9月28日9時許,隨著巨大刀盤破巖而出,國內首臺應用于高速公路隧道項目輔助施工的“月城涼山號”TBM(全斷面巖石隧道掘進機)成功掘進12318米,標志著樂西高速關鍵控制性工程之一大涼山1號隧道的平行導洞全線貫通,為樂西高速實現(xiàn)2025年全線貫通目標邁出跨越式的一步,打下了堅實的基礎。
據(jù)悉,大涼山1號隧道,由四川公路院勘察設計,全長15.3公里,是我國西南地區(qū)最長的高速公路隧道,也是國內首條采用TBM平導+主洞鉆爆法施工的高速公路隧道。
克服重重困難,突破常規(guī),從無到有
大涼山1號隧道具有建設規(guī)模超大、地質條件復雜、生態(tài)環(huán)境敏感、防災救援困難等特點及難點。隧址區(qū)緊鄰大風頂國家級自然保護區(qū)、四川省嘛咪澤自然保護區(qū),隧道穿越“三大構造+2條大型斷層”及多種不同性質的地層,面臨涌突水、瓦斯、斷層、軟巖大變形和巖溶等多處不良地質難題,地應力達19.5MPa,最大涌水量達110984立方米/天,施工極度困難。
在國內無可參考先例的情況下,四川公路院設計團隊組織研究了3公里平導、8公里平導和15.3公里平導等多種方案,從施工難易程度、運營通風、防災救援等方面進行綜合比選,最終確定采用TBM貫通平導方案,提出了“一隧三洞”的斷面布置型式,首創(chuàng)了“TBM平導+主洞鉆爆法”的組合施工工藝,填補了國內高速公路TBM工藝輔助隧道施工的空白,將建設工期縮短為5年,較傳統(tǒng)施工工藝節(jié)省工期3年以上。超前的設計理念和先進的施工工藝確保大涼山1號隧道最大程度減少了對環(huán)境敏感區(qū)的影響、降低了施工安全風險。
“硬巖掘進機之王”,刷新多項記錄
“月城涼山號”TBM,被譽為“硬巖掘進機之王”。其開挖直徑達7.93米,整機長度176米,重1400余噸,額度功率5200千瓦,于2020年10月在樂西高速大涼山1號隧道完成調試后正式開始掘進。前后歷時36個月,“月城涼山號”TBM掘進施工期間,首創(chuàng)了國內TBM獨頭日掘進49.12米,月掘進723.82米,6個月連續(xù)掘進3680米、12個月連續(xù)掘進6387米、18個月連續(xù)掘進8825米等多項全國紀錄,并多次刷新全國高速公路TBM最快掘進施工紀錄。
TBM平導的應用實現(xiàn)了特長隧道的快速掘進,TBM平均工效達到常規(guī)鉆爆法施工的5倍,施工工期節(jié)約3~4年。平導提前貫通后,將為主線隧道新增4個輔助作業(yè)面,查明了隧道不良地質,大大提高隧道施工、通風效率,降低了主洞施工安全風險。平導與主洞相互聯(lián)通,平導作為防災救援通道,顛覆了傳統(tǒng)高速公路左右洞互為救援的模式,救援時間可縮短至左右洞互為救援模式的1/4,排煙距離由5000米縮短至750米,有效降低運營期間安全風險。
樂西高速大涼山1號隧道作為國內首個TBM輔助施工的高速公路隧道項目,開啟隧道機械化施工的新篇章,對我國公路隧道建設具有里程碑的意義。
科技創(chuàng)新,助力快速安全掘進
大涼山1號隧道開工以來,建設單位與國內各大院校、科研機構合作,對TBM在長大隧道中的造價定額、管道通風、TBM不停機實時超前地質預報以及TBM掘進的參數(shù)控制選擇等進行長期科研攻關,成功穿越了斷層、軟巖、高地應力區(qū)、瓦斯等不良地質區(qū)段,確保了大涼山1號隧道順利掘進,實現(xiàn)了平導“零事故、零傷亡”。建設團隊先后已取得了22項專利和工法,編制了技術指南,并獲得中國公路學會第二屆全國公路微創(chuàng)新大賽金獎,中國公路學會隧道與地下空間工程創(chuàng)新獎一等獎等榮譽。
樂西高速全長152公里,由四川公路院牽頭勘察設計,路線起于馬邊縣,至于昭覺縣,橋隧比高達83.15%,是首條深入大涼山腹地的高速公路。
據(jù)悉,樂西高速在四川省高速公路網(wǎng)中具有重要地位,是省內重要的鄉(xiāng)村振興通道和生態(tài)旅游通道,對進一步完善路網(wǎng)功能,提升路網(wǎng)綜合服務水平具有積極作用。全面建成通車后,將與成渝、京昆、蓉麗等多條國道主干線相通,結束涼山州昭覺、美姑和雷波三縣不通高速公路的歷史,屆時,昭覺至馬邊的車程將從現(xiàn)在的5小時縮短到1.5小時左右,從昭覺到成都的車程僅需3.5小時,對鞏固擴大涼山州脫貧攻堅成果、助力鄉(xiāng)村振興和對外文化交流交融,服務大小涼山民族地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展,推動共同富裕具有重要作用。(通訊員:張俊鋒、蔚艷慶)