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烏鞘嶺隧道
來源:互聯網

烏鞘嶺隧道地處祁連山脈北支冷龍嶺的東南端,位于蘭新鐵路、蘭張高速鐵路上的甘肅省武威市天祝藏族自治縣,平均海拔3000米。根據建造歷史,分為第一代烏鞘嶺隧道、第二代烏鞘嶺特長隧道及第三代新烏鞘嶺隧道。

1953年開工建設第一代烏鞘嶺隧道。2003年開工建設第二代烏鞘嶺隧道(蘭新鐵路蘭州至武威二線烏鞘嶺特長隧道),2019年開工建設第三代烏鞘嶺隧道(蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道)。三代隧道見證鐵路發展歷程。

第二代烏鞘嶺隧道是當時中國最長的鐵路隧道,是鐵路“十五”期間重點工程項目。因其工程規模大、地質復雜、工期緊迫,有別于國內外的非常規的工程,被稱為連霍線施工難度最大的“咽喉工程”。2006年8月23日,全長20.05公里的烏鞘嶺特長隧道雙線貫通。

第三代烏鞘嶺隧道施工過程中采用了較多的新技術、新工藝、新材料和新設備,攻克了諸如膨脹性圍巖施工等眾多技術難題,掌握了高寒地區膨脹性圍巖的特性,總結出了適合于高寒地區特長隧道膨脹性圍巖的合理開挖方法及機械配套。

位置

烏鞘嶺是祁連山脈支脈,海拔3650米,一年中冬季長達7個月,東西長17千米、南北寬10千米,四季雨水豐沛,山頂積雪終年不化,為坐落在東西兩面的的天祝藏族自治縣古浪縣兩縣人民提供了醇美不竭的水源和遼闊肥美的草場。作為河西走廊的天然屏障,自古以來就是連通中西方經濟和文化交流——古絲綢之路上的咽喉要道。

發展歷程

1953年,開工建設第一代烏鞘嶺隧道,1954年4月8日全部貫通。

2003年3月,蘭武鐵路增建二線開工建設。2006年8月23日,烏鞘嶺特長隧道雙線貫通。同時第一代烏鞘嶺隧道停止運營。

2006年,當時中國最長的鐵路隧道——蘭新鐵路蘭州至武威二線烏鞘嶺特長隧道雙線開通。

2019年1月16日,蘭新鐵路烏鞘嶺特長隧道鐵路信號更新改造工程完工并投入使用。此舉標志著蘭新鐵路將告別以前因隧道內鐵路信號設備老化、故障多而產生的列車晚點、延誤及運行安全問題,助力蘭新鐵路更加暢通。

2019年,開工建設第三代烏鞘嶺隧道(蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道)。

2022年9月8日,蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道進口段貫通。

2022年11月6日,蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道貫通。

隧道設計

第一代烏鞘嶺隧道

1952年10月,蘭新鐵路開工建設,翻越海拔3000米的烏鞘嶺成為建設中的關鍵。蘭新鐵路烏鞘嶺7座隧道于1953年相繼開建,于1954年4月8日全部貫通。當時,受技術和條件限制,線路翻越烏鞘嶺時采用展線設計,通過延長線路來降低坡度、提高列車爬坡能力。

第二代烏鞘嶺隧道

2003年3月,蘭武鐵路增建二線開工建設。2006年8月23日,全長20.05千米的烏鞘嶺特長隧道雙線貫通,較原長48.5千米的既有線路縮短28千米。自此,運營了52年的第一代烏鞘嶺隧道完成使命,停止運營。隧道烏鞘嶺特長隧道橫跨甘肅省古浪、天祝藏族自治縣,位于蘭新鐵路打柴溝、龍溝站之間,設計為Ⅰ、Ⅱ兩線隧道,兩線間距40米,旅客列車設計行車時速160千米。隧道出口段線路位于半徑為1200m的曲線上,右、左緩和曲線伸入隧道分別為68.84m及127.29m,隧道其余地段均位于直線上,武警進駐烏鞘嶺隧道線間距40m,兩隧道線路縱坡相同,主要為11‰的單面下坡,右線隧道較左線隧道高0.56~0.73m,洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右線均采用鉆爆法施工,右線隧道先期開通。隧道輔助坑道共計15座,其中斜井13座,豎井1座,橫洞1座。2003年3月以來,中國中鐵所屬中鐵一局集團有限公司中鐵二局、中鐵五局集團有限公司集團、中鐵隧道集團等施工單位克服圍巖失穩、高地應力等困難,提前貫通了Ⅰ線隧道。此后,各施工單位按照鐵道部安排,及時調整施工組織,多開工作面展開Ⅱ線嶺脊攻關,緩解了后期施工壓力。烏鞘嶺隧道位于蘭新鐵路蘭武段打柴溝車站和龍溝車站之間,設計為兩座單線隧道,隧道長20050m,

第三代烏鞘嶺隧道

2019年開工建設第三代烏鞘嶺隧道(蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道),全長17.125千米,設計時速250千米,為雙線特長隧道,由中國鐵路蘭州局集團有限公司建設管理,由中鐵三局集團有限公司、中鐵十五局集團有限公司承建,也是我國第一座利用既有斜井施工并利用既有線通風的隧道。新烏鞘嶺隧道穿越4個總長1.56千米的巖體破碎帶,屬軟巖大變形、高地應力、高風險隧道,掘進過程中開挖面易變形溜坍,施工難度大、安全風險高。建設過程中,參建單位克服重重困難,歷時1203天(3年4個月)。2022年11月6日,蘭張高速鐵路新烏鞘嶺隧道貫通。

烏鞘嶺隧道運行監測預警系統”采用多款“新視能”品牌智能攝像機華為邊緣計算節點,雷視擬合,全息感知,實現了對烏鞘嶺2號特長隧道交通運行的全方位、全要素、全時段監測及管理。

技術難度

自然環境惡劣

烏鞘嶺地區位于甘肅省武威市天祝藏族自治縣,在祁連山脈北支冷龍嶺東南端,平均海拔3000米。這里高寒缺氧,晝夜溫差大,氣候變化無常,自然環境惡劣,降雨(雪)量較大,年有效施工時間僅有四五個月?;旧厦磕陱?0月份開始降雪,一直能下到第二年的5月份。而且到冬天最冷的時候,最低溫度可能到零下30℃以下。

地層巖性

烏鞘嶺隧道地層巖性復雜,沉積巖、火成巖、變質巖三大巖類均有,且以沉積巖為主,其分布主要受區域斷裂構造控制。區內出露地層主要有第四系、第三系、白堊系及三疊系沉積巖、志留系、奧陶系變質巖,并伴有加里東晚期閃長巖侵入體。隧道橫穿祁連縣褶皺系的北祁連伏地褶皺帶和走廊過渡帶兩個次級構造單元,褶皺及斷裂構造發育。

不良地質

主要不良地質為有害氣體,濕陷性黃土和膨脹巖。隧道預計最大涌水量為9621.81m,施工中可能發生圍巖失穩,突然涌水涌泥、巖爆、熱害、含煤層有害氣體等地質災害情況。隧道結構設計充分考慮了洞身不同的地質情況和特殊施工環境,設計了各型襯砌結構類型供施工選用,針對性較強。結構安全度根據有關單位的意見,相對一般結構設計留有較多的余地。

大區域斷層

隧道穿越了四條大區域性斷層,即F4、F5、F6、F7斷層,均處在7535米長的越地嶺段,斷層帶累計1565米,其中F7大斷層屬壓性斷層(地震帶),全長852米,地質極為破碎,是烏鞘嶺隧道施工中最為復雜的地質地段,施工中可能發生圍巖失穩,突然涌水、涌泥、巖爆、熱害、含煤層有害氣體等地質災害情況。越嶺段穿越奧陶系安山巖、三疊系砂巖頁巖、加里東晚期閃長巖、奧陶系板巖千枚巖,沉積巖、火成巖、變質巖三大巖類四套地層及斷層構造巖,且以沉積巖為主。主要不良地質為有害氣體,濕陷性黃土和膨脹巖。隧道通過中等富水區(奧陶系、志留系及斷層帶)、弱富水區(三疊系)與貧富水區(加里東期閃長巖)三大水文地質分區。因工程地質、水文地質條件復雜,施工難度大,被地質專家稱之為“地質迷宮”“地質博物館”。

技術創新

電伴熱融雪除冰技術

第二代烏鞘嶺隧道專門設計了電加熱線,通過串聯式電伴熱管預埋于隧道洞口段路面以下,采用電熱帶貫穿預埋的鍍鋅銅管,電熱帶與洞口電熱控制箱連接,可實時的調節控制洞口溫度。由于該融雪裝置預埋于洞口段混凝土路面以下,安全性好且不影響路容,能夠有效保證隧道洞口段路面溫度保持在0℃以上而不宜結冰積水,并可根據環境溫度進行實時的調節控制,能耗低。這項技術填補了中國高海拔、高寒地區隧道洞口段路面防凍技術的空白,在中國為首次應用。

既有斜井施工

新烏鞘嶺隧道距離既有蘭武二線隧道距離較近,既有斜井通風距離長、斜井斷面小、大直徑風筒布設空間受限、隧道彎道多、風量損失大、常規通風方案無法滿足通風需要。蘭州工程建設指揮部指導兩家施工單位在反復推理演算的基礎上逐步進行實戰演練,成功攻克了“利用既有線隧道作為供風通道”的技術難題,是中國第一座越嶺選線中利用既有斜井施工的隧道。

施工單位

烏鞘嶺共8個施工單位參與施工,分別為中鐵一、二、五、隧道局和中鐵十二、十六、十七、十八局,各單位對該隧道的施工相當重視,投入了大量的人力、物力,該隧道的施工現狀反映了中國現在鉆爆法施工的真實情況。烏鞘嶺隧道“咽喉”工程———施工難度最大的F7斷層于2005年3月18日順利貫通。2006年8月23日上午實現雙線開通。

修建意義

甘肅省省省長陸浩指出:蘭武二線和烏鞘嶺特長隧道工程是甘肅人民渴盼已久的工程,也是西北人民的致富工程。這項工程的建設對于加快甘肅社會經濟的發展,改善沿線人民群眾生產生活條件有著至關重要的作用。沿線各級政府、有關部門和廣大人民群眾一定要顧全大局,以主人翁的的姿態,想鐵路之所想,急工程之所急,一路綠燈,全力以赴配合鐵路部門的工作,積極幫助解決工程建設中遇到的困難和問題,竭盡全力支持武二線和烏鞘嶺隧道工程建設。

蘭新鐵路蘭武段是中國鐵路網“八縱八橫”中最主要的“一橫”——陸橋通道的組成部分,也是亞歐大陸橋的重要組成部分。隨著對外開放和國民經濟的發展,這段修建于上世紀50年代末,亞歐大陸橋陸橋通道連云港港烏魯木齊市之間僅剩的一段單線鐵路當前的運輸能力,制約了該地區經濟和社會的發展。尤其是受當時技術條件的限制,修建于長江烏鞘嶺的盤山鐵路,因線路爬行坡度大,彎多、坡陡、路況差,嚴重制約了列車運行速度;隨著國家西部大開發的戰略的全面實施,烏鞘嶺交通梗阻的現狀成了制約中西部經濟騰飛的“瓶頸”。

蘭武二線及烏鞘嶺隧道的建設,對提高陸橋通道客貨運輸能力、加快西部開發、促進西部地區與東中部地區的物資交流以及沿線經濟發展、民族安定團結都將起到重要作用,是新疆和甘肅河西地區通往內地的主要鐵路通道和西北鐵路網發展的主骨架,也是區域經濟發展的主軸和依托。

烏鞘嶺海拔高、自然環境惡劣、地質情況復雜,施工難度大,而隧道工期之緊迫,任務之艱巨,質量標準之高,在中國鐵路長大隧道建設史上是前所未有的,因此被隧道建設工程專家稱為蘭武二線“咽喉”工程。

相關事件

2009年7月26日上午8時15分,由西安市開往奎屯市的1043次旅客列車,運行至中國第三長的鐵路隧道——蘭新線烏鞘嶺隧道左線時機車突然著火,經鐵路、消防等部門緊急處置,千余旅客徒步逃生,大火被撲滅,未造成人員傷亡。

參考資料 >

70年,鐵路3次穿越這座山脈!.央視新聞.2025-07-20

蘭張三四線鐵路蘭武段新烏鞘嶺隧道勝利貫通.央廣網.2025-07-20

喜報!我國第三代穿越烏鞘嶺隧道全線貫通.蘭州新聞網.2024-08-19

從《通往烏魯木齊》看烏鞘嶺煥新顏.海外網.2024-08-19

70年,鐵路3次穿越這座山脈!.中國鐵路.2024-08-19

【發現最美鐵路·相約絲路高鐵】三代烏鞘嶺隧道見證中國鐵路70年發展歷程.每日甘肅.2025-06-06

亞洲最長隧道——烏鞘嶺特長隧道全線貫通.中國政府網.2024-08-19

烏鞘嶺特長隧道信號系統更新改造助力蘭新鐵路更暢通_滾動新聞_中國政府網.中國政府網.2021-07-13

蘭張三四線鐵路新烏鞘嶺隧道進口段順利貫通.每日甘肅.2024-08-19

烏鞘嶺特長隧道全線貫通.國務院國有資產監督管理委員會.2024-08-19

勝利貫通.今日頭條.2025-08-06

全息隧道運行監測預警系統在烏鞘嶺隧道上線.今日頭條.2021-10-09

翻山越嶺的筑路奇跡,崇山峻嶺間靚麗的風景線!.江蘇交通廣播網.2024-08-19

烏鞘嶺隧道群攻克三大難題4年穿越“地質博物館”.新浪網.2024-08-19

蘭張三四線鐵路新烏鞘嶺隧道貫通.國務院國資委.2024-08-19

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