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“豆腐”中挖隧道,这条省际断通路挖出3项科研成果

来源:光明网2021-07-30 11:30

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  7月29日,浙江省交通集团投资建设的临建高速仰天洞隧道右洞顺利贯通,是临建高速在台风“烟花”过后迅速复产复工贯通的首个隧道。

  全长1515m的仰天洞隧道贯通,打通了临建高速分水与瑶琳两个互通的主线通道,为2021年底项目路桥隧全线贯通奠定了基础。

  临建高速是连接浙皖的省际断通高速,沿线以浙西丘陵山区为主,项目共设置隧道30座,占路线全长约40%,途经断层密布的天目山脉、喀斯特地层,融合涌水突泥、大型溶腔、碳质泥岩大变形等各类风险,是浙江省内施工难度最高的隧道群之一,仰天洞隧道就是其中的代表。

  据了解,仰天洞隧道为分离式双向隧道,全长1515m,隧道地质条件复杂,出口端有连续260m浅埋偏压的碳质泥岩段。“这就像在‘豆腐’中挖隧道。”临建指挥部工程处处长助理徐金华介绍,碳质泥岩质地极为松软,手掰易散、遇水易软化,且隧道出口埋藏较浅,易造成地表雨水渗透,在地势及地质岩层因素影响下,隧道偏压容易导致隧道两面荷载不对称,处理不当则可能引发隧道破裂或坍塌。受限于围岩条件,在近300米的不良地质隧道施工中,施工班组无法进行爆破,只能采用人工辅助机械开挖。“正常情况下,隧道施工日均能进尺3米左右,但是仰天洞隧道在这种情况下每天只能进尺0.5米。”

  此外,由于隧道穿越夹有大量孤石的构造破碎带、节理密集带,施工过程中若无特殊加固,易造成孤石掉落,安全隐患大。

  困难面前,临建高速坚持以党建引领,集中联动指挥部、项目部党员先锋队、青年先锋队,向地质难题发起挑战。

  在仰天洞隧道出口开挖进洞前,临建指挥部联动项目部多次邀请浙江省设计院及地质专家进行现场勘察、专项交流,在多次商讨中,将隧道施工方式从传统的“开挖-支护”改进为“开挖-回填-支护-再开挖-再支护”,同时在距离隧道掌子面20米处修建止浆墙,“通过一根根管道,我们将水泥浆注入到围岩里,提高围岩的坚实度,最终成功破解了隧道围岩软弱的难题。”徐金华说。

  借助超前地质预报等手段,临建高速建设者们提前探明掌子面前方地质情况,再采用超前小管棚将隐藏在围岩中的孤石串联成“项链”固定在隧道上方,防止孤石掉落,确保施工安全。

  松软的碳质泥岩遇水易膨胀,面对雨季强降水,仰天洞隧道出口附近的泥岩遇水膨胀导致钢拱架变形,严重影响项目施工安全,换拱势在必行。徐金华表示,“钢拱架就像楼房的承重结构,仰天洞隧道因为岩质问题就像是一座‘危楼’,我们要做的就是把‘危楼’的承重结构更换掉。”为此,临建指挥部协同项目部,由党员先锋带头,集结党员、团员等中坚力量开展课题攻坚,同时借助浙江省院隧道、地质专家等行业专业力量支持,最终完成换拱施工专项方案并通过专家评审,攻克围岩变形难题。

  值得一提的是,由于仰天洞隧道进口端接分水互通主线桥,为减少隧道爆破对洞口附近的电站拦水坝、引水明渠、引水隧洞等重要建构物的影响,临建高速着力研究改进爆破工艺,引进数码电子雷管,采用单孔毫秒错时爆破、防爆帘等减震隔震措施及爆破测震验证等手段,攻克爆破震动冲击难题,为快速掘进创造条件。

  凭借仰天洞隧道系列攻坚克难,临建高速项目上获得2项专利及1项公路工程(部级)工法,为同类项目提供了有效借鉴。(洪祥水 陈静文)

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