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兰渝铁路上的木寨岭精神
2017年09月28日
来源: 每日甘肃网
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    当洪水来临,山洪暴发,许多人的选择是撤离。

    但是,2013年9月16日,对于发生在甘肃漳县兰渝铁路木寨岭隧道施工现场的那场洪水,却呈现了一番了不同寻常的景象——

    当山洪从漳县大草滩乡酒店村山坡上急涌而下的时刻,正在前方施工的专家和员工们却奋不顾身地向着项目办公室奔去,即便洪水快速地没过膝盖、深到腰际、淹没胸口,他们也毫不在乎地向前冲,冲向几乎眨眼间被洪水夷为平地的项目办公室。

    陈强就是其中的一员。他是中国中铁隧道局集团兰渝铁路LYS—3标一工区项目经理,在那个紧急时刻他叫来员工开着大型铲车,用仰起的车钭将自己托到已是一片汪洋的办公室上空。他跳下车斗,扑通一声,破窗进入已经到处是水的办公室,打开一个密封的柜子取得一份用塑料文件袋装着的工程材料。

    “就在我打开柜门抽出文件袋的瞬间,浑浊的洪水一下子涌进了柜体!”事隔4年后的2017年9月5日,说起那场突如其来的暴洪,陈强不仅记忆犹新还充满了后怕,“这可是我们工程攻坚期时珍贵的数据和材料,正是有了这些材料才能攻克隧道建设史上的世界难题!”

    木寨岭隧道是兰渝铁路全线贯通的控制性工程,该地段的极高地应力、软岩大变形是国内施工难度大、风险极高的铁路隧道,被专家称为“国内罕见、世界难题”。

    为了抢救珍贵的科研材料,陈强在关键时候表现的不畏艰险、一往无前的大无畏精神,正是兰渝铁路木寨岭精神的一部分。

    不仅如此,为了克服隧道不能使用盾构、无法进入大型装载设备拉运土方的困难,木寨岭隧道开挖班长赵文安,硬是带领着工友们用胶轮车一车车将上万方土方推出隧道。为了保证完成任务,他3年没回家过春节,在小导洞的开挖中以月进100米和大导洞扩挖月进35米的成绩,助推了木寨岭隧道早日竣工。

    攻克世界难题,科研资料堆满120平方米的三居室

    兰渝铁路共有隧道266座,隧道总长占比高达60%,其中高风险、极高风险隧道17座,全线存在高地应力软岩大变形,第三系富水粉细砂涌水涌砂,岩溶突水及瓦斯突出等隧道施工难题。

    作为极高风险隧道的木寨岭隧道是全线控制性工程之一,施工建设过程中,遭遇了世界级高地应力软岩大变形施工难题。该隧道位于甘肃省定西市漳县及岷县境内,海拔处于2390至3214米之间,隧道全长19.1公里,是全线第二长隧道,设计为两座单线分离式隧道,洞身线间距40米,隧道所处的特殊地理位置,导致了高寒缺氧以及暴雨、暴雪、地震等自然灾害的频繁发生,特别是极高地应力软岩导致的隧道大变形给施工造成的困难超乎想象。

    为了破解这一难题,中国铁路总公司牵头成立由其工程管理中心、建设、设计、施工、监理单位组成的“五位一体”重难点工程现场工作组,共同会诊、联合攻关。依托7号斜井开展为期一年半的科学实验,为正确认识和探明高地应力、支护参数等提供了详实的科学依据。

    2015年9月,专家论证研究后决定提前释放围岩应力,先采用大导洞施工,后改为小导洞施工,以便全隧贯通后,再进行扩挖,形成稳定的围岩结构。建设者坚持动态设计、动态施工的理念,不断根据新情况和新问题,动态调整施工方案:改良围岩结构经历了从锚杆到锚索的过程;初期支护钢拱架强度一次次成倍增强,经历了从单层到两层,再到三层甚至四层的过程;二次衬砌厚度和强度也得到不断增加。

    最终,建设者探索出了三层初支加单层衬砌的“木寨岭模式”,隧道平均厚度1.6米,是普通隧道厚度的2倍;贯通段达到5层,厚度达到2.1米,是普通隧道衬砌厚度的3倍。经过7年多艰苦努力,建设者们终于攻克了这一世界难题。

    据粗略统计,木寨岭隧道开挖断面是普通隧道的3倍;用钢量是普通隧道的5倍,每米高达10吨,钢材强度达到极限。而隧道的形状也从最初的马蹄形变更为圆形,以便更好地受力,确保隧道结构安全。

    据统计,建设者开工以来组织召开专家论证会达89次之多,下发施工技术交底近6000份,这些资料足以堆满120平方米的三居室。

    在2700多个日子里,中铁隧道集团6000员工没有一个退缩,大多数一直坚守到贯通。而不少农民工因受不了这里的苦和难,先后有2万人撤离。

    木寨岭隧道是怎么建成的?二工区一线生产负责人李成明的回答很有代表性:“钢铁是怎样炼成的,我们就是怎么贯通的!”

    领先世界水平的6项科研攻关多项科技专利

    “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。”在全体参建人员齐心努力下,最终攻克了软岩大变形隧道施工的世界性难题,木寨岭隧道施工达到了预期效果。

    一是变形可控,通过超前导洞应力释放、多层支护、加大预留变形量等措施,初期支护侵限拆换量大大降低。二是多层支护结构共同受力,接触应力逐层减少。三是二衬背后接触应力及二衬混凝土结构应力均大幅减小,新支护结构没有再发生混凝土开裂现象,结构安全得到了有力保证。

    在隧道的修建过程中,经过大量实践探索,建设团队积累了丰富的软岩大变形隧道施工技术和经验。建设、设计、科研、施工等单位共同开展了“木寨岭隧道围岩变形机理与控制技术研究”“木寨岭隧道软岩高地应力大变形地段支护结构研究”“木寨岭高地应力区支护结构检测及安全性评估”等6项科研攻关工作,获得了“一种用于隧道工程中准确测量围岩内部位移的方法”“用于拱架间纵向连接的U型装置”等四项专利。这些来之不易的最新成果,已在成兰、宝兰、西成等铁路项目,以及兰海、十天等高速公路项目成功运用,为今后相关隧道施工建设提供了可资借鉴的经验。

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