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工程动态

峨汉高速全力建设,世界第一埋深公路隧道掘进过半

来源:  日期:2021-04-30 浏览:0

  在近2千米高的大山下挖隧道有多难?为了总结深埋长大隧道的设计施工经验,4月23日,250多位隧道专家和技术人员来到世界第一埋深公路隧道——在建的峨嵋至汉源高速公路(以下简称“峨汉高速”)大峡谷隧道调研考察。目前,该隧道施工已完成57%。

  埋深1944米

  岩爆频繁发生

  峨汉高速由四川省公路规划勘察设计研究院有限公司(简称省公路设计院公司)牵头设计,双向四车道,设计速度80公里。全线共布置隧道23座,近74公里,隧道比达59.8%。

  其中,大峡谷隧道为全线最为重要的控制性工程。该隧道埋深1944米,为世界第一埋深公路隧道。隧道进口端位于乐山市金口河区,出口端已是凉山州甘洛县,全长12.1公里,长度位列四川省公路隧道第五位。

  深埋长大隧道首先要面对的施工难点,就是频繁发生的岩爆。“发生岩爆的时候,临空的岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放,致使岩体发生像爆炸一样断裂,破裂的岩体会弹射出来。”大峡谷隧道设计负责人说。目前,大峡谷隧道埋深已经达到1300米,随着隧道的开挖埋深增加,岩爆频率和等级将越来越高。

  “每段开挖后都需要留出一段时间等待岩体应力释放,即等待岩爆,等到能量释放得差不多了,才能进行施工,就跟‘捉迷藏’一样。”上述负责人说,“随着开挖的埋深越来越大,躲避岩爆时间也越来越长,每次1小时到7小时不等。”

  多种地灾频发

  掘进速度为普通隧道的三分之一

  除了频繁发生的高等级岩爆,大峡谷隧道施工中还要应对岩溶、塌方、涌水、高地温等地面灾害。

  隧道设计负责人介绍,隧址中有10公里的岩层为近似水平的白云岩层,这种一片一片的岩层相较于完整的岩层,在开挖过程中更不稳定、更容易掉落,从而造成塌方。

  此外,因为大埋深,隧道开挖工作面的温度高达30摄氏度,随着挖掘的推进,工作环境温度后续可能还会继续升高,施工作业环境比一般的隧道更为艰辛。

  在多种因素共同影响下,大峡谷隧道挖掘月进尺甚至只能达到常规月进尺的三分之一,严重影响到施工安全及进度要求,大峡谷隧道也成为了整条峨汉高速的“最硬骨头”。

  超前释放压力

  减轻岩爆威力

  在这种恶劣的客观条件下,如何快速安全施工?针对岩爆问题,省公路设计院公司沿着“一躲,二防,三治”的思路,制定了“光面爆破,软化围岩,超前释压,强机械化”综合策略。

  具体来说,强化隧道光面爆破,让隧道开挖的轮廓更为圆顺,减少隧道周边应力集中,进而减少岩爆发生;通过洒水、高压注水软化围岩,削弱岩爆威力;打设围岩应力释放孔,对隧道周边以及掌子面的高地应力进行释放;并调整施工工法,采取台阶法施工,避免应力一次释放。

  “超前释压,就好像对高血压的人一样,要让他的血压降下来。”隧道设计负责人表示,通过系列措施,巧妙引导地应力有序、分散地释放,可有效减少岩爆发生频率和发生时的破坏力。

  同时,为保障岩爆剧烈条件下的施工安全,省公路设计院公司推动加强机械化设备使用,减少作业人员;采取柔性网结构支护,以柔克刚;还创新性提出了加深炮眼深度结合预裂爆破结合的施工方法,以减少施工过程中高地应力的传递,确保人员及设备安全,有力推进了大峡谷隧道快速安全施工。

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