“豆腐渣”中挖隧道！攻克多項(xiàng)技術(shù)難題

7月6日，經(jīng)過(guò)七年的艱苦鏖戰(zhàn)，由中國(guó)中鐵隧道局參建的渭武高速公路全線控制性工程——木寨嶺特長(zhǎng)隧道順利貫通，為渭武高速公路年底全線通車，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

木寨嶺特長(zhǎng)隧道全長(zhǎng)15.2公里，采用雙向四車道設(shè)計(jì)，最大設(shè)計(jì)時(shí)速80公里。一條15.2公里的隧道，在常規(guī)地質(zhì)條件下，兩三年的時(shí)間就可以打通，但是在木寨嶺，卻用了7年多的時(shí)間。這條隧道的建設(shè)難點(diǎn)到底在哪里？

木寨嶺特長(zhǎng)隧道出口場(chǎng)景

據(jù)中鐵隧道局的技術(shù)專家介紹，木寨嶺特長(zhǎng)隧道位于四大地質(zhì)板塊的交界處，這些板塊的構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，使本來(lái)就軟弱的碳質(zhì)板巖更加破碎。施工過(guò)程中，隧道軟巖大變形情況十分嚴(yán)重，擠壓變形速率快、變形歷時(shí)長(zhǎng)、變形量大，隧道單邊最大變形量超過(guò)2000毫米，刷新了國(guó)內(nèi)紀(jì)錄。

“遇風(fēng)即化、遇水即融”的碳質(zhì)板巖

由于其變形量級(jí)已突破國(guó)內(nèi)外隧道和地下工程界以往所遵循的巖石力學(xué)理論和隧道建造實(shí)踐的認(rèn)知水平，超出了現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)范圍，因而難以預(yù)測(cè)圍巖的變化規(guī)律，在設(shè)計(jì)和施工方面更無(wú)可供借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，被國(guó)內(nèi)地下工程界院士、專家及學(xué)者稱為“隧道建設(shè)史上罕見的世界性難題”。

技術(shù)創(chuàng)新破難題

為破解難題，中鐵隧道局在總結(jié)蘭渝鐵路木寨嶺隧道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，多次組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)地質(zhì)因素、圍巖狀況進(jìn)行調(diào)研，并召開高原高寒高地應(yīng)力軟巖大變形隧道施工科技大會(huì)。

錨索施作

建設(shè)者和專家院士通過(guò)50多次論證實(shí)踐，最終形成了新型軟巖隧道大變形治理技術(shù)與方法，即通過(guò)網(wǎng)狀的錨索系統(tǒng)，將松散易碎的巖體壓實(shí)，形成拱形承載結(jié)構(gòu)，提高了巖體的穩(wěn)定性。打進(jìn)巖體里的錨索，像納鞋底一樣把碳質(zhì)板巖串起壓緊，起到了加固的效果，同時(shí)把極高的水平壓力和垂直壓力分散到巖體中，再通過(guò)單層拱架抵抗后期的變形，實(shí)現(xiàn)支護(hù)一次成功，讓隧道單側(cè)最大形變從原來(lái)2米降到了30厘米。

隧道掌子面機(jī)械施工

木寨嶺特長(zhǎng)隧道建設(shè)中，中鐵隧道局科研團(tuán)隊(duì)取得了基于隧道場(chǎng)解重構(gòu)理論的圍巖支護(hù)方法及系統(tǒng)、軟巖小孔徑深孔成孔設(shè)備等多項(xiàng)發(fā)明專利。目前，這一系列研究成果已在全國(guó)10多個(gè)隧道項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。

穿越木寨嶺，更快更安全

木寨嶺隧道通車后，只需要不到12分鐘就可以穿越目前仍需要1個(gè)小時(shí)才能通過(guò)的木寨嶺，而且過(guò)往車輛不用再經(jīng)過(guò)212國(guó)道連續(xù)13公里的長(zhǎng)下坡，行車效率將大大提高，行車安全也將得到保障。

木寨嶺特長(zhǎng)隧道貫通

渭武高速公路全線通車后，渭源至武都兩地間的行車時(shí)間也將從4個(gè)小時(shí)縮短到2個(gè)半小時(shí)，屆時(shí)我國(guó)高速路網(wǎng)南北方向主干線之一的G75蘭州至?？趪?guó)家高速公路也將全線通車，極大改善區(qū)域交通條件及投資環(huán)境，對(duì)促進(jìn)沿線礦產(chǎn)、旅游資源開發(fā)，帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)向經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化，具有十分重要的意義。

渭武高速公路航拍

未來(lái)，岷縣、漳縣盛產(chǎn)的當(dāng)歸、黃芪、黨參等238種中藥材，金、銻、石油等礦產(chǎn)資源可以更快地運(yùn)往全國(guó)各地，更多的游客可以走進(jìn)遮陽(yáng)山、貴清山、狼渡濕地草原、岷州會(huì)議紀(jì)念館、紅軍鹽井紀(jì)念館等旅游景區(qū)，真正惠及公路沿線群眾生產(chǎn)生活，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。