馬渠隧道施工現場
7月5日,由鐵建投資投資建設、中鐵十八局施工的我國埋深最淺、偏壓最大的黃土隧道——銀昆高速公路馬渠隧道順利貫通,標志著國家百項交通扶貧骨干通道項目,貫穿陜甘寧革命老區的銀(川)昆(明)高速公路寧夏段建設取得新突破。
作為全線咽喉控制性工程,全長1482米的馬渠隧道雙線穿越土質松軟、承載力極低的濕陷性黃土溝壑區,全隧均為V級圍巖,隧道右側山體最厚達133米,左側山體最薄處僅3.8米,左右側承受的壓力差別巨大,是目前我國埋深最淺、偏壓最大的黃土隧道,工程面臨多項世界級風險挑戰。
在馬渠隧道從開工到貫通的兩年間,始終伴隨著隧道兩面荷載嚴重不對稱、下穿濕陷性黃土形變壓力大的難題。“要與嚴重偏壓隧道較量,必須減輕隧道厚側壓力”,建設者們以此為原則,首次采用“土體挖切法”,即切去厚側山體土體來降低隧道偏壓力。同時,為了保證隧道荷載平衡,受力穩定,圍繞“怎么挖”“挖多少”兩個問題,設計和技術團隊經過一個多月周密計算,采用“短循環挖切”的方法,解決了嚴重偏壓的難題。
在馬渠隧道所處的黃土梁茆溝壑區,上覆土層在自重應力和水的作用下,土壤結構被破壞而發生顯著附加變形,被稱為濕陷性黃土,此類土結構疏松,極易發生不均勻沉降導致隧道形變。
采用“土體挖切法”減輕隧道偏壓力
建設者們科學優化施工組織方案,通過微臺階法快速開挖,增設臨時仰拱快速支護,及時封閉,以增強隧道整體抗形變能力,創造了月開挖進度100米的同類隧道施工新紀錄,為我國在復雜地質條件下隧道建設的科研和施工積累了重要數據和工程經驗。
建設過程中,他們還引進了“安全智慧管家”系統,形成了人員定位、隱患排查、交通調度、變形檢測、超前地質預報和有毒有害氣體檢測等六大系統組成的全方位施工管理體系,為隧道安全掘進保駕護航。
馬渠隧道所在的固原市炭山鄉,常年干旱,水資源極度匱乏。建設者們牢固樹立“生態公路 精品工程”的施工理念,統籌資源利用,利用沖溝圍堰進行雨水蓄水和生產廢水儲存,配置自動抽水系統將水抽至拌和站儲水池,并安裝凈化系統和自動加壓系統解決了水質含堿量較高和泵送壓力不足的問題,保障建設用水的同時,還能為周邊土壤進行灌溉。
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