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云南临清高速王家寨隧道攻坚纪实:“稀豆粉”上凿隧 “豆腐块”上雕花

来源:云南网 日期:2024年12月12日

12月10日,由云南交投集团投资建设的云南省临沧市临翔至清水河高速公路(以下简称:临清高速公路)重点控制性工程——王家寨特长隧道左幅顺利贯通,标志着“世界性难题”工程项目建设进度取得关键性胜利,为临清高速公路全线建成通车打下了坚实的基础。

这条高速全线建成后,从临沧市区到清水河口岸将由原来的4个多小时,缩短为1个半小时左右。此次隧道左幅贯通的背后,有着怎样的故事?一起去探寻。

“稀豆粉”上凿隧

临清高速公路起于临沧市临翔区城东旧寨,途经南美、勐撒、勐简、孟定,最终通达中缅边境清水河口岸,总长156.482公里。这条高速公路不仅是国家实施“一带一路”倡议的重要组成部分,也是加快中缅印度洋新通道建设的关键路线。

2016年10月,临清高速公路正式开工建设,经过不懈地努力和建设,分别于2018年12月31日、2021年5月18日和2023年8月31日实现了分段通车。目前,除王家寨隧道外,其余路段已经全线通车,总计139公里,占全线的89%。

王家寨隧道因其极为复杂的地质条件和高风险施工,犹如一座“拦路虎”立在施工道路上。隧道临翔端,有近2.4公里的特殊不良地质段,以富水的第三系砂性土夹杂黏性土为主。开挖扰动会导致液化现象,甚至出现溃砂、管涌及突泥涌水等地质灾害,建设者形象地将其比喻为在“稀豆粉”上凿隧,“豆腐块”上雕花。

2018年1月,云南交投集团投资建设临清高速公路,云岭建设公司肩负起了王家寨隧道的施工任务。项目中,瞿山被任命为临清高速公路第一施工总承包部总工程师,他怀着满腔热血,带领团队奔赴王家寨。

在之后的2600多个日日夜夜里,突泥涌水成了他们施工的常态。瞿山和他的团队奋战了整整7年,其中超过一半的时间都在与突泥涌水斗争。

一次,在右洞进口的掌子面,一股巨大的泥浆体如同决堤的洪水般扑向洞口,强大的冲击力将衬砌台车瞬间推离了100多米。泥沙的最高点淹没了隧道洞顶,现场混乱不堪。为了处置这场突涌产生的灾害,施工团队花费了半年时间,才将进口恢复到原始状态。事后统计,这次突如其来的泥沙涌出量高达14000多立方米。

接下来的半年多时间,突泥涌水的事件依旧不断发生,令施工进度举步维艰。但建设者们一直坚持着一个信念:必须啃下这块“硬骨头”!

打穿“拦路虎”

临清高速公路的王家寨隧道穿越的是第三系粉细砂半成岩强富水地段,该地层的成岩时间较短,岩体质软且结构松散,极易受到扰动而导致坍塌,形成类质土。在高富水条件下,泥岩极易软化,进而崩解为泥浆状物质,这为隧道工程的施工带来了巨大的风险。

2019年4月,王秋懿被调到临清高速公路公司担任总工程师。他针对第三系粉细砂半成岩的工程特性,及富水软弱围岩导致的突泥涌水地质灾害,通过现场调研、勘察设计资料分析、力学特性试验以及数值计算等多种方法,深入分析了王家寨隧道水文地质的潜在工程灾害影响因素。同时,将王家寨隧道的建设过程划分为3个阶段进行攻坚。

该施工技术方案实施以来,成功将水压和含水量降低,保障了掌子面安全有序掘进,隧道的月均进尺逐步提高至36.5米,相较于2021年的月均进尺2.1米提升了17倍,从根本上解决了王家寨隧道突涌灾害的防治及施工问题。

然而,离隧道贯通还剩225米时,开挖却愈发艰难。经攻坚小组勘察发现,地质条件发生了显著变化,原岩层遭到严重破坏,打破了原有状态,隔水层被全部击穿,各个“水囊”串通,导致剩余段落已呈“重塑土”状态,加之突泥涌水导致大多降水井扭曲失效,降水效率极大打折,地层水位居高不下……

2023年10月23日,隧道左幅出口端掌子面发生了大规模的突涌灾害,并持续了5天,泥沙堆积量达到40000多立方米,长度达到2500米。难道就没有办法攻克王家寨隧道的施工难题吗?王秋懿沉思良久,可可西里和京沪高铁项目的施工画面快速从脑海中闪过。

“顶管!”突然,王秋懿的思绪一下停住,他想到了用引入顶管工艺先施作小导洞用于径向排水的这一措施。随后,经过一系列调研考察、可行性论证等准备工作,该方案成功实施,成功解决了剩余段的掘进困难,实现了隧道的顺利贯通。

科研与实践结合

隧道每1厘米掘进,都倾注着建设者的心血和汗水。为确保隧道施工,项目公司牵头成立了专门的王家寨隧道攻坚克难工作专班,建立攻坚协调联动机制,构建了全过程、全方位的攻坚行动工作体系。

期间,云南交投集团不但邀请国内多所名校的相关领域专家到现场进行指导,还针对王家寨隧道所面临的特殊地质条件和频发的地质灾害,在云南省交通运输厅立项科研课题。总结出“四台阶五步交错开挖”“大直径深井渗水井”“T型钢管幕”等新工艺工法,在项目顺利推进中发挥了关键作用。

目前,依托王家寨隧道,云南交投集团已开展了3项科研课题,并发表论文10余篇,同时申报了多项专利和新型施工工法,显示出科研与实践结合的积极成果。随着王家寨特长隧道左幅的贯通,临清高速也即将全面建成通车,这也将为未来云南交通高质量发展注入新的动力。


编辑:徐余梅

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