这一重要进展为“基建狂魔”又一力作——
成兰铁路
成都至川主寺段2023年建成
奠定了坚实基础
打通跃龙门隧道有多难
龙门山断裂带的大名很多人都知道。2008年四川汶川8.0级特大地震的“罪魁祸首”就是龙门山断裂带。
它位于我国著名的“南北向地震构造带”中段,是我国活动断裂和强烈地震的集中地带之一。跃龙门隧道穿越的是龙门山断裂带的高川坪断层,最新活动时代为全新世(Q4),断层破碎带宽度50至100米不等,活动断裂变形复杂。
在这里修隧道,就像修在“豆腐”之上,是被业界称为难度超过青藏铁路的重点工程。
跃龙门隧道修建过程中,时刻面临地震活动断裂带、断层破碎带、岩溶富水、下穿河道、高地应力、高地温、高瓦斯及硫化氢有毒有害气体、岩爆等威胁,同时隧道外部环境受2008年汶川8.0级地震影响,危岩落石、山体滑坡及泥石流等地质灾害频发,属极高风险隧道工程。
正常隧道碰到上述问题中的一个就很难了,跃龙门隧道一下子碰上十多个大难题,难上加加加加加加加难。
其中一个大问题就是地应力较高,而围岩却软的像豆腐,隧道极易变形。
由于跨越断裂带,隧道洞口段周围岩石“质量”很差,多为被严重风化侵蚀的堆积体,十分松散,与基岩地质条件差别较大。在地震发生时,山体容易产生滑动和坍塌,掩埋隧道洞口。
而且断层附近的岩石受力挤压,山体极其不稳定,隧道在掘进过程中极易出现大变形。正常围岩在开挖支护后会渐渐稳定为圆形,累计收缩变形量一般是5厘米,最大不超过10厘米。
未发生变形前
而跃龙门隧道属于高地应力带,外加周围岩石很“软”,容易出现大变形,导致围岩一天收缩就达到6厘米,平均最高能达到二三十厘米,这意味着隧道很容易开裂、塌方甚至整个坍塌。
隧道整体变形,呈“扁圆”型
应对大变形,关键在快。建设者“以快制变”、“以快止变”,大力推进机械化施工,摸索出“掘进快、支护快、封闭快、质量高、安全好、外观美、维修精”的隧道机械化配置配套施工体系,解决了这个问题。
另一个问题就是地质灾害频发,滑坡、泥石流和洪水严重影响施工。
2008年汶川8.0级地震后,造成地质灾害频发,跃龙门隧道所在的地方受地震影响强烈,在每年7—9月雨季期间,被地震“震”松、破碎的山体极易引发大面积山体滑坡和泥石流,并时常伴随山区洪灾等水灾共同发生。
洪水、设备被淹
2019年“ 8·20”特大强降雨引发山体滑坡、洪灾,造成施工电力、交通、信号、供水等全部中断。
除了外部的洪水泥石流,隧道内部也多次发生涌水事件,最大一次涌水量达到每小时1000余立方米,平均两小时就是一个标准的50米游泳池的水量。仅仅七八个小时,6米高的洞口就变成了水池。只能派人游泳进去放置水泵,连续抽了3天才把水抽完。
涌水事故
“鱼跃龙门”,殊为不易。
这么难为什么还要修隧道?
因为隧道已经是地震多发地区相对比较安全的交通方式了......
在同一地震烈度区(尤其是高地震烈度的地方),相比桥梁、房屋,隧道被地震破坏的程度相对较轻,具有较好的抗震效果。
随着我国对西部偏远地区开发战略措施的实施,铁路干线将进一步向西部山区或重丘区延伸,所以铁路干线的隧道占全线的比重日益增大。
我国现大量建成、在建和拟建的隧道工程,大都位于高地震烈度区。除了穿越龙门山脉的成兰铁路,在建的大瑞铁路将穿越高黎贡山越岭地区,这是我国第一条穿行于青藏高原横断山脉的国家I级铁路线。同样也是跨过高地震烈度区,当地地质灾害频发,备受瞩目。
为奋斗在一线的工人师傅和工程师们点赞,为“基建狂魔”点赞!
无比期待成兰铁路建成那天!
参考资料:
地震高烈度地区隧道抗震技术分析 李忠宝
成兰铁路跃龙门隧道动态施工组织管理研究 鲜国
强震区穿越软硬交界面铁路隧道结构抗震技术研究 申玉生
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