由中鐵十二局集團(tuán)三公司承建的汾(陽)邢(臺(tái))高速公路山西段頭號(hào)控制性工程天河山隧道,繼4月30日右線安全貫通后, 5月18日左線與河北段高精度安全貫通。該隧道的順利貫通,標(biāo)志著汾邢高速公路工程建設(shè)邁入后續(xù)施工的新階段,為力爭(zhēng)10月份全線建成通車奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
連接河北邢臺(tái)與山西汾陽的汾邢高速公路,是打造東出西聯(lián)、連通晉冀兩省的重要戰(zhàn)略通道。位于晉冀省界的天河山隧道為分離式雙線山嶺隧道,橫穿太行山脈,全長8500米,其中十二局集團(tuán)三公司承建的天河山隧道山西段左線長6831米,右線長6769米。據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理宋全貴介紹,天河山隧道由晉冀兩省共建,山西境內(nèi)段只能采取向河北方向獨(dú)頭掘進(jìn)的方法,進(jìn)口端與出口端落差達(dá)130米。隧道所經(jīng)過區(qū)域富含地下水,先后穿越16層斷層破碎帶,地質(zhì)地形條件極為復(fù)雜,屬于特長高風(fēng)險(xiǎn)隧道。
天河山隧道自2011年開工建設(shè)以來,建設(shè)者以百折不撓的拼搏精神、求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度大力開展工程技術(shù)攻關(guān),取得了一系列重大攻堅(jiān)成果。
隧道所穿越的斷層破碎帶的每個(gè)斷層斷距寬,破碎帶內(nèi)圍巖地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈,地質(zhì)全部為強(qiáng)風(fēng)化泥巖及飽和粉細(xì)砂層,泥巖手可捏碎,且洞內(nèi)多處涌水,泥巖遇水浸泡坍塌,軟弱無自穩(wěn)能力,整體性較差,全部為V級(jí)及V級(jí)淺埋圍巖,洞身開挖后,初期支護(hù)承受壓力巨大,多處出現(xiàn)開裂變形現(xiàn)象。針對(duì)這一重大課題,建設(shè)者邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位及隧道專家多次到現(xiàn)場(chǎng)會(huì)診,制定專項(xiàng)施工方案,不斷改進(jìn)施工工藝和工法,采取TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)雷達(dá)和超前水平鉆孔相結(jié)合的方式,提前探明前方地質(zhì)并制定施工方案。根據(jù)探明地質(zhì)情況,提前對(duì)前方巖體采用超前管棚支護(hù)、每循環(huán)超前小導(dǎo)管預(yù)加固、對(duì)巖體進(jìn)行注雙液漿等方式,提前對(duì)前方巖體進(jìn)行加固,釋放水壓,降低開挖風(fēng)險(xiǎn)。每天對(duì)隧道初期支護(hù)后的斷面進(jìn)行四次量測(cè),對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控段不間斷量測(cè),準(zhǔn)確掌握初期支護(hù)的收斂情況,一旦數(shù)據(jù)超限,立即采取加固支撐和回填注漿等辦法制止情況突變,使隧道施工安全穩(wěn)妥通過了大型斷層破碎帶。
隧道施工進(jìn)入F5、F6斷層影響帶以后,由于太行山中水蒸氣利用巖石這種特殊的介質(zhì),經(jīng)歷成千上萬年的積累,形成大量積水從圍巖裂隙縫內(nèi)涌出,最大日涌水量達(dá)到5萬方,單是日涌水量在10000方以上的段落就有3000多米。建設(shè)者在施工中總結(jié)出了“探、堵、繞、排”的涌水治理方法,自始至終進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào),通過雙液注漿等方法封堵洞內(nèi)出水點(diǎn),提前將水堵在隧道預(yù)開挖斷面之外。將鋪底施工設(shè)置為中間高、兩邊低的排水坡面,并且每隔10米鋪底設(shè)置橫向排水盲溝,加大加密各種排水管道,在靠近掌子面附近挖設(shè)集水坑,將水流分段攔截至集水坑,采用“固定高揚(yáng)程大流量抽水泵站、低壓接力泵站與移動(dòng)泵站”相結(jié)合的排水系統(tǒng),最終馴服了兇猛阻礙隧道進(jìn)尺的“水魔王”。(馮學(xué)亮)