新八达岭隧道
新八达岭隧道全长12.01千米,是京张高速铁路正线9个隧道中最长的一个。隧道位于昌平区南口镇至延庆区段,洞身最小埋深4米,最大埋深432米;最高设计时速为250千米/小时,属于单洞双线隧道。隧道设有三个斜井用于辅助施工,均作为永久性救援通道。2018年12月13日,新八达岭隧道成功贯通。
历史沿革
2016年4月,新八达岭隧道开始建设。截至2017年3月,隧道的主要施工进展包括:正洞设计长度12010米,已经开挖完成1435米,占总数的12%;仰拱完成824米,占总数的7%;二次衬砌完成600米,占总数的5%。辅助坑道设计长度3448米,已经开挖完成2880米,占总数的84%;底板完成2646米,占总数的77%。2018年4月13日,中铁五局集团有限公司京张项目部为了确保八达岭长城站按时完工,在八达岭铁路隧道1、2号斜井增加了两个平导作业面,以加速施工进程。同时,项目部还开展了多项党建活动,以提高士气和鼓励员工。此时,全长12010米的八达岭隧道已经完成了6618米,3789米的辅助坑道全部完成。八达岭长城站1208米的救援、疏散通道已经完成了1073米,1175米的进出站通道已经完成了256米,940米的到发线(隧道)全部完成。2018年12月13日10点18分,京张高速铁路正线最长隧道——新八达岭隧道顺利贯通,标志着京张高铁所有重大难题均已解决,为2019年底京张高铁全线开通奠定了坚实的基础,当时全线铺轨已完成20%。
自然地理
新八达岭隧道穿越军都山脉,地势单元属于中低山区,总体地形呈现两侧高、中间低的特点,地形起伏较大。隧道所在的区域地质构造主要为燕山期构造,区域内断裂构造发育,隧道穿过两条断层。延庆八达岭地区侵入岩体岩脉非常发达。地下水主要为基岩裂隙水,地下水位埋深随地形起伏和季节变化而变化,勘探期间水位埋深范围为11.20-76.60米。隧道正常涌水量为每天18951立方米,最大涌水量可达每天56466立方米。
工程简介
京张铁路的新八达岭隧道全长12.01千米,是全线最长的隧道。隧道位于昌平区南口镇至延庆区段,依次并行于水关长城,两次下穿八达岭长城,一处浅埋下穿老京张铁路青龙桥车站。隧道洞身最小埋深4米,最大埋深432米;所在区段最高设计时速为250千米/小时,属于单洞双线隧道。隧道设计有两个斜井用于辅助施工,均为永久性救援通道。在新八达岭隧道内的滚天沟停车场下方设置了八达岭长城站,地下车站长470米,车站两端与区间隧道之间设有总长326米的过渡段。车站地下建筑面积36000平方米,轨面埋深102米,旅客提升高度62米。新八达岭隧道及八达岭长城站是全线的关键性和难点工程,最初评估等级为极高风险,按照一级风险隧道进行管理。
技术特点
项目特点
1. 京张铁路是2022年北京冬季奥运会的重要配套设施,新八达岭隧道连续穿越居庸关、水关、八达岭长城等多个重要风景区,超浅埋穿越百年京张铁路和石佛寺村,是京张铁路最长、环保要求最严格的隧道,同时也是工期最为紧迫的隧道之一。
2. 八达岭长城站是亚洲规模最大、深度及提升高度最高的山岭地下火车站。车站分为三层地下结构,由下至上分别为站台层、进站层及出站层(设备层)。车站内部建造了多个大小洞室,共78个,断面型式多达88种,洞室交叉节点密集,是国内最复杂的暗挖洞群车站。车站采用了多种创新设计,如在高铁地下车站中首次采用叠层进出站通道形式,实现了进出站客流的完全分离和进出站口的均衡布局。此外,车站还首次采用了环形救援廊道设计,具备了紧急情况下的快速无死角救援条件,并配备了先进的一次提升长大扶梯及斜行电梯等设施。
3. 车站两端渡线段单洞开挖跨度达到32.7米,是国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道,施工技术和组织都非常复杂。
4. 根据隧道的施工组织计划,12千米的隧道需要在45个月内完成,平均每个月要完成开挖266米,再加上一个长城站单洞长1410米。因此,八达岭铁路隧道设立了3个斜井、5个平行导坑,总共8个辅助导坑和进出口工作面。
科技创新及对策
新结构
隧道入口采用牌坊式、出口采用城关式洞门的设计,使工程与周围的文化环境相协调。
新材料
1. 大跨过渡段隧道喷射混凝土中加入了新型纳米材料,显著提升了初期支护的早期强度。
新工艺
1. 大跨过渡段采用“顶洞超前、分层下挖、预留核心、重点锁定”的工法进行施工。
2. 大跨段采用了预应力锚索、预应力锚杆、普通锚杆组成的复合支护体系,充分利用了围岩的承载能力,优化了受力体系,减少了二次衬砌的厚度。
3. 隧道下穿文物和邻近复杂洞群时,首次使用了电子雷管微损伤精准控制爆破技术,消除了对文物和环境的不良影响。
4. 实施了信息化的人机定位及智能交通系统,实现了新八达岭隧道及地下车站多掌子面协同作业及物流运输的高效顺畅。
5. 新八达岭隧道采用了并行双洞立体多分支斜井设计,通过多工作面协同作业,有效地满足了环保和工期的要求。
所获荣誉
2022年,京张铁路新八达岭隧道及长城站工程荣获中国建筑工程质量最高荣誉——中国建设工程鲁班奖。
参考资料
京张铁路新八达岭隧道简介.国家铁路局.2024-08-22
突破!京张高铁新八达岭隧道贯通!距离全线开通又迈进一步.澎湃新闻.2024-08-22
长城底下的隧道——新八达岭铁路隧道.搜狐网.2024-08-22