中国南北大动脉“扼颈之环”何以贯通?
由甘肃省公航旅集团投资建设的渭武高速公路定西段木寨岭特长隧道位于甘肃省定西市漳县、岷县两县交界,全长15.2公里,是目前甘肃省最长公路隧道,于2016年5月6日开工建设,2023年7月6日贯通,预计2023年底通车。木寨岭特长隧道的贯通,标志着我国在攻克世界级隧道施工难题方面取得新的重大突破。
木寨岭特长隧道外景
突破技术封锁 攻克世界难题
木寨岭特长隧道地质构造复杂、断裂活动强烈,处于4个地质构造板块交界地带,有3个背斜和3个向斜构造,6处褶皱和12条断层,围岩分级均为V级围岩,如果遵从原有的理论,设计施工难以预测围岩的变化规律,拆换拱率高,施工难度极大,被院士、专家及学者称为“隧道建设史上罕见的世界性难题”,堪称“地质博物馆”。
木寨岭特长隧道建设前期遇到的问题
“木寨岭的围岩主要为薄层状灰黑色炭质板岩,自稳能力弱,大部分段落掌子面有股状水、渗水,局部有突涌水,炭质遇水之后,基本就软化掉了,软化之后毫无粘结性。一般的隧道变形可能10天-15天就结束了,但是木寨岭的变形会持续两个月到三个月,且速率较大。2017年3月开始,走一步退两步、一步三回头,坏了拆、拆了修,那时候大家都很迷茫,没有信心。”木寨岭特长隧道主要负责人之一、原渭武高速定西项目办副主任王智佼说。
为了寻找根治“米级”变形的“良方”,2017年9月甘肃长达路业有限责任公司邀请孙钧、郑颖人、朱合华等国内外知名院士及专家组织召开了专题咨询会。
2018年9月,甘肃省首家交通行业院士专家工作站挂牌成立。孙钧院士、何满朝院士驻站。
2018年9月甘肃长达路业有限责任公司院士专家工作站成立
“2018年下半年,是我感觉最难的时候,当时的状态就是等新方案,前期所有常规的方案都试过了,没有用。直到2018年10月,按新的方案应用NPR锚索并成功完成施工,所有人才重振信心。”木寨岭特长隧道一线管理人员陈伟祥感慨道。
2019年各标段安全顺利地完成了交叉口施工,转入正洞施工。
据统计,项目自开工以来组织召开专家论证会达百次之多,经过多次技术咨询、论证实践,最终形成了新型软岩隧道大变形治理技术与方法。
奋力坚守一线 彰显使命担当
“如果不亲身经历,根本想象不到这个工程有多难,虽然技术突破了,但在施行的过程中仍然会有各种各样的突发情况需要去应对。”木寨岭特长隧道一线管理人员李斌回忆道,“我是2020年来到这个现场办,由于所有的工作人员都是第一次接触这个技术,怎么做、质量如何管控、考虑了钢绞线的耐久性后其张拉力如何控制等很多问题都需要一起商讨,许多时候管理人员和施工人员同吃同住,方便一起解决问题。”随着操作技术逐渐熟练,一线工作人员从一个月做10米-20米稳步提升到一个月做40余米,反观前期干一米退两米的状态,那时所有人对于哪一天隧道可以贯通心里都有底了。
以高泽玺、杨富祥为代表的一批青年大学毕业后来到了木寨岭,肩负着工作的压力和家庭的责任,在一线坚守8年。“她需要我的时候,我不在。”木寨岭特长隧道一线管理人员高泽玺的这句感叹更是千千万万一线工作者的心声。
见证隧道贯通 共话辉煌成就
2023 年 7 月 6 日,历经8年奋战,木寨岭特长隧道作为全国公路隧道首例应用NPR锚索主动支护体系的工程,终于攻克这一“卡脖子”工程,顺利贯通。
一线建设者们给木寨岭特长隧道内墙贴瓷砖
目前,取得的系列成果已在高原铁路、滇中引水、云南昌保山高速公路昌宁隧道及建元高速公路他依隧道等项目大面积推广应用。
木寨岭特长隧道贯通后,只需要不到12分钟就可以通过原来需要1个小时的木寨岭,而且过往车辆不用再经过212国道连续13公里的长下坡,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。届时我国高速路网南北方向主干线之一的G75兰州至海口国家高速公路也将全线通车,将极大地改善区域交通条件及投资环境,进一步助推沿线重庆、四川、甘肃等西部省市区域经济高质量发展,为内陆开发建设带来历史性机遇。
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