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中鐵隧道集團蘭渝鐵路木寨嶺隧道施工紀實

發布時間:2015-09-15 09:29:43

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地處震區中心，前所未見極高地應力，軟巖地質造成大變形，炭質板巖隨時導致瓦斯外溢，大斷層破碎帶交叉分布，有軌斜井坡度達到44%……其實不必給長達19km的蘭渝鐵路木寨嶺隧道前加上如此多的定語，我們便已知曉了施工的艱辛程度，也正因有著如此惡劣的施工條件，國內才于2009年首次明確提出了“極高風險隧道”這個理念。
　　
　　在高海拔極寒天氣與缺氧環境中，中鐵隧道集團蘭渝鐵路3標全體參建人員六年如一日，憑借著“攻克隧道施工難題舍我其誰”的豪邁與自信，不斷取得對極高風險隧道重大施工難點和風險源戰斗攻堅的勝利。目前，中隧人正在木寨嶺腳下調兵遣將，攻堅克難，為確保明年的全線貫通做著最后的沖刺。

木寨嶺的難，主要在于地質條件極為復雜，隧道經過的地層分別包括了二疊系、石炭系、泥盆系、第三系、第四系等不同時代的地層，通過斷層22處，穿過3個背斜及2個向斜構造，隧道洞身穿越的板巖及炭質板巖區占全隧道長度的46.53%，炭質板巖區可能有瓦斯外溢，Ⅴ級圍巖均占60%以上，加之極高地應力達27.16兆帕,造成圍巖變形極大，變形量最大達1780毫米，自穩能力極差，坍塌風險較大。
　　
　　走進木寨嶺隧道掌子面，高地應力引起的襯砌開裂現象觸目驚心，墻上的龜裂此起彼伏，就連走南闖北二十多年，干過十余座隧道的老開挖工人們都驚呼：“打了一輩子隧道，還是第一次見這么難干的隧道”。
　　
　　針對極高風險的地質結構，項目部建立健全安全管理組織機構和各項風險源管控體系；樹立“先弱后強，先放后擋，分層施作”宗旨，堅持“短進尺、強支護，穩扎穩打、穩中求快”的施工原則，重點確保圍巖穩定和施工安全。
　　
　　2009年以來，鐵道部、設計院、中鐵隧道集團聯合成立科技攻關小組，將控制變形和防止坍塌作為主要攻關課題，項目先后組織十余次專家會進行專題論證，制定有效可行的施工方案。
　　
　　談到具體應對措施，蘭渝3標指揮長胡景軍介紹道：“為了控制隧道變形，我們將單層拱架改為雙層拱架，同時加密拱架間距，增設拱架鎖固錨桿和臨時仰拱等措施，確保圍巖穩定不坍塌，降低施工過程中的風險，在開挖過程中，放大預留變形量30厘米，保障圍巖應力充分釋放，然后再采用高強度型鋼支撐，保證隧道凈空，這樣成本上雖然會有增加，但確實有效保證了安全施工。”
　　
　　在施工過程中，項目在斜井共增設套拱1400米，正洞施作臨時仰拱和橫撐2200米，拆換變形特大段初支拱架1000米，多投入8000多萬元。
　　
　　歷時6年時間的不斷探索和總結，項目掌握了木寨嶺隧道炭質板巖的力學特性與變形機理的；木寨嶺隧道地應力的測試方法及其對隧道變形的影響；木寨嶺隧道軟巖變形的控制方法；木寨嶺隧道軟巖變形地段開挖方式、支護參數與工藝的確定方法；木寨嶺隧道軟巖變形段施工組織與快速施工技術等科研成果。并通過“減小隧道高地應力段變形量”課題的研究，獲得“優秀質量管理小組”獎。

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