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银兰高铁香山隧道:“泥浆里打洞”破解世界难题

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这里,无路、无水、无电、无网络信号,却先后汇聚了千余名精兵强将,配置先进大型机械,挖山填沟,一条施工便道从黄河岸边直抵香山腹地……

这里,充满岩溶、瓦斯及其他有害气体、软岩变形、上第三系含水弱胶结砂等不良地质,但施工者们的脚步却从未停止,两年间掘进突破万米……

这里,最不缺暗礁险滩,9处断层、4处浅埋富水段。最大一次溜塌达800多立方米,最难一段7个月进度仅有10余米,最大涌水量一天高达3400余立方米……但,历经1387天的艰苦掘进,西北在建客专第一长大隧道、新建银兰高铁中卫至兰州段最后一座隧道——香山隧道最终实现贯通。

2020年9月4日,香山隧道1号斜井大里程掌子面突发流砂,围岩滑塌,硬生生将挖好的隧道倒回了20米。经过专家多次现场勘查和研讨,认定1号斜井至2号斜井正洞之间存在561米不良地质段,属于Ⅵ级围岩。这种砂岩一碰就散、一捏就流,就像在浇了水的沙子里打洞,稍有不慎,隧道就会出现涌水、流砂、塌方。专家们认为,此段地层地质情况为“国内罕见,世界难题”。

有人说很像一大团包在山体里的稀泥糊糊,在这里打隧道,好比筷子插在泥浆里一样,筷子拔掉,洞很快就不见,被水和泥浆填满了。

面对横亘在香山腹地这块稀泥糊糊,该怎么办?

经过多次技术攻关,“地表深井降水+洞内帷幕注浆”组合方案从众多方案中脱颖而出。

向地下打井“降”,“像我们身旁的32号井,它有170米深,隧道是在山顶下方130米左右的位置,而且打井打到隧道边缘5米开外,避免贯穿隧道主体。”在隧道地表的山顶上,降水井技术员李金龙记录着水量和水位的变化。仅仅李金龙值守的山顶就有81口井,呈梅花状排列,将富水粉细砂层段落围在中间,从四周不断抽水,逐渐将砂层的地下水位降下来。就这样,通过昼夜不断地抽水,富水粉细砂层的含水率明显降低,作业面压力明显减小,隧道施工进度明显加快,创下了不良地质段最快达到每月20米的记录。

从洞内注浆“固”,一年前,项目部成立“香山隧道1号斜井”青年突击队,队员们每天24小时轮班对围岩变形进行量测、监控及分析,提前预判前方掌子面地质情况,积极应对流砂、坍塌、涌水等险情。不断优化施工方案,一次两次不行,那就做三次、四次、五次、六次……1200多个小时,论证近10套方案,终于找到破解方法,地表降水加帷幕注浆的施工工艺在流砂段取得明显效果。当第一个循环取得成功时,队长齐帅激动地大喊:“成功了!我们第一个循环成功了,围岩稳定了!”这一突破解决了在软弱地层流沙段开挖过程中易塌方的难题,确保掌子面稳定性良好,围岩得到加固。

今天,香山隧道建设者们借用长征六次重大会师之名,针对隧道掘进六次贯通“会师”,开展“实现六会师 中兰建新功”劳动竞赛,建设者们用1387天的攻城夺隘,寻找到攻克“第三系含水弱胶结砂岩”这一世界难题的“金钥匙”。

编辑:小鹿