2024-05-13 683 0
德胜隧道出口。
5月11日,在海拔2800米的群山深处,当川青铁路德胜隧道最后一段围岩被凿通,身穿不同颜色工服的建设者,从两头奔向中间会合,兴奋地拥抱在一起。
通车以后,动车通过这条长近23公里的隧道,仅需7分钟,但上万名建设者却为之奋斗了10年。“刚毕业就来了这里,现在终于通了,真是激动啊!”回忆起这些年建设的艰辛,中铁十六局成兰铁路项目指挥部工程部部长李祎楠感慨不已。
随着德胜隧道贯通,川青铁路建设再下一城。年内,动车将**次在海拔3000多米的川西北高原飞驰。这条国内最长的单洞双线铁路隧道,是如何被打通的?
多种不良地质叠加
遇到突发情况300多次
川青铁路从成都平原区迈向川西高山高原区,最大海拔高差2000多米,沿线地质极为复杂,多种不良地质叠加,建设难度超前。德胜隧道正处于全线地质最复杂的区域。
川青铁路年内通车段示意图。
“10年建设期间,遇到的掌子面溜坍、涌泥、突水、大变形等影响工期的突发情况,就有300多次,可以说,隧道建设能遇到的不良地质问题,在这里都遇到了。”中铁二院成兰铁路项目德胜隧道技术负责人尹厚继说。
为什么会这么难?他展示了一张地质构造图,可以看到,德胜隧道位于四川盆地与青藏高原东侧的地形急变带,位于三条活动断裂带组成的“A”字型三角形断块区域,穿越17个次级褶皱、1条断层,临近岷江活动断裂带,最近的距离只有500米。
德胜隧道2014年开工建设,但勘察设计工作,早在2008年就启动。中铁二院川青铁路德胜隧道地质负责人鲁金林全程参与了前期选线。“6年时间,我们对隧道沿线80平方公里地表进行了地质勘探。”他说,总计地质钻孔8000米、物探3万米,累计比隧道的里程还长,依然找不到安全的、可以凿山进入隧道的洞口。最后“夹缝中选优”,把原本计划的2条短隧道合并为1条长隧道,并采取单洞双线合修的方式,彻底规避了不良地质对隧道洞口施工、运营安全的影响。也因此,德胜隧道比川青铁路成黄段(即原来的成兰铁路)全线晚了一年左右开建。
川青铁路沿线不良地质多,德胜隧道建设所用物料从300公里外的平原地区运来,每年都会受到泥石流、滑坡、危岩落石、强降雨等灾害影响。李祎楠记得,有一年,国道213线上一座桥梁断了,大型货车限制通行,物料运输车不得不绕道500公里。
变形速度为常规隧道14倍
定制技术、定制物料来帮助
不良地质带来的最大麻烦,是软岩大变形。
走进刚刚贯通的德胜隧道,施工人员正在进行支护作业,钢立架下,一块突出的水泥堆扎眼,走近一看,里面还夹杂着形状扭曲的钢架。“这原本是做好的初层支护,在隧道外围临近岩壁的位置,因为隧道变形,被挤到了这里。”中铁十六局成兰铁路项目指挥部副总工程师谭勇告诉记者。
德胜隧道所用支护钢架与常规隧道支护钢架尺寸对比,外层为德胜隧道支护钢架。
德胜隧道临近的断裂带极为活跃,给隧道带来了极强的地应力,部分区域最大的压力值达到了25.8兆帕,相当于指甲盖大小的区域要承受500多斤的重量;隧道内的围岩又以千枚岩、板岩为主,手一捏就碎,遇水就成泥。高地应力加稳定性极差的围岩,让德胜隧道7400多米的路段出现了软岩大变形,变形段高达32.6%。
软岩大变形在成兰铁路上较为多见,但德胜隧道的变形在全线更为突出。2023年7月,隧道掘进仅剩最后160米时,又遭遇了大变形,监测发现,变形速度是常规隧道的14倍,原本18米的圆形断面,被挤压成异形状,最窄处只剩10米。
德胜隧道施工所用加粗加长的特制锚管。
建设者几经失败,摸索出“主动控制”的技术,将10米长的中空锚管扎进岩层,在里面注浆,让锚管在岩层里“生根”,并加装双层HW200型钢拱架,将周围的岩层“锁紧抓牢”,形成“龟壳”一样硬硬的保护层,再进行衬砌施工。由于变形极为突出,德胜隧道所用的物料都是特制的,最大变形段的锚管直径51毫米,钢拱架每米重达50公斤,是常规隧道的2.5倍。
隧道内建救援站
出现险情可**时间撤离
建设困难重重,建成通车后的隧道,安全能保证么?
“能!”成兰铁路公司成兰建设指挥部党支部书记李群说。川青铁路成黄段也是连接成都平原和川西北高原的生命通道,建设期间,成兰铁路公司联合全国多个领域的顶尖研究力量,开展了14项技术课题攻关,部分经验已经在全国铁路推广应用。其中,德胜隧道按8度抗震要求建设,安全性高,建设期间已经历了多次地震考验,包括2017年的九寨沟地震。当时的震中和德胜隧道直线距离只有60余公里,隧道平安无恙。
德胜隧道内部防灾救援站标识。
在德胜隧道内,还“藏”着一座大型防灾救援站。这在全国乃至亚洲地区的单洞双线合修铁路隧道中属于首创。
德胜隧道防灾救援站的行人疏散通道。
来到隧道中间段,约500米长的里程段,两侧洞壁有数个洞,步入其中,沿着指示方向行走,大约10分钟左右就将走到洞外。“这是逃生通道,平均50米一个,一旦发现险情,可确保人员**时间安全撤离。”中铁二局成兰铁路工程指挥部副经理陈飞说,他还指了指头顶:“看,这里还有排烟的通道,避免烟雾过浓,造成二次伤害。”
德胜隧道防灾救援通道上的提示。
尹厚继介绍,动车出现火灾等突发事件后,最多还能行驶20公里,因此,在隧道群和超过20公里的铁路隧道里,都会设置救援站。不过,一般救援站设在洞外,且铁路多为双洞分修,可方便设计逃生路线,而德胜隧道是单洞双线,加上特殊的地理条件,只能设置在洞内,这给设计和建设带来不少难度。
德胜隧道防灾救援站示意图。
这个防灾救援站的上中下、左中右各三层,共35个支洞,围绕铁路主线形成了一个极为复杂的洞室群,其主要作用为上层排烟、中层疏散、底层逃生撤离。
“支洞有的从铁路正线下面穿过,距离最短只有28公分。”陈飞说,由于支洞太多、太近,建设中出现了群洞效应,一些已经修好的隧道,在临近的隧道建设时,又出现了变形或裂缝。施工采用控制爆破技术、零近接(交叉洞室)结构施工技术等,克服了很多困难,历经十年建成救援站。
2024-12-23 2036 0
2024-12-23 2038 0
2024-12-23 2039 0
成功提示
错误提示
警告提示
评论 (0)