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不良地质的“阻击战”——大广扩容高速龙南西隧道双幅实现贯通

2022-08-11 16:56:45 来源:江西交通 作者:​孙合朋 王凯 -标准+

近日,经过33个月艰苦卓绝,近千个日夜的坚持,在数百名建设者的共同努力下,中交路桥北方工程有限公司承建的龙南西隧道双幅贯通。至此,南康至龙南高速攻克全省最复杂地质隧道,全面进入二衬、路面和附属工程施工阶段,标志着南龙高速离建成通车更进一步。

“大滑坡处理—抗滑桩施工、WSS双液注浆技术、CRD双层拱架施工、围岩管棚注双液浆加固、仰拱注浆加固、提高二次衬砌参数、地质钻超前预报、斜井增设、疫情洪水酷暑轮番接踵……”回忆起龙南西隧道施工过程中遇到的难题,建设者们仍历历在目。

2年多的精心“雕刻”,赢得了不良地质“阻击战”

龙南县位于江西省最南端,山高沟深,有“世界围屋之都”的称号,在全省县域经济发展中,其旅游业较为发达。2019年12月,承载着无数人期盼的大广高速南康至龙南段扩容工程正式开工建设。

开工之初,摆在建设者面前的是一道道新课题:项目建设规模大、投资额度高、施工难点多,尤其是全线施工难度最大、控制性工程之一的龙南西隧道更胜一筹。

龙南西隧道是南龙高速不良地质隧道的典型,属赣南“地质病害集大成”地区,该隧道为分离式双向六车道长隧道,左线长1875米,右线长1865米,隧道位于龙南县桃江乡洒口村马槽山龙灵农场附近。项目总工程师陈松洲告诉笔者,隧道区地处构造剥蚀低山地貌区,山势整体呈南东走向,支脉、冲沟呈树枝状,地势起伏大,节理裂隙发育,隧道区最高点位于隧道右侧,标高约为550米,最低点标高约为233米左右,相对高差约317米,进洞口位于一条东南走向的冲沟右侧山腰,出口位于一条东南走向的冲沟左侧山腰,进出洞口山体坡度较缓。

“像这样的长隧道,施工组织双向掘进,正常作业15个月左右就可以贯通,然而我们足足干了2年多。”南龙高速C7标项目经理王志强介绍,由于龙南西隧道位于常年堆积体上,进出口地势起伏大,偏压现象严重且受岩溶地质影响,洞身掘进过程中出水现象严重,导致已完成的隧道支护结构发生开裂,甚至引发塌方,隧道预留变形量由设计最初的10厘米,最后放大到80厘米进行施工,施工安全风险非常高、建设难度特别大。

“项目建设初期,龙南西隧道进口端右洞套拱完成施工,由于洞口地质为堆积体、全风化页岩及全风化泥灰岩,地质条件差,施工期间现场连续暴雨并下渗,岩土体物理力学参数持续弱化,加上施工期间存在临空面,先后两次发生山体滑坡。”龙南西隧道攻坚小组成员涂久根介绍道。

2020年4月,龙南西隧道出口端正式进洞施工,洞口段均为V级围岩,按照设计采用双侧壁导坑法施工。然而,当2020年10月9日右洞施工至Z2K126+170桩号和2020年11月22日左洞施工至Z2K126+167桩号时,遭遇围岩突变,围岩由全风化页岩向全风化页岩夹泥质粉砂岩、杂砂岩转变,围岩自稳性极差,仰拱地基承载力不足,掌子面应力集中释放,整体向外推移,左右洞初期支护开始出现严重的变形开裂现象,最终导致初期支护严重侵限,隧道洞顶部出现冒顶滑塌、山体开裂及滑移等现象。

两道摆在面前的施工难题使得隧道施工进度止步不前,针对山体滑坡,软弱围岩的大变形施工,项目部在项目办的组织下,邀请多位知名专家进行现场踏勘,结合实际调研,最后确定隧道进口采用左右线抗滑桩+左线延伸暗洞+右洞套拱增强+洞身暗洞范围内地表WSS注浆,隧道出口软弱围岩采用CRD双层拱架开挖工法+超前注双液浆等综合处置方案,并重新编制了龙南西隧道进口洞口专项施工方案,并于2020年7月20日组织专家进行论证,在后续施工过程中,严格按照施工方案执行,并定期对方案执行情况进行检查,历经224天将洞口滑坡处治完成。

“隧道经过了30多处空腔溶洞,溶蚀沟槽约21处,最大溶洞直径可以达到15米。溶洞里泥水居多,岩质有如‘豆腐’般松软、地表易渗水龙南西隧道,隧道涌水突泥风险大。有的溶洞还与地表贯通,导致雨水会通过溶洞渗进隧道里。”项目总工孙合朋介绍道。

为了攻克隧道出口的软弱大变地质,防止开挖导致围岩不稳发生垮塌,测量班组实时对隧道初期支护的沉降速率进行观测,待沉降稳定后,确保安全的前提下,施工班组先对掌子面进行超前注浆处理后,再进行开挖施工,每次掘进大概50厘米并及时加固。正是采用这种碰到问题步步为营、对症下药制定施工方案的策略以及南龙建设者在困难面前合力推进的攻坚精神,打赢了这场不良地质阻击战。

可以说,龙南西隧道的艰难贯通,是工人、管理人员、隧道专家们一点点“精雕细琢”干出来的。

208米的增设的斜井设计图,绘出了施工高效率

受进口大滑坡、出口软弱地质的影响,龙南西隧道工期严重滞后。为确保隧道如期贯通,2020年9月,项目办及参建方共同商讨决定采用增设斜井的施工方案。

方案确定后,经过设计方加班加点对斜井增设进行选址、绘图等一系列工作,一张长达208米的斜井设计图纸摊铺在项目部的面前。面对这张史无前例的百米设计图,项目部迎难而上,积极应对,有效组织安排施工。由于斜井的增设导致人员、机械设备的投入比常规隧道施工增加2倍,且当前龙南西隧道整体施工进度处于滞后状态,为此,项目部在2021年春节期间,以“春节不停工、干劲不放松”的施工口号组织246名隧道施工人员、项目部30名管理人员,在春节期间坚守施工一线,保障龙南西隧道进口右洞、斜井、出口左、右洞四个工作面正常施工。

春节期间的坚守,实现了斜井顺利贯通且完成了进入左洞挑顶施工的工作;同时,快速完成斜井内道路硬化,为节后左洞大干创造有利施工条件。此外,为了快速实现闭环施工,避免了雨季来临导致初期支护进一步沉降、塌陷等情况发生,项目部加班加点,昼夜轮班奋战,在节后大干前完成了隧道口左、右洞完成了软弱围岩段(80米)的下导及仰拱施工,实现了隧道闭环工作。

斜井的顺利打通,实现了左右洞作业面从4个增加到8个,对龙南西隧道施工具有里程碑的意义,施工进度得到大幅度提升,确保了各项施工节点顺利完成。

管理引领,众志成城“抗疫情 斗洪水 战高温”

2022年疫情防控形势严峻复杂,龙南西隧道的工人们来自全国各个省份,较为分散,为缓解疫情防控常态下的管理压力,项目部成立疫情防控小组,强化系统管理。施工人员以班组为单位执“两点一线、闭环管理”的上下班模式,定期组织核酸检测和抗原筛查,严格落实每日扫码验证、体温测量登记等措施;对监控室、宿舍、办公楼、巡查车辆和食堂进行规范管理,要求公共区域每日进行消毒消杀、开窗通风,食堂实行错峰就餐,做到无死角、无盲区。在严格的防疫政策管理下,截至目前龙南西隧道施工未受到疫情防控影响施工进度。

一波未平,一波又起。今年6月,龙南市开始持续降雨天气,各乡镇洪水肆虐,大量房屋、农田、道路被淹,项目部各工区也随之受到严重影响。隧道进口钢便桥被冲毁、隧道出口斜井洞门处塌方、拌和站被雨水浸泡等灾害接踵而至,灾情造成项目部直接经济损失600多万元。如临大敌,项目部紧急召开防汛应急会议,成立防汛应急工作小组,制定各项应急处置措施,抢险救灾,经过不懈努力,项目部最终保证了各个工点的正常有序施工。

刚度过洪水的侵袭,持续的高温天气又为隧道施工带来了新的挑战。进入7月,龙南市地区迎来持续一个月的高温红色预警天气,施工作业洞内平均温度高达50摄氏度。面对室外温度高居不下、斜井堂子面机械连续作业、喷射混凝土水化热、通风效果差等导致工人作业效率低的情况,项目部积极部署防暑措施,通过购置冷风机、冰块等解暑设备与发放绿豆汤、西瓜、藿香正气水等防暑降温物资,有效降低洞内温度,为工人带来一丝夏日凉爽,有效提高工人的施工效率,确保项目在炎炎夏日安全平稳推进。

兵来将挡,水来土掩。层出不穷的艰难困苦是龙南西隧道建设团队的试金石。如今龙南西隧道已逐渐转入关键攻坚施工阶段,向着9月底完工通车的目标稳步推进。

编辑:翟慧

审核:孙英利