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2024 12/1411:37:14 來源: 四川日報

施工宛如在豆腐裏打洞 9年掘進13000米 九綿高速馴“白馬”

2024-12-14 11:37:14    來源: 四川日報
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  9年,打通13000米隧道,平均每天掘進近4米。這是發生在G8513線九寨溝至綿陽高速公路(以下簡稱“九綿高速”)白馬隧道上的真實故事。

  九綿高速是通往九寨溝景區的第一條高速公路,四川省唯一一條交通運輸部綠色公路建設典型示範項目。全線建成通車後,從成都到九寨溝車程將縮短一半,將有力促進地方旅游發展。

  歷經9年建設,12月12日,九綿高速白馬隧道實現雙幅貫通。這是全線最長隧道,岩層極軟,施工猶如在豆腐裏打洞,成為全線最後一個被“啃”下的重難點工程。9年磨一劍,“白馬”如何被馴服?

挑戰

岩體太軟易變形,像饅頭被捏扁

  綿陽市平武縣往白馬隧道行進的路段,距成都不過3小時車程,12日當天已是銀裝素裹,白雪皚皚。隧道出口端的平武縣白馬藏族鄉,陽光燦爛。隨着無人機升空,可看到四週青山環繞,高速公路猶如一條線,串起座座大山。

  “在這上面是黃土梁生態廊道。”川高綿九公司董事長傅艦鋒指着高高的大山説。為了保護生態,線路設計了長達13公里的白馬隧道,以大埋深的方式穿越大熊貓國家公園核心區;高速公路建成通車後,也將大幅減少原本翻山而過的國道247線越嶺段車流量,更有利於珍稀動物棲息繁殖。

  這給建設帶來挑戰。四川公路設計院公司設計代表張靚説,隧道往往會開闢多個輔助通道,同時掘進,確保進度,13公里的長隧,工作面在10個左右;而出於環保考量,白馬隧道減少了地表開挖量,高峰期時只有6個工作面,其中進口端更是獨頭掘進。

  難,更體現在隧道的地質複雜。白馬隧道穿越7處發育構造斷裂帶,Ⅴ級圍岩佔比高達97%。“圍岩以碳質板岩和碳質千枚岩為主,輕輕一捏就碎,遇水軟化成泥。”四川路橋川交公司項目經理江俊傑説,這種岩體極為破碎,自穩能力差,加上埋深(從山頂到隧道頂部的垂直距離)超過1000米,地應力高,隧洞掘進後變形嚴重。

  “就像一個饅頭被捏扁了。”他回憶説,最嚴重的一次,橫面變形高達1.5米,原本直徑13米的斷面,變形後斷面直徑只剩11.5米,已架設好的支護拱架都變了形。

  業內專家走訪後認為,白馬隧道是目前國內設計施工難度最大、風險最高的公路隧道之一。

破難

創新突破,已獲各類專利20余項

  在“豆腐”裏打隧道,如何克難?2018年,江俊傑作為項目總工,完成巴陜高速米倉山隧道建設後,被調到白馬隧道。長13.8公里的米倉山隧道是當時全國第二長隧,建設面臨8大難點,最為突出的是硬岩岩爆,在高地應力下,岩石像子彈一樣連續彈出。

  “米倉山是硬,不好打;白馬隧道是軟,也不好打。”他説,軟岩的“副作用”是容易變形,建設初期,即便做完初期支護,還是會有不斷的變形和擠壓,並帶來隧道變形、坍塌風險。最難的2018年,隧道整體掘進不足400米,其中有300多米是變形後又重新施工、重新支護加固的。

  建設團隊組建QC(質量控制)小組,邊建設邊與複雜地質“較量”,逐步摸清“白馬”的脾性,探索出一套創新的工藝工法。

  應對大變形,首先是增強岩體的硬度,他們把一根根又粗又長的錨桿插進岩體,好比給骨折病人“打鋼板”;採用三臂鑿岩&車等機械化施工,速度更快、更安全,快速完成初期支護;掘進到一定長度後,隨即完成仰拱施工,讓斷面成為一個完整的“環”,具有穩定性、緊固性。這種創新的施工理念,被他們總結為“強超前、快支護、緊步距”的“三道拱”施工支護理念。

  在對岩體的開挖上,他們放棄傳統爆破方式,引進隧道專用破碎錘挖掘機,用智能化先進設備施工。“非爆開挖”打隧道,這在四川是第一次使用。

  創新的理念+先進的設備,形成先進的工藝、工法,實現“快挖、快支、快錨、快封閉”,白馬隧道的軟岩大變形由此被攻克!

  截至目前,白馬隧道建設團隊已獲得綜合配套國家級工法1項、省級工法2項、發明專利4項、實用新型專利21項。科技護航下,施工效率顯著提高,平均月進尺75米,最高的一個月達110米。

  記者了解到,白馬隧道的成功,形成了軟岩隧道大變形隧道動態施工指南、層狀軟岩隧道動態施工管控技術指南,可以為類似山區高速軟岩隧道施工提供指導和借鑒。正在建設中的康定至新都橋高速公路折多山隧道,就將“複製”白馬隧道的先進經驗。(記者 王眉靈)

【責任編輯:李婷玉】