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国道310南移项目陕塬隧道右洞顺利贯通 突破多项世界级技术难题
2020-12-08 来源:三门峡日报 

  经过38个月的日夜奋战,12月7日上午11时11分,在克服地表开裂、初支变形、26次坍塌、二衬开裂、古老滑坡体、膨胀土等各种世界级技术难题后,全长3456米的国道310南移项目陕塬隧道右洞终于胜利贯通,突破了全线通车的最后瓶颈。

  陕塬隧道是河南省最长普通干线公路隧道,也是国道310南移项目最重要的控制性工程,隧道造价5.98亿元,进口位于陕州区张湾乡境内,出口位于陕州区原店镇境内,全长3456米,单洞净高7.1米,净宽10.25米,最大埋深170米,为典型的湿陷性黄土隧道,围岩等级Ⅴ级,隧道中部洞身为膨胀土,遇水膨胀,失水收缩,且隧道出口处位于一处古老滑坡体上,施工安全风险极大且处理难度很高。施工期间,地质情况不断发生变化,拱顶多次出现涌水、塌方、裂缝、坍塌现象,围岩沉降、收敛严重。其间邀请国内知名隧道专家召开研讨会达26次,换拱累计长度达900米,确保了隧道施工安全。

  一是千方百计攻关。陕塬隧道地处湿陷性黄土地区,土质以粉质沙性黄土为主,土质疏松、湿陷性高、稳定性差。隧道出口上方有大面积的陷穴、裂缝,隧道围岩类型复杂、多变,土体时而松散、时而坚硬,含水量很大,施工中已多次出现涌水、塌方等不利现象,给隧道施工造成严重的安全隐患。为克服制约工期的地质难题,经邀请多方专家科学论证,将施工工法优化为三台阶七步超短台阶快速成环开挖法。该工法的原理是将隧道断面分割成上、中、下三个台阶七个开挖面,并将常规台阶长度缩短,令初期支护结构快速成环,确保各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进。此工法成功破解了由CRD法带来的不能使用大型施工设备、施工进度慢的制约,也解决了传统三台阶七步法每个台阶施工后拱顶下沉过快的风险,既保证了现场施工安全,也提高了施工速度,隧道掘进速度由原来的0.5米每天,增加至4米每天,扭转了地坑院隧道出口因地质原因造成施工进度严重滞后的局面。

  二是科学应对险情。2018年6月,由于地质情况突变,隧道出口掌子面多次出现涌水、塌方、初支变形(隧道收敛值最大78厘米)、裂缝、侵限等险情。期间,市委、市政府领导多次到隧道调研指导施工。市指挥部办公室主任李春来深入隧道施工现场,专题研究解决办法,要求高度重视安全问题,按照规范要求,科学研究侵限变形、断层问题,彻底解决水害问题,封闭地表来水,引走洞内存水,为隧道安全施工创造条件。为了克服险情,施工单位先后采取多种加强措施、改善施工现场排水系统、采取多种工艺工法;对地表洞穴、地表裂缝采用水泥土进行回填封堵、水泥浆灌注、地表积水引排;涌水部位采用钢花管注浆加固,初支完成后及早进行径向水泥浆注浆等多项措施,同时对侵限段落进行换拱施工,累计换拱长度达900米,并加强隧道断面观测工作,对监测数据进行分析,有效防止了隧道施工出现安全事故。

  2019年5月23日,历经多次险情的陕塬隧道右洞出口再次发出红色预警,在施工中发现山体不稳,地表裂缝宽度达30厘米,地表监控平面位移达35厘米。经监测,右洞出口位于一处古老滑坡体上,施工安全风险极大且处理难度很高,洞内随时面临拱顶坍塌及地表塌陷等危险。为此,市指挥部办公室、项目公司高度重视,5月24日至5月26日连续三天召开现场技术攻关会议,要求隧道右洞立即停止施工,并对变形段进行回填反压,防止坍塌、冒顶,对初支背后采取径向注浆,稳固隧道围岩;隧道内应力采取先放、后抗相结合的方式进行支护,初支、二衬加强,待山体加固处理后再复工。市指挥部办公室、项目公司派出工程主管领导和相关技术人员常驻一线,施工单位24小时加强隧道断面观测和山体变化监测,对监测数据及时进行分析,确保隧道施工安全稳定。

  三是马不停蹄奋战。自隧道开工以来,参建单位放弃3年中秋节、春节等节假日与家人团聚的机会,夜以继日奋战在施工一线。市指挥部办公室主要领导分包陕塬隧道施工,持续深入项目一线督导,研究破解技术难题。项目公司安排一名副总经理常驻施工一线,随时解决质量、安全、技术难题。中建指挥部积极协调,多措并举为项目施工免除后顾之忧。为保证隧道按期贯通,市指挥部经过多次研究,决定增加斜井和8#车行通道工作面,加开4个工作面,实现长隧短打,力保通车目标。施工单位仅用时四个半月便将斜井打通进入主洞施工,用时15天顺利打开了车通工作面,大大加快了施工进度。随后,施工单位采取“蚂蚁啃骨头”的办法艰难掘进,在全体参建人员的共同努力下,陕塬隧道实现了顺利安全贯通。

  (魏巍)



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