难度堪称世界之最!渭源至武都高速公路挑战隧道工程“禁区”

ZAKER兰州 10-24

历时28个月,10月初,全长1623米渭源至武都高速公路木寨岭隧道1号斜井成功切入主洞,正式开始主洞施工阶段,这也标志着木寨岭隧道施工取得了突破性的进展。

1、探索施工技术为早日通车奠定基础

木寨岭,位于我省定西市漳县、岷县交界处。因地质条件极为复杂,这座高海拔山岭被称为隧道工程的"禁区"。2017年,兰渝铁路木寨岭隧道历时9年才最终完工。如今,正在建设的渭源至武都高速公路又将再次穿越木寨岭。木寨岭隧道施工面临的软岩大变形复杂地质难度堪称世界之最,隧道建设工期5年,但实际面临的难度要比想象中大。

虽然之前兰渝铁路建设者们攻克了有着相同地质构造的铁路木寨岭隧道,施工方法能提供一些有益借鉴。但铁路建设和公路建设有差别,两座隧道地质条件也并不完全相同,不能照抄。因此,在过去的28个月中,渭武高速公路木寨岭隧道全体参建人员面对复杂的地质条件,在没有类似公路隧道成功施工经验的借鉴下,不断进行工艺、设备的微创新、微改造,并积极配合科研、实现科研成果的有效转化,从多方面入手,逐步探索出一条适合木寨岭隧道软岩大变形地段的施工技术,为木寨岭隧道早日通车运营、实现社会效益奠定基础。

2、渭武高速木寨岭隧道是我省最长公路隧道

"木寨岭隧道,位于我省定西市漳县、岷县的交界处,全长15226米,最大埋深629.1米。隧道路线穿越12条大断层破碎带以及炭质板岩地层,地质构造作用强烈,变形量级突破了地下工程界所遵从的理论和认知水平,设计施工难以预测围岩的变化规律,拆换拱率高,施工难度极大。"渭武高速项目定西段项目办副主任李昱岐向记者介绍,渭武高速公路是G(国道)75兰州至海口国家高速公路的最后一段,也是甘肃省迄今为止投资规模最大、建设难度最高的高速公路建设项目。其控制性工程木寨岭特长隧道穿越漳河与洮河的分水岭木寨岭,横跨漳县、岷县两县,这甘肃省最长公路隧道,也是全国公路第二长隧道。

软岩大变形因其变形程度大,速率快,目前该建设难题在国际上尚未被攻克,没有可借鉴的成功经验。渭武高速公路自2016年5月开工建设以来,陆续出现了量级较大的高地应力、大变形、涌水和瓦斯等地下工程界重点关注的各类难题以及诸多管控难题。

难度堪称世界之最!渭源至武都高速公路挑战隧道工程“禁区”

(施工中的木寨岭隧道)

"隧道施工还未进入设计的I级软岩大变形段落,目前已掘进的部分只是地质情况相对较好的地段,更大的困难还在后面。"在2号斜井内,李昱岐指着被地应力挤压变形的洞壁说,隧道施工已完成段落的换拱率高达27%。

兰渝铁路木寨岭隧道在施工期间被认为是我国最高风险等级的铁路隧道,隧道断面达77平方米,修建了9年时间完工。然而,渭武高速木寨岭隧道断面达130平方米,这意味着面对的围岩变形风险更高,建设难度更大。

国内顶级隧道施工队伍、中铁隧道局集团二处有限公司承建木寨岭隧道难度最大的中段。项目部总工程师于家武,曾在重庆、贵州等地质复杂地区修隧道,木寨岭是他遇到的最难的隧道。

于家武说,此次来建设渭武高速公路项目经理在内的十多名管理人员、七八十名施工人员,都是在修完兰渝铁路木寨岭隧道后,转战到渭武高速公路木寨岭隧道的。

3、甘肃省首个院士专家工作站助力攻克世界难题

据了解,从现状看,木寨岭隧道地质复杂多变,建设中面临许多不确定因素,因此工期不可控,必须依靠专业团队的科研攻关、施工理论和技术创新进行攻关,力争探索出一条软岩大变形地质条件下隧道施工成本可控、质量可靠的新路。

为攻克这一世界性难题,甘肃长达路业有限责任公司专门成立了全省首个院士专家工作站,中国科学院院士孙钧、何满潮将带领团队,为攻克木寨岭等隧道建设难题提供智力支持。同时,长安大学等高校和科研院所的多名专家,也曾多次受邀前来木寨岭会诊。

记者采访当天,恰巧院士专家工作站何满潮院士团队的成员,中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室常务副主任孙晓明专程来到木寨岭隧道2号斜井施工现场进行踏勘。

孙晓明告诉记者,现阶段主要是现场踏勘、收集资料,今后将进行理论和设计研究,帮助解决木寨岭软岩大变形控制问题,为隧道施工提供对策方案。

"难度越大,科研价值越高。木寨岭的攻关一定会产生一批国际水平的科研成果。"孙晓明说。

兰州晚报记者许晗/文马军/图

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