第A07版:建筑科技

地质环境极端复杂 施工难度极大

贵南高铁全线108座隧道全部贯通

8月17日,历时4年艰苦奋战,贵南高铁九万大山四号隧道安全贯通。至此,贵南高铁全线108座隧道全部贯通,为线路开通奠定基础。贵南高铁贯穿广西西北部和贵州东南部,因位于特殊的地理位置,高铁全线要穿过108座隧道。极端复杂的地质环境,使施工面临着极高的难度和极大的风险。在成功贯通的108座隧道中,九万大山四号隧道、九万大山一号隧道、朝阳隧道作为贵南高铁重点控制性工程,在施工方案、隧道专业化施工科研攻关等方面都实现了突破,并创造了纪录。

九万大山四号隧道

贵南高铁九万大山四号隧道位于广西环江毛南族自治县境内,隧道全长15485米,穿越断层和地质接触带6处,是广西最长的铁路隧道,也是贵南高铁广西段最长的一级高风险隧道。隧道所处的九万大山地带是“中国南方喀斯特”7个世界自然遗产区之一,堪称“喀斯特岩溶地质博物馆”,地质条件异常复杂,施工难度极大。

隧道出口是罕见的“炭质页岩缓倾地层”,这种页岩含炭化有机质,薄薄的一层层像书页一样垒叠,并且有一定倾斜度,受扰动后会整层溜动,很容易塌方。常见的爆破式开挖掘进对岩层扰动很大,只能用传统的凿岩机、挖掘机一斗斗掏、一寸寸挖,每天掘进进度只有45厘米左右。682米的炭质页岩缓倾地层路段,建设者们挖了整整22个月。

隧道挖掘过程中,还发现大小溶洞溶腔179处,平均每掘进86米就遇到一处。由于溶洞溶腔众多,突泥突水情况时常发生。面对施工困难,云桂铁路广西公司组织参建单位中铁十八局优化施工方案,强化超前地质预报和监控量测,按照“弱爆破、短进尺、强支护、勤测量”的原则,对隧道掘进过程中裸露出来的岩石及时加固,安装钢拱架,每挖通1米就立即用混凝土浇筑,保障隧道施工安全。

九万大山一号隧道

九万大山一号隧道全长17012米,位于贵州省黔南布依族苗族自治州荔波县境内,邻近著名的大小七孔风景区,穿越荔波喀斯特世界自然遗产地缓冲区,隧道区域断裂构造发育,可溶岩广泛分布,岩溶及岩溶水、有害气体、危岩落石等工程地质问题十分突出,施工揭示大小溶洞累计680处,施工安全及工期风险极高,属于全线头号控制性工程和一级风险管理隧道,

据中铁十八局贵南项目部经理李开军介绍,九万大山一号隧道洞身共穿越9套地层、3条断层、2条可溶岩与非可溶岩接触带,上垮区域性暗河、下穿溶岩洼地众多,其中可溶岩段落有14611米占全隧85.9%,岩溶强烈发育,地质异常复杂,突泥涌水、塌方、瓦斯等不可预见因素多,施工风险极高。针对岩溶隧道的涌水突泥风险,中铁二院承担超前地质预报主体责任,成立隧道超前地质预报组,用先进的探测技术提前预判地质条件,有效降低了地质灾害风险。

“施工过程中我们统筹资源配置、加强大机配套,并借助信息化手段开展隧道专业化施工科研攻关,解决了生态保护要求高,隧道地质复杂、安全风险高等一系列难题,通过科技攻关狠抓光面爆破,实现了残眼率达96%的高标准,通过长大隧道快速掘进的课题研究,辅助坑道创下开挖月进尺330米的高产纪录。正洞掘进结合平导与泄水洞开辟多个正洞工作面,充分实现了长隧短打的目的,保障了隧道安全顺利贯通。”沪昆客专贵州公司都匀指挥部指挥长许为农说。

由于隧道地处毛南山乡深山腹地,当地交通基础设施较为落后。隧道开工建设以来,铁路部门在修筑施工便道时,结合当地经济发展和交通建设规划,新修及改扩建道路80多公里,连通大山里的20多个村屯,打通毛南山乡巩固拓展脱贫攻坚有效成果同乡村振兴有效衔接的“毛细血管”,方便当地近5500名群众出行。施工过程中,他们还优先招聘当地群众参与铁路修建,传授打隧、喷锚和水泥拌和等施工技能,培养新时期产业工人,累计吸引当地群众就业458人次,结算工资1367万元,采购和租赁当地物资及施工设备6401万元。

朝阳隧道

贵南高铁朝阳隧道全长12734米,最大埋深432米,是贵南高铁重点控制性工程之一,也是贵南高铁Ⅰ级风险管理隧道。

据了解,贵南高铁朝阳隧道喀斯特地貌广布,地质环境极端复杂,隧道洞身穿越8059米的可溶岩段落,全隧共穿越3条断层、1条背斜、5处可溶岩与非可溶岩接触带,隧道大部分位于地下水的水平循环带内,同时隧道穿越4套独立的含水层,是典型的高压富水岩溶发育区。

围绕富水岩溶地质技术专项攻关,建设者严格遵循“先探后挖”的原则,全面实施综合地质预测,通过创新应用地震波反射法、超前钻探法全面掌握隧道地质建设情况,创新实施洞外中远距离爆破技术,综合运用地质监控量测、地表水网雨量监控、太阳能雨量监控器、水位声光报警器等信息化智能设备监控洞内水量变化,通过在平导、横洞、斜井等辅助坑道构筑过水涵、集水廊道、排水板、泄水孔等多条排水和泄水结构,全面实施隧道排水作业。通过“探、爆、排、防、筑”等施工工序,在充满地下暗河和承压水的山体中建立隧道防水和排水体系,形成了隧道防排水和爆破施工专项技术攻坚体系。

在建设中贵南高铁朝阳隧道累计遇到大小岩溶1000多个,其中大型岩溶出水上百处,隧道出口日最大涌水量超过160万立方米。为确保工程建设安全平稳推进,朝阳隧道设计采用“2横洞+1斜井+2平导+1通风竖井+17横通道”的辅助坑道施工方案,辅助坑道总长达10538米,隧道建设规模、隧道涌水量和溶腔数量均创造了我国西南高铁建设之最。

截至目前,贵南高铁广西段隧道、路基土石方和正线桥梁工程已全部结束,站房工程整体进度已完成设计总量的近40%,全线预计2023年底开通运营,届时,南宁到贵阳的运营时间将由原来的5个多小时缩短至2个小时左右。

(本报综合报道)

2022-08-25 地质环境极端复杂 施工难度极大 2 2 建筑时报 content_17942.html 1 3 贵南高铁全线108座隧道全部贯通 /enpproperty-->