雪山脚下开凿奇迹——丽香铁路中义隧道施工侧记

2019-03-15 13:53 来源:中铁隧道局集团丽香项目部 作者:孟祥东    编辑:李丽明   

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摘要:要说水,在中义隧道1号横洞和2号横洞简直就是“敏感词”,涌水几乎是家常便饭,突水突泥更是让人胆战心惊。

中铁隧道局集团承建的丽香铁路中义隧道全长14745米, 是全线最长的隧道,位于青藏高原向云贵高原过渡地带,属亚欧板块与印度洋板块挤压碰撞地带,隧道下穿国家5A级景区玉龙雪山,出口就是闻名中外的虎跳峡。

2016.12.12 中义隧道DK40+780发生突泥涌水险情

由于隧道所处的地理位置特殊,导致泥石流、滑坡、地震等自然灾害的频繁发生。隧道主要发育南北向断裂,局部发育支断层,期间需穿越西龙正断层和玉龙雪山西麓断裂带2条大断层。隧道进口端数次过富水带时均不同程度引发大突水,同时还引发突泥,导致进度严重受阻。出口端已施工地段揭示,地层岩性以片理化玄武岩、玄武岩夹凝灰岩为主,局部地段存在裂隙水,受玉龙雪山西麓断裂带的影响,在高烈度构造带高地应力下均引发围岩大变形。频繁大量的突泥涌水和高地应力下的软岩大变形,在一段时间内曾使得隧道施工几乎“寸步难行”。

一肚子“苦水”自己咽

要说水,在中义隧道1号横洞和2号横洞简直就是“敏感词”,涌水几乎是家常便饭,突水突泥更是让人胆战心惊。

中义隧道2号横洞

中义隧道3号横洞

整个中义隧道设计每天正常涌水量为72600方,雨季最大涌水量为每天108000方,真正“一肚子苦水”。2016年5月,中义隧道1号横洞发生涌水突砂,突出物主要为角砾夹泥砂,约200方,冲至后方约40米,瞬时涌水量约500m3/h。在水流冲击下,掌子面拱顶及拱腰位置岩体滑塌,掌子面右侧形成5米见方的空洞;2016年12月,中义隧道2号横洞突发突泥涌水险情,据事后计算涌水量达每小时3000多立方,涌泥夹带的石块最大直径达1米多,涌水把车辆和设备推出去300多米远,当时隧道建设方、设计院、监理等30多人正在隧道掌子面检查工作,所幸无人员伤亡,但却给施工进展带来了不可挽回的损失,几个月里持续大量涌水,让洞顶淅淅沥沥、脚下流水潺潺,成了一个名副其实的“水帘洞”。

中义隧道2016.12.12 DK40+780发生突泥涌水险情

像这样的突泥涌水,在中义隧道各作业面均遇到过多次,能不穿水鞋进洞,成了施工人最大的奢望。针对富水段,中铁隧道局的建设者们利用隧道超前地质预测预报、TSP地震波、地质雷达、红外探水及超前水平钻,以提高预测范围及物探效果。防排水设计求遵循“防、排、截、堵”原则,从前期中义隧道1号、2号横洞过断层富水带的几次涌水情况看,每次水量极大、水压极高,处理方案基本上还是以排为主,防排水结合的方案,按设计要求施工超前水平钻,综合物探手段,详细探明前方富水情况,计算地下水量,在后方设置集水井和排污管道,及时抽排水。在一天天战天斗地中,在与大自然神奇力量斗智斗勇的过程中,中铁隧道局的建设者们不仅确保了施工安全,而且练就了过硬本领。

看你七十二变 终不变

除了涌水突泥,中义隧道面临最主要的地质问题还有高地应力下的软岩大变形,曾经最大的变形达到1.2米,这在全国均属罕见。

中义隧道DK41+952~DK41+970段突变,进行封闭警戒并立设横支撑

高地应力软岩大变形给隧道施工造成了超乎想象的困难:中义隧道出口平导变形点累计最大单日收敛变形量(单侧)为87.1毫米,累积最大变形量(单侧)为773.6毫米,被变形挤压的隧道地板上翘近1米;中义隧道2号横洞单日最大收敛变形量(单侧)210.2毫米,累计最大变形量(单侧)869.5毫米,隧道变形几乎以肉眼可见的速度侵入施工作业范围,造成拱顶下榻,初支掉块,拱架失稳,极大威胁施工安全。就像沙堆里掏洞,随时可能会洞塌人亡。

2017.3.29 中义隧道DK41+952~DK41+970段突变,进行换拱作业

麻烦还不止这些,中义隧道出口超前平导大变形刚控制稳定,随后正洞开挖又出现大变形,正洞采取措施控制稳定后,又对平导产生应力影响,造成平导再次变形。中义隧道2#横洞掌子面刚加强措施,后方就变形量过大需要换拱,后方换完拱架,应力传递前方又变形超标。由于软岩大变形,中义隧道出口平导、2号横洞每日开挖进尺不足1米,每米的延伸都异常艰难,施工效率极其滞后。

为此,中铁隧道局集团成立了中义隧道高地应力工作组,多次聘请国内隧道领域专家、学者到现场进行指导。针对大变形,中国铁路昆明局集团三次组织召开专家研讨会,期间滇西铁路建设指挥部也多次组织设计、科研、施工、监理等单位的专家及参建各方对变形原因及控制措施进行了分析研讨,在优化断面、调整支护参数、采用双层拱架、优化工艺工法、缩短封闭时间、实施初支补强及施作二衬的时机等方面进行大量的方案研究与工艺、工法的实验,形成了一套大变形控制技术措施,确保了施工的正常进行,进度指标也趋于稳定。任他围岩七十二变,终能伏龙降魔。

三板斧定乾坤 扭困局

由于中义隧道实际地质与设计相差甚大,导致项目工期压力与成本压力与日俱增,产能比严重不成比例,这已成为了控制性工程中义隧道施工的无奈和悲壮。为迅速扭转被动局面,中铁隧道局的建设者们立足自身,结合实际,使出“三板斧”,确保进度效益逐步迈上新台阶。

中义隧道平导出口

一是派驻工作组现场蹲点帮扶。按照责任包保区域,项目部要求班子成员深入一线,重点盯控生产中各环节难点、要点,根据施工任务、目标难易,积极推动问题的细化分解,落实整改方案,责任到人,针对推诿扯皮、不作为现象,实行严格追究、溯本清源;二是分解产值进度计划,明确任务目标,采用“空间交叉、平行作业”的施工模式,充分利用掌子面空间布局,合理安排台阶法施工工序衔接,同时优化资源配置,健全奖罚机制,加大监督力度,切实提高施工工效;三是科技攻关,成立专家组,研究进度与工艺、工法的匹配关系,同时通过对中义隧道各大变形洞口的施工写实、变形监测及结构受力监测数据的分析,科学制定控制变形方案。中义隧道出口平导采取“型钢钢架+预留衬砌、预留变形40厘米”的方案,中义2号横洞大里程采用“H175 +I20b型钢双层支护+30cm缓冲”参数施工,有效的控制了相应地质条件的大变形,进度也得到稳步提升。

2016.12.12 中义隧道DK40+780发生突泥涌水险情2

通过一系列有效措施的开展,中义隧道各作业面目前每天的开挖最高达到4个循环以上,从不敢想到不敢做,从不敢做到顺利突破,超越了难以想象的目标。目前,中义隧道2号横洞正洞大变形段由单月40米进度提升至80米,并有望突破90米、中义隧道3号横洞由初期80米月进度提升至160米、中义隧道出口平导单月进度由前期月平均进尺20米提升至月均进尺180米,其中2018年9-12月均突破了200米大关,相比之下可谓是天壤之别。在年终总结会上,广大员工由衷的感叹:2018年一年硬是干出了过去三年的活!

千余人拧成绳 勇争先

活跃在中义隧道各作业面的1100余名中铁隧道局的建设者们,为了克服中义隧道施工建设所面临的种种困难,所付出的艰辛和努力,只有实际参与的人才能够理解。

2018年夏季,在形势极为严峻的背景下,中铁隧道局集团丽香铁路项目部为克服困难,加快施工进度,激励员工士气,顺势发动大干誓师动员,动员全体参建人员抓住旱季施工的关键时期,以质量保安全,以安全促进度,以进度创效益,快速掀起施工生产高潮,顺利完成全年建设任务。项目党组织也立即组织开展“丽香铁路党旗红,提质增效当先锋”党建主题活动,以“党旗飘扬”、“党员亮身”、“先锋引领”、“素质提升”、“典型培树”等五项行动,充分发挥项目党组织战斗堡垒作用和共产党员的先锋模范作用,激发党员的光荣感、责任感,增强党员党性意识,带动项目全体参建员工立足岗位保安全、铸精品、创效益、建堡垒、当先锋,形成党政工团齐抓共管氛围,为实现项目完美履约而不懈努力。

项目部组织召开“旱季攻势动员大会

2018年,项目先后获得云南省五一劳动奖章、云南省工人先锋号、云南省铁路建设先进集体等多项荣誉称号,这正是对中铁隧道人“敢担当、勇作为、扎实干、提效能”工作理念的高度认可。如今,全体参建员工正以“提质增效”为工作主题,鼓足干劲、大干快上,以建设精品工程、优质工程为己任,进一步优化资源配置,坚定信心砥砺奋进,凝智聚力攻克难关,为如期安全顺利贯通中义隧道、全面实现2020年丽香铁路全线通车目标而努力奋斗。

丽香铁路党旗红,提质增效当先锋

追求卓越写华章,大美丽香树丰碑。自挺进玉龙雪山那一刻开始,中铁隧道局集团丽香铁路项目部全体员工心始终发扬着锲而不舍、艰苦奋斗的精神,用势不可挡的力量和勇于担当的气魄誓把天堑变通途,敢碰硬钉子,敢啃硬骨头社会各界的高度赞扬与信任。面临新的挑战,中义隧道再次吹响了攻坚克难的集结号,深情演绎雪山脚下开凿“奇迹”。

中铁隧道局集团丽香项目部  孟祥东

2019年3月14日

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