我国攻克岩溶隧道世界级修建难题

2009年12月21日07:54  来源:《科技日报》

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  随着宜万铁路齐岳山隧道正洞的胜利贯通,备受瞩目的宜万铁路全线隧道实现贯通,标志着我国已经攻克岩溶隧道世界级修建难题。宜万铁路在建设中,由设计单位铁道第四勘察设计院等单位自主创造出“释能降压”等多项施工技术,丰富了隧道施工技术理论。

  全长377公里的宜万铁路,桥隧占线路总长的70%,其中有111座隧道穿越岩溶发育地段,设计施工难度在国内外同类工程中罕见。铁道第四勘察设计院宜万铁路总负责人胡子平介绍,由于铁路选线的要求,宜万铁路70%线路要经过岩溶极为发育的专区,多座隧道穿越溶洞和暗河。据统计,宜万铁路岩溶地质最复杂的野三关、大支坪、马鹿箐、齐岳山隧道在施工中均遭遇了罕见的突水、突泥、突石地质灾害,遭受了重大的人员与设备损失。

  铁四院在宜万铁路建设中创新了许多新技术。在国内首次将地质超前预报纳入施工工序管理,利用水平钻探、地质雷达超前探测等国内外最先进的综合地质预报技术对复杂岩溶隧道地质超前预报;首创复杂岩溶隧道防灾预警系统,即声光报警、应急通信及电视监控、逃生通道及疏散标志(逃生线路)、应急照明及供电系统、逃生装备、应急排水六大部分。

  作为宜万最后一座高风险隧道,齐岳山隧道在施工中,创造出一种被称之为“释能降压”专项技术,在高压富水充填岩溶隧道施工中,以“外堵内固、分水降压、带水作业”的技术方案,对风险隧道的全面突破起到决定性作用。

  此外,铁四院根据不同情况,创造性地采用特殊隧道设计结构,创新隧道衬砌设计。通过工程类比、理论分析计算及室内模型试验,完成了岩溶隧道抗水压加强型复合式衬砌设计。在衬砌背后设置完善了地下水排导系统,满足在高水压情况下隧道结构防水要求。

  为确保隧道的结构安全,宜万铁路全线设计建立了岩溶隧道长期监测系统,通过预埋监测元器件实现不间断的监测,为运营要求提供保障。

  铁四院还与建设单位首次将风险管理理论应用于宜万铁路建设。设计人员依据工程地质及水文地质评价,对隧道风险进评估,对每座隧道可能发生突水突泥地段、规模、危害程度等进分析,确定风险等级,并根据相应等级制定了管理及技术方案。34座隧道被定为高风险岩溶隧道,其中8座隧道为I级风险隧道。

  宜万铁路东起湖北宜昌,西至重庆万州,工程于2004年开工,总投资225.7亿元,计划2010年全线建成通车运营。(方东)

(责任编辑:魏艳)
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