川藏铁路雅安至林芝段隧道建造面临的主要工程技术难题与对策建议

川藏铁路雅安至林芝段新建线路全长1018km,其中,隧道工程长达841km,隧线比高达82.6%,最长隧道易贡隧道长42.4km。川藏铁路雅安至林芝段隧道建设面临极端复杂的地质条件、极为艰巨的工程规模、极其恶劣的自然条件、极度敏感的生态环境等世界级挑战,是中国乃至世界上地质条件最复杂、施工难度最大的工程。初步分析川藏铁路雅安至林芝段隧道建设中将要面临的十大主要工程技术难题,结合川藏铁路隧道极端特殊施工环境,从地勘、选线、施工组织、技术与装备创新、防灾减灾、应急救援及环境保护等方面提出对策和建议,以期为川藏铁路勘察、设计、施工、运维等提供借鉴,通过系列化的创新,实现我国从"隧道大国"向"隧道强国"的跨越。     

川藏铁路隧道高海拔环境钻爆法施工装备选型配置思考

川藏铁路隧道建设面临高海拔、复杂地质条件、恶劣环境等方面的严峻挑战,其中,高海拔环境对隧道施工装备选型的影响尤为突出。为实现川藏铁路隧道机械化建造,以新建川藏铁路雅安至林芝段隧道建设为例,在分析高海拔环境影响因素的基础上,从动力系统、电气控制系统、流体控制系统、空压机性能等方面,重点论述高海拔环境对钻爆法隧道装备作业性能的影响。系统研究并针对性提出在高海拔高寒等极端环境下超前支护、开挖、初期支护、二次衬砌等钻爆法施工关键工序的装备选型建议,如超前钻探及支护设备、凿岩台车、拱架安装设备、混凝土喷射设备等,并提出"破碎机+皮带机"出渣、挖装运电动设备、移动式除尘等新型装备和技术在川藏铁路隧道建设中的应用建议。     

川藏高速公路(西藏段)北线选线方案研究

川藏高速公路建设具有极其重大的政治、军事、经济意义,但因沿线地质与地形条件复杂、构造活动强烈、气候条件极端而面临巨大的困难,合理的选线方案无疑是川藏高速公路成功修建的最重要前提之一。以川藏高速公路(川藏界至昌都段)北线为例,采用计算智能辅助选线软件与常规选线手段相结合,根据地形与地质条件、技术标准、工程规模、工程难度及可实施性等综合因素,由粗到细遴选出最优方案,供类似项目科学选线参考。     

川藏铁路隧道TBM适应性选型分析及不良地质对策与思考

川藏铁路具有高海拔、高寒、地质条件复杂、超长隧道众多、隧道埋深大、辅助坑道设置条件差和环境保护要求高等特点,隧道工程的顺利推进将是川藏铁路成功修建的关键因素之一,而众多的长大隧道全部采用钻爆法施工也将面临巨大挑战,在川藏铁路推广扩大TBM应用应更符合隧道发展的预期,但类似环境条件下TBM应用案例并不多。为提升TBM在川藏铁路隧道的适应性并推进其应用,结合川藏铁路隧道的建设总体要求、地质条件、环境特征和各类型TBM特点,充分吸收前期相关各方大量阶段性调查研究成果,对川藏铁路隧道TBM的应用进行了认真的系统分析与深入对比,综合性给出了川藏铁路隧道TBM的选择原则、适应性和选型结论,认为现阶段推荐的4座TBM隧道和敞开式TBM选型是合理的。另外,针对川藏铁路隧道的重大不良地质,对TBM的针对性设计、施工措施和下一步工程推进等方面提出了一些建议和思考。     

车友进藏路书集锦

成都—康定—新都桥 从成都出发经成雅高速公路抵达雅安，曾是西康省省会的雨城雅安，以“雅雨、稚女、雅鱼”三绝而闻名于世，自古以来就是川藏、滇藏的咽喉，也是古南方丝绸之路和茶马古道的门户和必经之路，穿越国内最长的公路隧道二郎山隧道（41公里），阴阳两重天后到达大渡河（川西最大最深峡谷），远观泸定铁索桥寺氏达甘孜州首府——康定古城。翻越塞外屏障折多山（海拔4750米）辛氏达新都桥，这一路上高原藏家风情越来越浓郁。[编者按]     

川藏铁路TBM隧道建设挑战及装备创新设计探讨

川藏铁路具有显著的地形高差、强烈的板块活动、频发的山地灾害、脆弱的生态环境、严重的高寒缺氧等特征,是目前国内外最具有挑战性的铁路工程。为充分应对川藏铁路隧道建设过程中将面临的长大隧道多、地应力高、活动断层频繁等重大挑战,详细阐述各类复杂工况下采用TBM施工所面临的相应挑战。系统分析川藏铁路TBM创新设计理念及特点,从高原高寒、长距离硬岩掘进、岩爆、断层破碎带、大变形、突泥涌水、高岩温等方面进行TBM针对性创新设计分析,并提出:1)超前地质探测和处理是用于川藏铁路隧道TBM施工风险控制的主要手段;2)对于以岩爆为主的隧道,创新设计"双护盾+锚喷支护"的双护盾TBM或双支护TBM显得尤为重要;3)对于以大变形为主的隧道,宜首选双结构的敞开式TBM或进行其他结构方面的创新设计。     

雅康高速二郎山隧道建设关键技术创新与实践

正1概述1.1工程意义雅安至康定高速公路(简称雅康高速)是国家公路网G4218联络线"雅安—叶城"的重要组成部分,其作为川藏高速公路的一段,是通往藏区的重要国防及生命通道。雅康高速起于雅安市草坝,接乐雅高速公路,设对岩枢纽互通式立交与雅安至西昌高速公路相接,经天全县、新沟、二郎山隧道、泸定、瓦斯沟,止于康定,路线全长134km。其中二郎山隧道长13.4 km,是雅康高速控制性工程,项目地理位置如图1所示。     

川藏铁路通麦至鲁朗段选线工程地质研究

为查明川藏铁路通麦至鲁朗段工程地质问题,合理选择线路走向,在分析遥感释译和区域地质资料的基础上,结合野外调查、物探、钻探、地应力测试和室内岩石试验,针对雅鲁藏布江缝合带具有的高地应力、高地温和水文地质问题3大特殊区域地质问题,开展通麦至鲁朗段隧道选线工程地质研究,提出该段工程地质选线原则。综合分析表明:帕隆藏布北岸CK方案在区域稳定性、地应力和地温等多方面均优于两跨缝合带C1K方案。     

川藏铁路隧道钻爆法施工成套装备技术体系研究

为实现川藏铁路高起点、高质量、高标准的建设目标,针对高原长大隧道群在地质、气候、生态等方面的风险和挑战,系统性地开展钻爆法成套装备技术体系研究。首先,对川藏铁路隧道钻爆法施工面临的主要挑战进行系统分析,提出与工程特点紧密结合的高原环境、复杂地质、生态环境、机群协同4方面装备技术需求,并详细阐述对应装备的适应性设计技术。然后,以常规地质标准化配置和特殊地质针对性处置为策略,提出川藏铁路隧道施工成套装备体系的建议方案,以适应川藏铁路一般性及特殊风险隧道建设的需要。最后,针对川藏铁路工程对数字化、信息化管理的更高要求,开展以装备数据为驱动的围岩分级与动态设计、装备机群施工调度、施工质量在线评价关键技术的初步探索。通过建立智能成套装备机群协同作业平台,依托机械化、信息化、智能化为川藏铁路安全、优质、高效、绿色建设提供支撑。     

沙漠地区铁路路基沙这及选线设计

阐述在沙漠地区修造铁路时风沙对路基可能造成的沙害，因此在线路选线时应注意风向的变化和流动规律，绕避易形成沙丘和严重流沙的地带，通过神榆铁路选线的实例介绍了沙漠地区线路的设计。     

川藏铁路隧道钻爆法施工机械化设备选型初探

为解决川藏铁路隧道钻爆法施工机械化设备配套问题，结合隧道9条作业线，针对每条作业线对设备进行分类，从设备性能、结构参数与川藏铁路隧道断面大小、海拔高度、施工效应等方面对国内现行隧道机械化设备进行适宜性评价初探，提出隧道施工9条作业线配套的机械化设备。基于配套设备，初步提出川藏铁路隧道机械化配置模型，将隧道机械化配套划分为3种类型，即低海拔高配型（A）、低海拔低配型（B）、高海拔高配型（C）。A型是以“凿岩台车+混装炸药台车”为代表的机械化配套类型； B型是以“风枪+开挖台架”为代表的机械化配套类型； C型是以“凿岩台车+混装炸药车+高原型挖装设备+电动运渣设备+高原制氧机+移动式免维护空压机”为代表的机械化配套类型。     

川藏铁路隧道钻爆法施工机械选型与开挖方法探讨

对于川藏铁路隧道工程采用钻爆法施工机械的选型,分析了近二十年来高原寒区铁路长大隧道无轨运输施工机械配置情况,针对川藏铁路隧道不良地质和现有的应对措施,介绍与之相适应的机械设备,并对有利于隧道钻爆法机械化施工的开挖方法提出建议。     

试论基于环保设计的山区道路选线新思路

环境保护是山区道路选线中不得不考虑的问题，而如何正确处理山区道路选线和环境保护的关系是人们要研究的问题。该文从环境保护的理念出发，首先对我国山区道路选线的发展历史进行总结，对基于环保设计的山区道路选线方法进行分析，对山区道路选线需要深入研究的问题进行研究和探索。其内容可供同行参考。     

雪害的特征及其地质选线研究

雪崩、风吹雪及厚层积雪,是高山和严寒地区特有的一种自然灾害.雪害对公路、铁路交通的危害,前苏联进行了比较深入的研究.中国境内早在天山公路、川藏公路、滇藏公路、中尼公路等多雪高寒山区的道路交通建设中,逐步采取了一定的工程防治措施,积淀了一些选线及治理经验.结合某国际铁路的地质选线,介绍了雪害的基本类型及选线原则.     

立体虚拟现实技术在铁路选线中的应用研究

目前铁路选线是在平面图形系统软件中实现的。文中介绍了立体虚拟现实技术在铁路选线中的应用方法，着重讨论了地形和影像的分块处理方法以及用数据库来管理地形和影像数据，并在实时漫游显示方面提出了多线程技术的思想。     

风沙地区铁路选线勘测中应关注的几个问题

风沙地区铁路工程的选线和勘测是铁路修建前期工作中很重要的阶段。结合乌锡线的勘测及施工经历，通过实例总结了风沙地区铁路前期选线中，地质勘察的一般方法和应引起重视的几个问题，使勘测工作能为铁路工程的设计提供可靠资料。     

川藏铁路隧道设计理念与主要原则

川藏铁路隧道工程规模大,地质条件极端复杂,高原高寒特殊气候显著,建设难度极大。为做好隧道工程的总体规划设计,通过大量调研、总结类似工程技术、专题研究和科技攻关,提出"科技引领、重视环境、安全智能"的川藏铁路隧道设计新理念,形成隧道选址、分合修、横断面、支护结构、防排水、防寒抗冻、防灾救援、机械化配套、施工通风和供氧、弃渣与环保、超前地质预报、施工组织等的主要设计原则,以期对川藏铁路隧道工程的规划和建设起到技术支撑作用。     

近2年我国隧道及地下工程发展与思考(2019—2020年)

我国隧道及地下工程在"十三五"期间得到了长足发展,尤其是在新型冠状病毒疫情突然来袭的艰难形势下,2019—2020年无论是质还是量方面,铁路、公路、地铁等领域的隧道工程建设都取得了骄人的成就。对比分析近2年我国铁路、公路、地铁等领域隧道整体建设情况,从工程特点、工程难题及对应技术创新等方面,对佛莞城际狮子洋隧道、郑万铁路小三峡隧道、汕头海湾隧道等已建隧道工程,及大瑞铁路高黎贡山隧道、天山胜利隧道、川藏铁路色季拉山隧道等新开工隧道工程进行分析阐述。系统梳理近2年我国隧道及地下工程领域所取得的技术进步及未来发展中仍需要进一步突破的建设技术需求:1)基于渭武高速木寨岭隧道、引汉济渭秦岭隧洞、汕头海湾隧道等工程的建设,高地应力软岩变形控制技术、硬岩岩爆监测及处置技术、高地震烈度区海底隧道修建技术等,取得了较大突破与成功应用;国产大直径TBM和异型大断面隧道掘进机制造及应用技术迈上了新台阶,国产盾构主轴承及整机再制造装备得到了成功验证与应用;高压水耦合辅助破岩技术、基于大数据挖掘技术的盾构/TBM巡航掘进技术等在隧道行业中进行了尝试应用。2)面对穿江越海、川藏铁路等极端环境或复杂地质条件下的隧道建设需求,新型破岩方法、多功能混合型TBM装备、低真空管道磁浮隧道建设技术等亟需取得突破。3)针对传统隧道工程理念方法难以解决川藏铁路隧道等极端复杂地质隧道工程的关键性难题,提出隧道场的概念,指出应逐步建立并完善隧道场解重构理论与方法,革新极端复杂地质隧道设计理念;结合隧道及地下工程的复杂性、多变性、不可预测性等特点,有目的、有计划地促进"智能建造"、"5G"等先进技术与隧道及地下工程的有机融合。     

川藏铁路拉月隧道穿越东构造结地温分布特征及预测

川藏铁路拉月隧道受地热影响,针对其线路方案选择及高温热害难题,通过开展地热地质构造调查、钻孔勘探测温,获取研究区地温及地温梯度分布规律。同时,通过分析地下水对地温的影响,确定选线原则,预测隧道地温。结果表明:1)研究区高地温问题普遍存在,实测地温最大值达93.5℃,地温梯度达40℃/100 m; 2)地温梯度垂向上存在明显的分层特征,平面上的差异性与构造、地形切割、海拔高程关系密切。结合其他选线因素,建议线路离雅鲁藏布江缝合带一定距离并通过抬高线路标高来减少高温热害。根据建立的基于地表恒温层温度、恒温层深度、地温梯度变化的地温计算公式,预测出拉月隧道存在大于60℃热害严重地段。     

基于CBR的边坡滑坡防治措施辅助决策模型研究

为将历史工程案例用于拟建川藏铁路边坡滑坡防治措施的决策中,建立了基于案例推理的边坡滑坡防治措施辅助决策模型。首先用数个特征属性对边坡工程案例进行定量表示,并通过特征向量分析法确定各特征属性的权重;在此基础之上,利用灰色关联分析法完成相似案例的检索,相似案例的滑坡防治措施经适当修正后用来指导目标案例。最后,通过川藏铁路德沙滑坡实例分析,验证该模型的有效性。