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聚焦天麻高速(6) | 在翻山越岭里书写攻坚故事

发布时间:2024-10-10阅读次数: 次

“隧道成功突破了10000米大关!”2024年4月1日,伴随着tbm硬岩掘进机刀盘的轰鸣声,深邃的岩脚隧道内传来了振奋人心的消息。从高空俯瞰,这条“超级巨龙”距离全线贯通的目标又迈近了一步。

“不打无准备的仗”

作为全线单体最长、施工难度最高的控制性工程,岩脚隧道全长4196.4米,呈半弧形绕山而建。隧道周边地理环境特殊,穿越多条地质断裂带。受到全风化花岗片麻岩影响,导致富水土体自稳能力极差,施工过程可谓困难重重。

“进口段的地质环境错综复杂,必须提前做好勘测工作。”隧道进口段施工伊始,tj-2标项目部副总工陈晓帆就邀请专业地质技术团队介入,结合相关建议,在洞口段隧道的地基底部采取了相应的加固措施。

2023年4月,项目团队正式开始施工。当工程推进至隧道开挖的关键阶段,却传来了令人头疼的消息——隧道开挖仅一日之余,便遭遇了拱顶开裂的紧急情况,同时上方边仰坡及地表区域也出现了不同程度的裂缝。这一突发状况迫使施工按下“暂停”键。

为了理清问题成因,项目团队决定补充勘察,以彻底查清隧道地质信息。总承包项目部经理姚应洪牵头成立专家组,到现场实地考察。发现这股巨大的压力源头直指巍峨的山体,而此刻又恰逢雨季侵袭,连绵不绝的雨水如同洪流般裹挟着地层,向位于山脚处的隧道洞口段倾覆,使得原本设计的固定防护措施纷纷失效。更令人忧虑的是,经过周密详尽的勘察后,大家发现:整个隧道洞口段施工区域,都面临着如此恶劣的地质条件。这对项目团队而言,无疑是一个沉重的打击。

探明现场地质条件后,姚应洪立即组织召开紧急会议,经过与地质技术团队多次讨论后,决定“双管齐下”,一是利用三维数值仿真模拟技术,探测隧道前方隐伏水体,并建立地面建筑物自动监测系统,实时监控地表沉降情况;二是优化施工工艺,洞内通过管棚、超前小导管进行注浆超前支护,提供安全的作业面,在边坡中修建9根长30米的钢筋混凝土抗滑桩“挡墙”,减少地层对隧道的压力。

2023年4月到2024年6月,历经艰辛奋战,掘进机成功穿越难度最大的70米施工区间,继续向隧道深处挺进。

“水帘洞”里速排水

“雨季每天的涌水量高达2万立方米,就像在水帘洞一样。”陈晓帆想起在岩脚隧道齐腰深的水里治理涌水时的情形,感慨万千。

2023年12月31日,隧道开挖到515米时,遭遇了隧道内富水地段,隧道出口为反坡施工,水流逐渐渗透并在该处汇聚,掌子面涌水量也从每小时80立方米激增到600立方米,即使使用水泵配合水车和混凝土罐车往外不停输送涌水也无济于事,隧道施工再次被迫暂停。项目团队随即启动应急预案,经过24小时监测得出数据,位于隧道出口的单洞一天涌水量达2万立方米,相当于20多个标准游泳池的蓄水量。

为保障施工安全和进度,项目团队成立隧道涌水专项处理小组,并邀请行业内相关地质、隧道专家进行现场踏勘,经多次讨论,最终制定出以排水为主、结合堵水措施的施工方案。经过充分调研,项目团队决定标本兼治,采取“外强筋骨,内通经脉”两步走的方式。“为全面预判隧道掘进方向的地质条件,我们利用精细化超前地质预报系统进行细致地地质探测,精确划定并测定潜在的富水区域范围。”陈晓帆介绍。

同时,项目团队着手准备“内科手术”,做好长短结合,洞内洞外结合、物探与地质调查结合,做好超前水平钻孔探测,及时增设抽排水设施,确保抽排量大于涌水量;考虑到围岩破碎且掌子面塌方问题,后续施工采用长短结合的超前支护系统,优先采用小断面开挖工艺,确保隧道内作业环境。

根据模拟测算,“双管齐下”的方案可以充分保证雨季涌水量过大时隧道内积水的及时排放。经过数十天的“疏”“堵”作业,瀑布般的隧道涌水成功被治理,岩脚隧道出口端也恢复了正常掘进。

“创新是最终追求”

“传统的‘打眼放炮’施工工艺,炸药冲击之后岩石是松散的,凹凸不平的轮廓,就有可能在后续施工时突然掉下来,存在安全风险。”陈晓帆说。

岩脚隧道临近南温河f1断裂,洞身受其次生断裂影响围岩变化快,节埋裂隙较发育,同时岩脚隧道整体埋藏深度较大,地应力亦相应较高。洞室开挖后,围岩应力的释放可能导致原本坚固的围岩表面出现岩石爆裂、塌陷等岩爆现象,施工安全风险将会显著提升。

为降低安全风险,控制隧道的超欠挖,达到降本增效的目的,项目团队创新性地对光面爆破技术进行了改良。光面爆破技术,顾名思义,通过精确控制炸药能量和爆炸方向,确保爆破后的岩石表面呈现出光滑、平整的轮廓。据陈晓帆介绍,岩脚隧道的围岩主要为ⅳ、ⅴ级,且以风化岩为主,完整性较差,这无疑为施工带来了相当大的挑战。

“采用改良后的光面爆破技术,半孔率显著提升,从先前的40%增长至90%以上,同时喷射混凝土的超耗量也减少了近50%。”项目团队结合项目具体情况,巧妙地将超前水平钻孔、瞬变电磁法、tsp地质预报系统与地质雷达等先进技术相结合,实现了对围岩状况的精确预测。在施工过程中,团队还通过加强监控量测的方式,为隧道的安全、高效建设提供了坚实保障。

为保障作业流程的顺畅无阻,陈晓帆亲自率领一线作业团队,依据围岩的独特性质,精准地动态优化炮眼的布局与间距,同时跟踪测量放样、精确钻眼角度、总结装药结构,在隧道内部精准钻孔并安置炸药。这一过程实现了对爆破的精细控制,确保爆炸能够严格遵循预设的轮廓线,从而炸出平整的岩壁,确保了隧道施工安全与质量。

远山一片云霞,暖照处处人家。天麻二航人于边陲之地翻山越岭、披荆斩棘,将这份不灭的精神镌刻在云霞上,镌刻在深山中,也镌刻在他们百折不挠、一往无前的精神里。(杜思齐)

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