中鐵二十一局三公司高原最長鐵路隧道施工紀實

2014-09-17 11:17:16   中國路麵機械網-工程機械新聞中心
導讀:·高原缺氧何所懼,笑傲雪域寫春秋;傾情奉獻創名牌,我為高原鑄豐碑。——這是中鐵二十一局集團拉日鐵路建設者,在青藏高原吼出的豪言壯語

也許是2012壬辰龍年,命數犯水的緣故;在這座萬米特長隧道中,居然在5個洞口8個作業麵,都齊刷刷地遭遇了瘋狂“龍王”的肆意妄為。

筆者當時在現場踏勘了解到,隧道上方有5條大衝溝,進口端澤朗曲溝常年流水,日流量達12000 立方米,出口衝溝日流量達到4000立方米。從仁布縣的水文地質講,水源頭大致為降雨水、冰雪融水和地下水。而且雨季主要集中在七八九月,降水量占全年的90%。地表衝刷溝,已經把山峰上流下的水,匯集到雅江裏了。雨一停,衝刷溝當即幹涸,加上風大沙狂塵土飛揚,地表很難再囤積水。更不用說這埋深千米的地腹,哪裏來的這麽多水?

有位來自四川沐川縣的農民工幽默地說,難道說龍王爺成了多情種,像段正淳段王爺一樣,跑到高原來幽會“小三”不成?

隧道洞身穿越岩體主要為閃長岩,地表基岩裸露,衝溝有薄層洪積物。隧道分別在ⅢDK142+900~+990、ⅢDK144+190~+350段位置,先後穿越F4~4正斷層,F4~5逆斷層構造岩;節理、裂隙發育,極有可能發生坍塌或大變形。

“可以說,它是最危險地段;湧水位置遊離不定,一會兒左側牆,一會兒右側牆;早上在拱頂,晚間卻在仰拱。估計小時排量不下300立方左右,整個洞子,就像西藏版的‘花果山水簾洞’。” 架子隊隊長周飛說,“2012年10月15日,隧道湧水達到最高峰;從掌子麵到出口洞門,大約1622米的隧洞,幾乎全部是齊腰深的水。”

項目部班子成員分頭出擊,沉穩應對,蹲在各個作業麵,24小時晝夜不停地加強抽水排水,漲多少,抽多少;采取挖溝導流排水,還把風管、水管用來應急排水。5天後,架子隊員連續120小時突擊排水,出口端洞口才沒有見到龍王的蹤影。

岩爆炸裂驚心動魄 科技援手巧施良策

說起岩爆,隧道施工人員無不談虎色變。從地球物理學角度講,岩爆是埋藏深度較大,地應力較高的地下工程開挖過程中,經常遇到的地質災害之一。洞室開挖後,圍岩突然釋放大量潛能,使圍岩遭受脆性破壞,並以爆炸形式將岩塊從岩體表麵飛射彈出。尤其是在堅硬的脆性岩層,其發生機率更大。

突發岩爆時,有點像狙擊槍發射那種陣仗。有部前蘇聯電影大片《兵臨城下》,狙擊英雄瓦西裏·澤索夫在斯大林格勒保衛戰中,躲在斷垣殘壁裏,以一槍斃敵的絕招讓子彈飛,創造了“瓦氏神槍,例無虛發”的神話,刷新了10天狙殺42名德國鬼子的記錄。而岩爆就像躲在地心角落裏的“瓦氏神槍”狙擊手,突然向洞內打冷槍。

2011年10月19日下午17時22分,2#橫洞掌子麵200米外某處突發岩爆,所幸事發點沒有人;但在大約半個小時前,時任架子隊隊長張愛暉、四川鐵科建設監理公司高監曹遠亮、監理周思旭等,還在事發點探討岩爆的治理措施,當時筆者也在跟蹤攝影采訪。
事後張愛暉說:王記者,你們剛出洞門幾分鍾,這兒就發生岩爆,但這隻是小兒科,比較大的還有好幾次,那才叫嚇人呢。這家夥的威力可怕的很,它可以在瞬間把襯砌台車的鋼板打穿。2#橫洞的岩爆特征最為強烈;Ⅱ、Ⅲ級圍岩岩體密實,結構完整性好。多發生在左側邊牆及拱頂部位,新開挖段1~3倍洞徑範圍內。在埋深大、地應力高的作用下,岩爆呈高發態勢。”

在采寫這篇深度報道時,筆者查閱了有關資料;岩爆具有高危性及不可預見性,地球物理學稱為表部岩爆。岩石堅硬幹燥,突發時沒有明顯前兆。它像幽靈一樣,突然在你麵前爆裂,石塊隨之應聲而下;小者幾厘米,大者可達一米多。有時出現爆裂聲,但久久不見岩塊墜下;兩三天甚至幾天後,岩塊又突然片狀剝落並出現爆裂。看著看著,筆者也為“10.19”的經曆感到“後怕”和恐懼。

恐懼,是人世間最摧折人心的一種原色情緒。但隻要敢於與它科學抗爭,並楸出它的“軟肋”,恐懼者就能克服恐懼,成為駕馭恐懼的無上智者。在施工中,建設者不懼恐懼,積極主動采取預防措施和宏觀預測,將岩爆發生率和危害率降到最低。他們對已經發生的岩爆破壞方式、岩體應力水平、岩石強度、結構麵發育特征,進行分類總結和建立經驗判斷方法。同時加強超前地質探測,預報岩爆發生的可能性及地應力大小,判斷可能發生岩爆的範圍。

——開挖采用“短進尺、多循環”,同時利用光麵爆破技術,嚴格控製用藥量,以盡可能減少爆破對圍岩的影響並使開挖斷麵盡可能規則,減小局部應力集中發生的可能性。岩爆地段開挖進尺,嚴格控製在2.5米以內。

——及時打設超前鑽孔,施作錨杆,加固岩體,轉移並改變洞壁岩體高地應力狀態,改變岩爆觸發條件,控製岩爆發展。錨杆環向施作,錨杆的長度為2.5米,間距視現場情況而定。

——在岩爆劇烈地段,采取架設鋼架和打超前錨杆的支護方案。強烈岩爆對人員及設備威脅最大,必要時進行避讓,等岩爆強度平靜下來,再增設1榀/m的鋼拱架支撐、錨噴掛鋼筋網進行支護,加固岩體;同時噴霧注水,降低圍岩表麵張力,形成多措施並舉的聯合支護體係,有效防治了岩爆造成的危害。

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工程技術人員在檢測岩爆。

——爆破後通風排煙,立即向工作麵及附近洞壁岩體噴灑高壓水,以降低岩體強度,增強塑性,減弱岩體的脆性,降低岩爆的劇烈程度,同時可以起到降溫除塵的作用。

——現場采用水壓致裂法測定岩石應力,確定岩爆段落及等級,為施工提供安全保障依據。在重點岩爆段,及時噴灑高壓水、超前應力釋放,並結合“先初噴、後掛網加錨、再複噴砼”的柔性支護係統,維持較高的圍岩完整性,承載能力和抗衝擊能力,盡可能減少岩層暴露時間,有效地防止和減少岩爆危害。出渣結束後,及時施作錨杆、掛網,每個鋼筋網片事先焊接預製,采用合理間距,Φ8鋼筋網片緊貼岩麵鋪設,網片之間在布設中重疊不小於50 cm。同時加強巡回撬頂,及時清除爆裂的危石。

盡管建設者采取了這些強力措施,但岩爆還是猖獗橫行。項目總工黃矩銀說:

——2011年10月初至12月中旬, 2#橫洞開挖支護平均月進尺隻有122米,同比下降了26%;12月1日至15日僅完成38米!開挖工班更換了3次。

——2011年10月18日,在排險過程中發生強烈岩爆,將挖掘機前擋風玻璃及大臂液壓油缸砸壞;11月7日,出渣時發生中等岩爆,將裝載機後擋風玻璃砸壞;11月27日,在出渣時發生中等岩爆,將裝載前擋風玻璃砸壞。短短39天,就接連發生3次強岩爆,包括砸毀機械,更換開挖工班,直接經濟損失少說也有80萬元。

2012年10月15日,局指揮部和項目部邀請西南交通大學地球科學與環境工程學院、長江水利建設委員會聯手攻關。試驗組長趙誌明和西藏水利廳地質勘探工程師等一行6人,帶著鑽探儀器和設備,到2#橫洞現場鑽探取樣。經過一個多月的聯合突擊治理,終於製服了岩爆“雷區”。

高原躬耕晝夜忙 甲午豐收現大陽

2013年,農曆癸巳蛇年,年中無閏日,平安呈吉祥。對三公司拉日鐵路建設者來說,既是銀蛇起舞雅江秀,又是決戰收官的豐收年份。

元月31日,2#橫洞與3#橫洞正洞區間順利對接。
2月4日,4#橫洞與出口端正洞區間順利對接。
5月3日,1#斜井與2#橫洞正洞區間順利對接。

5月25日,上午11時18分,4#橫洞與3#橫洞正洞區間順利對接,實現全線安全貫通。至此, 800多名建設者在曆時25個月的艱苦奮戰中,克服高原缺氧,地質條件複雜多變等困難,圓滿達到既定預期目標,創造了中國高原鐵路隧道施工史上的奇跡……。

當天下午,新華社西藏分社以《中國高原鐵路首條萬米特長隧道貫通》為題,向世人編發通報了這一令人振奮的特大喜訊。

135天後的10月6日,宗嘎1#隧道整體道床施工任務全部貫通,再次提前圓滿完成施工任務。

高原躬耕晝夜忙,甲午豐收現秋陽。2014年8月16日上午,拉薩至日喀則K9821次首發旅客列車,像一條美麗碩長的金色哈達,飄向壯美煌煌的喜馬拉雅山;而宗嘎1#隧道也像一座絕世建築豐碑,傲然矗立在雅魯藏布大峽穀。(本文來自(常魁星 王 孚) )

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