首先要面对高海拔地区高寒缺氧、气候恶劣等严峻考验。据中铁二十局青藏铁路工地医院院长丁守全介绍，为解决高原缺氧问题，他们建起了世界上海拔最高的制氧站，在隧道施工中，对洞内进行弥漫式供氧，使洞内氧含量提高，解决了高原施工低压缺氧的难题。 风火山隧道开始施工。由于特殊的地质条件，克服冻土地域施工成为首要难题。建设者们先后攻克了含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土、裂隙冰以及不良岩层等难题，并相继解决了卫生保障、环境保护、施工用氧等一系列难题，保证了施工的顺利进行。 |
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