基本介紹
- 中文名：六盤山特長隧道
- 外文名：Six pangshan special tunnel
- 位置：寧夏固原市
- 全長：9.485公里
介紹,即將通車,隧道問題,工程,地下水分析,水文分析,關鍵技術,施工測量,洞口段施工,洞身開挖施工,雙線隧道開挖,
介紹
六盤山特長大隧道全長9.485公里，是東山坡至毛家溝段高速公路的節點工程，也是國家高速公路網的組成部分。隧道分為上行和下行兩個隧道，進口位於涇源縣六盤山鎮，出口位於隆德縣東側，隧道全長9485米，距離山頂600米，工程上行和下行隧道共需要掘進18970米。
即將通車
六盤山特長隧道創造寧夏回族自治區公路隧道諸多之最，也因其技術標準高、建設規模大、管理難度大、安全風險高，其建成運營安全狀況備受社會各界關注。2016年6月24日，在隧道正式通車之前，為確保特長隧道運營安全，提升應急管理水平，增強公路交通突發事件應對處置能力，自治區及固原市公路、安監、交通、環保、消防、交警、醫院等18家單位部門共同舉行了突發事件應急演練。
隧道問題
探索了六盤山區域的地質構造，著重對隧址區的地質類型、地下水相關問題進行了深入探索。六盤山特長隧道的深部地層經旁證沒有地下水存在的可能性，工程地質災害相對較少，對隧道工程施工十分有利。
地下水的形成、分布、運動規律、物理化學性質及其合理利用和管理，是水文地質工作的目的任務。地下水存在於地面以下的岩石和土孔隙、縫隙和孔洞中，那么，岩層中出現的地下水就是裂隙性水和溶洞性水，而在松 散土層中出現的地下水就是孔隙性水，地表上的邊坡、滑坡、土石流；地下洞室的坍塌、垮落，冒頂、側崩、涌泥、涌砂、突發性湧水等等不良工程地質問題和現象都與水有關，六盤山特長隧道較大地下的水可能性，及存在的類型和賦存狀態就顯得非常重要和必要。
工程
隧址區主要地質構造條件為一套系列波狀彎曲而保持岩層的連續完整性的褶皺地質構造，隧道路線全部避開或者受輕微影響且較近距離區域地質構造的F1逆斷層及F2 深大逆斷層，六盤山特長隧道隧址區地質構造條件屬於簡單類型，而地質類型及地層岩性單一，整體岩層產狀平緩，傾角小，進口段岩層較陡，且出口段岩層平緩，隧道中心軸線以順層走向穿越為主，僅斜井的局部地段中心軸線以切層順傾向線穿越為主，施工過程中不良 工程地質現象不甚明顯或構成的威脅微弱。
地下水分析
六盤山特長隧道的地質構造、地質類型及地層岩性特徵是不可能形成儲水構造條件的，而具有豐富的地下水對隧道工程施工形成極大威脅和災難，隧址區淺部地層經施工證實：70%～80%施工地段洞身呈乾燥狀態，僅部分地段有地下水出露，含水性弱，水量小，對施工階段未能發生不良地質威脅和災難，上述類型地下水均發 現與隧道施工進洞不算深入的淺層部位，與上覆孔隙水直接滲下灌入或有隧道下穿頂部溝谷密切相關，形成混合型水。地下水出露的地層，其岩層的彎張擠壓變形破碎較嚴重，但是未發生破碎岩塊錯位，零亂無章，層間裂隙和切層裂隙發育，弱風化，部分岩層被開挖後呈土狀或夾碎石土，在地下水滲入下，均未發生不良工程地質問題。
水文分析
六盤山特長隧道其單洞進深400～520m，水文地質條件屬於簡單類型，淺部地下水含水性弱，水量小，洞身絕大部分地段呈乾燥狀態較多單洞很早成為無水狀態，向隧道深部進展的岩層較完整，風化程度變弱至 未風化，裂隙不發育，岩質堅硬，強度增大，深部岩層的含水性和富水量存在的可能性極小。
第一、儲水構造條件不具備：一個蓄水構造體需具備：①要有透水的岩層或岩體所構成的蓄水空間；②要有隔水岩層或 岩體構成的隔 水邊界；③具有誘水邊界、補給水源和排泄出路。
第二、隧道中心線上、下部位無含水層地層存在，況且地層岩性單 一，粉砂質泥岩為主，不含水，為相對隔水岩層，為此，隧道無充水條件。
第三、深層岩體無水力聯繫及運移條件，隧址區為一系列波狀彎曲而保持岩層的連續完整性的褶皺地質構造，岩層產狀平緩，傾角小，即或岩層發生擠壓彎張變形構成的破碎帶或透鏡體，則為順層破壞，剪下 力無變化，且無法形成上下岩垂直升降方向及水平方向連通構造條件，水力聯繫不通，運移條件也無條件形成。
第四、地表水與地下水無水力聯繫，且地下水缺乏補給來源。但是，地層岩性特徵，極容易產生岩石的吸水性能和膨脹液化能力，阻止地表水體向深部岩層入滲逕流補給地下水。
六盤山特長隧道的深部地層經旁證沒有較大地下水存在的可能性。其 一，無地下水時，工程地質災害少、也無水加速誘發工程地質現象和問題對隧道工程施工有利，其二，基本無地下水存在時，地質圍岩條件變好可能性極大，隧道施工質量及進度將大幅度受益。
關鍵技術
六盤山特長隧道隧道總長 16719m，除進口端長度 365.05m 位於 R-1200m 的曲線上，其餘斷落均位於直線上；進口 576m 段落為蓮花台車站雙線斷面，出口 16143m 為單線斷面；隧道全部段落均為下坡，為全線第一長隧。隧道洞身最大埋深 700m，隧道洞身以 N36° E 的走向穿越六盤山，地面高程 1530 ～ 2570m，相對高差 300～ 800m。
施工測量
洞外控制測量：隧道開工前，首先複測設計中線，嚴密平差，達到設計精度；對進出口高程進行聯測閉合，採用統一高程。洞外採用三角控制測量，每個洞口設定三個平面控制點，將控制點設在能相互通視，穩固不動，而且便於引測進洞。
洞內控制測量：1）高程控制測量採用三等精密水準。2）洞內施工放樣
隧道開挖放樣分別採用 BJSD-2 型三維雷射斷面儀和 J2 雷射經緯儀直接設站於洞內中線點上，將掌子面里程和儀器高程輸入編程計算機後即可確定掌子面拱部中心，據此再放出開挖斷面。
竣工測量：竣工測量的主要內容有：隧洞貫通測量、線路中線、隧洞淨空斷面和永久性高程點。
洞口段施工
洞口開挖：（1）地表處理及截水天溝：施工前做好邊坡開挖輪廓線和截水天溝，同時將洞口段開挖線以外 10 ～ 15 米範圍的漏斗、窪地、危石等進行處理，防止地表水向下滲漏或陷穴等繼續擴大影響隧道安全，確保邊仰坡穩定。（2）洞口土石方開挖：洞口土石方用挖掘機開挖，開挖方法採用自上而下分層分台階進行。（3）邊仰坡刷坡與支護：邊仰坡刷坡自上而下分層進行，隨開挖及時進行錨網噴或骨架護坡等支護。
暗洞進洞：暗洞施工前對洞口襯砌外的邊仰坡進行錨噴（網）加固。洞口土石方開挖到達明暗洞交界處滿足超前管棚施作高度時，開始施做超前支護。在超前支護施作完成後進行暗洞洞身開挖。
明洞施工：（1）明洞開挖：明洞土石方開挖採取橫向分層縱向分段的方法進行施工。（2）仰拱及邊牆基礎施工：仰拱施工採用全幅施工。鋼筋安裝前先設定定位鋼筋，再安裝鋼筋，保證鋼筋位置的正確。（3）拱牆混凝土澆注。（4）防水層施工。（5）明洞回填。
洞身開挖施工
鑽爆施工：鑽爆作業是隧道施工控制工期、保證開挖輪廓的關鍵。隧道採用微振動控制光面爆破技術，並根據圍岩情況及時修正爆破參數，達到最佳爆破效果，形成整齊圓順的開挖斷面，減少超挖，杜絕欠挖。
鑽爆作業：施工時按照爆破設計進行鑽眼、裝藥、連線和引爆。如開挖條件出現變化需要變更設計時，由主管技術人員確定，其它人員不可隨意改變。
雙線隧道開挖
六盤山特長隧道進口為雙線隧道， 長576m，圍岩級別為Ⅳ、Ⅴ級。Ⅳ級圍岩採用短台階法施工；Ⅴ級圍岩採用環形開挖留核心土法施工，必要時採用 CD 法施工。
