甘肃最长公路隧道木寨岭特长隧道贯通
封刀不为峥嵘
2023年09月25日 09:23:33
来自于隧道工程
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7月6日 由中铁二十一局参建的甘肃省最长公路隧道 渭武高速公路木寨岭隧道全面贯通 标志着兰州至海口国家高速公路 最后一段“工程禁区”全线贯通 木寨岭特长隧道全长15.2公里,穿越漳河与洮河分水岭,横跨漳县、岷县,地处高原高寒、强地震带,穿越6处褶皱和12条大断层破碎带及软弱炭质板岩地层,高地应力集中、地质构造复杂、断裂活动强烈,极易发生大变形,施工难度极大,安全风险极高,被国内地下工程界院士、专家及学者称为隧道建设史上罕见的世界性难题。

7月6日

由中铁二十一局参建的甘肃省最长公路隧道

渭武高速公路木寨岭隧道全面贯通

标志着兰州至海口国家高速公路

最后一段“工程禁区”全线贯通


木寨岭特长隧道全长15.2公里,穿越漳河与洮河分水岭,横跨漳县、岷县,地处高原高寒、强地震带,穿越6处褶皱和12条大断层破碎带及软弱炭质板岩地层,高地应力集中、地质构造复杂、断裂活动强烈,极易发生大变形,施工难度极大,安全风险极高,被国内地下工程界院士、专家及学者称为隧道建设史上罕见的世界性难题。


把脉问诊,穿越“隧道禁区”

该隧道设计分为进口段、中段、出口段施工,由3家单位承建,最高海拔3252米,最大埋深约629米,均为五级围岩,属极高地应力区。由中铁二十一局三公司承建的出口段双线长11公里,施工前期,勘察设计及工程施工没有可借鉴的成熟经验,很难预测围岩变形的变化规律。木寨岭隧道围岩实测最大水平主应力18.76兆帕,施工中多次出现大变形,单日变形量可达百毫米以上,其中3号斜井累计发生大变形侵限12次,最大变形2000毫米,最大变形速率205毫米/天,拆换拱率达36%,隧道顶部搭设拱架用不了几天,就能变形扭成麻花状。

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“相当于在豆腐渣中打隧道。”项目负责人陈文渊介绍,即使小心翼翼掘进和支护紧跟,支护结构也难以支撑周围岩石的形变,初期支护频频开裂、掉块,甚至出现喷射混凝土剥落的情况,变形折断的支撑钢架需频繁拆换,花费数天掘进几米的隧道又被泥浆、碎石填回,施工难度突破了地下工程界所遵从的理论和认知水平,成为全国乃至全世界施工难度最大的公路隧道之一。

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隧道掌子面钻孔作业
面对复杂多变的地质条件,以及海拔高、植被少、氧气稀薄等艰苦的施工作业环境,项目部与建设、设计单位积极沟通,在工地现场建立院士专家工作站,并联合多家研究机构展开一系列科研攻关,打破传统施工方法,引进中国科学院院士团队的NPR锚索施工工艺,在隧道中进行锚索支护试验探索,实现支护由被动变为主动,为隧道成功套上“紧箍咒”,有效抑制了隧道大变形。


科技赋能,攻克“世界难题”

为破解软岩大变形这一世界性难题,他们经过反复验证和改进,最终形成了新型软岩隧道大变形治理技术理论与方法,成功以网状锚索系统提高了岩体的稳定性,一举扭转了建设工程进度缓慢的局面。参建人员细化施工流程、优化施工方案、调整施工组织,并参与建立预应力锚索质量验收标准、检测及智能监测预警云系统,对预应力锚索开展体系化、系统化管控,为隧道建设质量管控提供数据分析。

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隧道安全应急演练

该项目大量应用“四新”技术,使用大型悬臂掘进机、多功能挂布台车、多功能钻机、轻质玻璃钢逃生管道、三维激光断面扫描等先进设备和技术,有效提高了围岩整体稳定性,确保了施工安全质量,提升了施工效率,总结推广了初支导管注浆抑制变形、锚索注浆、初支预埋泄水管排水减压等技术处理措施,为隧道安全贯通提供了有力保障。
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隧道贯通仪式

木寨岭隧道软岩大变形控制理论和预应力锚索主动支护技术的研发,开创了软弱围岩大变形隧道有效治理的先河,奠定了软岩大变形隧道主动支护的理论基础,积累了软岩大变形隧道快速支护的施工经验。作为国内深埋、高地应力、大变形软岩隧道支护技术,研究成果已在全国10多个隧道项目中推广应用。自2016年5月开工建设,在全体参建员工2300多个夜以继日的艰苦奋斗下,已于2022年12月8日率先实现贯通,为隧道全面贯通及渭武高速公路全线早日建成通车奠定了坚实基础。


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据悉,渭武高速公路全长238公里,是兰州至海口国家高速公路(G75)甘肃境内的重要组成路段,北与兰海高速临洮至渭源段顺接,南与兰海高速武都至罐子沟段顺接,是西北经西南到达东南沿海的重要出海通道。预计今年年底建成通车,将进一步推动沿线经济的高质量发展,渭源至武都两地间的行车时间将从4个小时缩短到2个半小时。


内容来源:周   鹏  文   伟

图文编辑:高晓雯

执行主编:王   莹


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