丽香铁路文笔山二号隧道安全通过冲沟大断层的消息,不仅让中铁二十一局集团三公司丽香铁路项目部的职工们振奋,也让昆明铁路局滇西铁路建设指挥部的领导们深感欣慰。日前滇西指领导专门到该隧道掌子面查看冲沟大断层过后的地质情况,对建设者智取大断层的施工工艺和方案,给予了肯定和表扬。
正在建设中的丽江至香格里拉铁路文笔山二号隧道出口方向,有一处长达128米的冲沟大断层地带,犹如一只面目狰狞的“拦路虎”,横亘在建设者面前。
文笔山二号隧道全长3253米,穿越著名的金沙江地震断裂带,地质构造破碎,围岩松散,主要为膨胀土、泥岩、泥夹石、灰质泥岩,灰质角砾岩、沙砾土、白云灰质岩等不良地质,岩溶水丰富,渗水、涌水严重,设计为I级高风险隧道,是全线重难点控制性工程之一。
有着数十年隧道施工经验、先后贯通过世界铁路海拔最高隧道青藏铁路风火山隧道等一大批国内顶尖隧道工程、并获得国家“鲁班奖”、“詹天佑”奖和地方多项荣誉的中铁二十一局集团三公司,面对滇西高原特殊复杂地质,决心再续辉煌。
2015年4月,文笔山二号隧道正式开工建设,看似平常的山体进洞不足70米时就犹如打开了“潘多拉”魔盒,各种艰险纷至沓来。初支后隧道出现严重的变形和侵线。
明知征途有艰险,越是艰险越向前。事关铁路建设质量的大局,建设者不敢有丝毫的懈怠和疏忽。为确保隧道运营后的安全和工程质量,项目部随即邀请多方专家到现场考察论证,并先后多次召开高风险隧道施工技术研讨会,首先解决有效的施工方案。一时间,一批批隧道专家学者云集施工现场,大家集思广益,对各种施工技术方案不断进行优化论证。
施工现场结合各种论证,及时进行现场试验性施工。他们采用超前地质预报、超前小导管注浆加大管棚支护、加长三对径孔周边锚杆长度等方式,保证围岩的相对稳定。并在掌子面开挖时采取机械加人工配合开挖,按照台阶法工艺,预留核心土,上导坑实行掏猫耳洞的方式,把每个循环的进度控制在60厘米,开挖一榀拱架的距离,随即进行加固式多层次快速封闭,尽一切努力把掌子面初期支护后的围岩收敛值降到最低程度。同时对上下台阶、仰拱和二次衬砌施工,实行步步紧跟,保证开挖后的隧道达到快支护、快喷锚、快封闭、快成环。尤其是开挖、支护、喷锚、封闭几个环节,确保在12个小时之内完成,减少围岩暴露时间和开挖后的拱部、边墙的凌空面裸露时间。初期支护使用的钢构架,也进行承载力测试后予以加密,将锚杆长度由原来的4米加长到7米,小导管注浆和大管棚支护叠加,开挖前对掌子面围岩进行水玻璃注浆,终于安全通过了膨胀土变形侵线地段。
正当员工们准备甩开膀子大干一场的时候,超前地质预报分析的数据,让大家顿时把心又提到了嗓子眼。根据超前地质探测分析结果,冲沟断层地带几乎全部是堆积性沙砾土,且伴有涌水。隧道顶部距离冲沟地面的直线距离仅有21米,冲沟是由较大的山谷溶蚀构成,地质上属于冲击土堆积而成的断层。这样的地质,别说是打隧道,就是打桩基都非常困难。面对地质情况突然发生的变化,员工们没有气馁。队长王建海和技术主管李代强时而跑到掌子面查看围岩变化情况,时而抱着电脑搜索,看看能否找到可以借鉴的经验。项目部领导和工程技术干部群策群力,及时联系监理单位、设计单位、建设单位,并与铁科院、西南交大等单位的专家进行沟通,希望得到技术援助。
一拨又一拨的专家先后来到现场进行调研,他们分析超前地质预报数据、查看掌子面破碎得如同弃渣的围岩,琢磨着怎样拿出既安全又可以保证掘进施工的方案。半个月后,十几套施工方案汇聚到现常但逐个进行摸索试验,不仅时间上不允许,安全风险也很难避免。为保证施工中的安全质量,中铁二十一局集团三公司副总经理兼丽香铁路项目部经理杨广运组织现场技术攻关小组,对所有方案进行遴选对比,意图找出最贴近实际、最能防范安全风险的施工方案。经过无数次的对比分析,制定一套综合方案,并在掘进施工之前,采用水泥加水玻璃的“双液”注浆法,对掌子面先行注浆固结,再按照上导坑不对称式小导洞掘进,一律使用人工开挖。每掘进60公分进行一次超强支护。待上导坑形成半环状的安全支撑后,再进行循序渐进施工。
经过试验性注浆、固结、检测、开挖,不仅有效控制了坍塌变形,也较好地控制了安全质量,化解了高危地段的施工风险。经过三个多月的艰难拼搏,这段长达128米的冲沟大断层,终于被战胜,阻挡在职工们面前的“拦路虎”,被建设者终于制服了,为后期高风险地段的施工,积累了宝贵的经验。
日前,这个大断层的突破,受到了昆明铁路局滇西铁路建设指挥部领导的重视和高度赞扬,要求该项目部要再接再厉,继续抓好高风险隧道的安全施工,总结经验,以利再战。
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