如临大敌txt6月6日,穿越四川地质极为复杂地区的峨眉至汉源高速公路(以下简称峨汉高速)迎来重大建设进展,全线最后一个控制性工程——大峡谷隧道实现双洞贯通。该隧道最大埋深1944米,是世界第一埋深高速公路隧道。
在近2000米高的大山下挖隧道有多难?华西都市报、封面新闻记者采访了四川省公路规划勘察设计研究院隧道设计负责人,揭秘该隧道的诞生之路。
6日上午9点,记者从雅安市汉源县城出发,沿着峨汉高速向凉山州甘洛县开行,沿途一路在隧道中穿行,临近大峡谷隧道出口端时,看到的是乌斯河两岸的高山峡谷。
大峡谷隧道项目设计负责人唐协说,峨汉高速全线均位于高山峡谷地貌,桥隧比高达87.4%,这在四川在建高速中排名第一。
由于大峡谷隧道穿越地区地质结构复杂,再加上接近2000米的最大埋深,导致岩体地应力过高,岩爆发生频繁。
设计之初,团队就预见会有岩爆,因此先后进行了5次地应力检测,最大一次接近水下5000米的压力。
“隧道掘进到埋深300多米时出现了岩爆。”现场设计代表向龙说,大峡谷隧道拱顶、侧墙等都会发生岩爆,其中拱顶为大面积掉块,掌子面和侧墙为弹射型岩爆。通俗讲,工人作业时会遭到来自多个方向的岩石“偷袭”,石头有大有小,最远弹射距离可以达到40-50米。
“稍不注意就会被弹射的石头打到,工人心里肯定害怕。”向龙说,相比隧道塌方,岩爆的破坏力在于随机性很强,无法预测。因此,岩爆也成为制约大峡谷隧道建设进度的最大难题。
回顾过往,包括米仓山隧道在内,四川许多隧道施工中都出现了岩爆,但大多都只有一小段,像大峡谷隧道高达55%的岩爆率(出口端岩爆率75%左右)非常少见。
岩爆威力大,石块弹射出来要伤人,施工人员安全成了首要考虑问题。如何破解岩爆难题?项目团队制定了“一躲、二防、三治”的施工原则。
躲,就是和岩爆“躲猫猫”,离它远一点。向龙解释说,就像气球爆炸前有一个充气变大的过程,隧道开挖后不会立刻发生岩爆,岩爆的高发时段发生在开挖后的1-7个小时。因此,每开挖一段后,建设者都会等待岩体地应力释放,也就是等待岩爆,待能量释放得差不多了,再进行下一步施工。
防,则包括多个方面的措施。比如做一个钢筋罩子把岩体撑住,工人在钢筋排下面作业会安全一点;喷射混凝土将岩体封闭,避免石头肆意弹射;工人作业时也必须穿戴专业的防护服,保证施工安全。
治,就是与岩爆“正面交锋”,而防治的前提是预警。向龙说,项目采用了微震监测检测技术,可以提前监测到岩爆等级,进而采取有针对性的综合防治措施。
除岩爆外,大峡谷隧道施工中还面临着高地温、大型溶洞、塌方、涌水等问题。在多种因素的影响下,这条山区高速控制性隧道的每月掘进尺,只能达到常规月掘进尺的一半。
因此,从2011年四川公路院着手大峡谷隧道设计,到如今双洞贯通,历时12年多,终于将这块“硬骨头”啃下来了。
所谓岩爆,就是在地应力很高的区域,岩体破坏失稳,转换为冲击动能而产生的爆裂声响、爆裂松脱、剥离弹射甚至抛出的一种地质灾害。
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