為了打通這條極高風險的隧道,他們給龍門山斷裂帶裝上了“脊柱骨”
成蘭鐵路茂縣隧道12日全線貫通,川西北高原即將告別沒有鐵路的歷史。
成蘭鐵路建設者在龍門山后山活動斷裂帶核心部位,開創(chuàng)性地使用“仿脊柱”隧道設計,歷時74個月,最終打通了這條極高風險隧道。
茂縣隧道位于四川省阿壩州茂縣光明鎮(zhèn),隧道穿越龍門山后山活動斷裂帶核心部位長達700米,全長9913米,屬極高風險隧道。
成蘭鐵路有限責任公司相關負責人介紹,在活動斷裂核部,受構造擠壓,隧道圍巖極其破碎,呈粉末狀,原始地應力高,隧道發(fā)生了嚴重的擠壓變形,最大單側變形量達190cm,拱頂沉降值達到78cm,變形量在國內在鐵路建隧道中罕見。
中鐵二院成蘭鐵路隧道設計負責人姜波說,按照常規(guī)設計,活動斷裂可能發(fā)生的錯動和位移極易造成隧斷路毀。最終,設計方案從動物脊柱獲得靈感,由將斷層帶的隧道結構設計為34個短節(jié)段和超寬接縫連接,使隧道具備適應錯動及轉動的能力。
該設計和傳統(tǒng)硬木“玩具蛇”有類似之處,是我國隧道科學研究者從傳統(tǒng)智慧中汲取的靈感,試驗表明,該設計可大大降低活動斷裂錯動的危害,同時易于修復。
在施工中,隧道采用高度機械化施工,實現(xiàn)“快挖、快支、快錨、快封閉”,創(chuàng)新采用分次多層支護、長短錨桿組合的變形主動控制支護體系,最終成功通過變形段落。
成蘭鐵路成都至黃勝關段位于四川省境內,起于成都市,向北延伸,全長275.8公里,橋隧比79.37%,設計時速每小時200公里,于2013年10月正式開工。
74個月里,建設者們相繼攻克技術難題,形成“成蘭鐵路高地應力軟巖大變形控制技術”在全國推廣,申請實用新型專利16項,形成省部級施工工法5項,為我國西南地區(qū)軟巖隧道施工積累了寶貴經驗。
成蘭鐵路起于四川成都,經茂縣、松潘、九寨溝等高原縣,最終抵達甘肅蘭州,是我國又一條高原“天路”,將進一步完善我國西部鐵路網,密切西南、西北間聯(lián)系。
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