渝湘复线高速彭酉段这个重难点工程掘进过程遇到200多个溶腔,4次穿越高瓦斯煤层 摩围山隧道提前两个月贯通背后的故事
渝湘复线高速彭酉段摩围山隧道里,施工人员正在作业。首席记者 陈维灯 摄/视觉重庆
2月14日,寒潮袭来,摩围山一夜白头。山腹深处,渝湘复线高速彭酉段摩围山隧道约1400米处,却是一幅热火朝天的施工图景。
“去年11月,隧道提前两个月全线贯通,现在我们主要在进行二次衬砌和一些附属工程。”机器轰鸣声中,中铁十一局集团有限公司彭酉路1标项目负责人曹江钧扯着嗓子和重庆日报记者交流着。
令人难以想象的是,作为渝湘复线高速彭酉段的重难点工程,左线长4503米、右线长4498米的摩围山隧道在掘进过程中先后遇到了200多个溶腔,溶洞水最高达每小时700立方米,4次穿越高瓦斯煤层。“摩围山隧道隧区围岩稳定性极差,存在岩溶富水、断层破碎带、浅埋偏压等不良地质,施工安全风险极高。”曹江钧说。
那么,施工团队又是如何做到隧道提前两个月全线贯通呢?
深不可测的溶洞
掘进50米用了4个多月
“最大的一个溶腔,在左洞掘进854米的位置遇到了。”回忆当时的情形,中铁十一局集团有限公司彭酉路1标项目一工区工程部长滕海平至今心有余悸,“一轮爆破后,一个巨大的溶腔出现在了我们眼前,深不见底,而且有涌水出现。”
简单测量后发现,溶腔有7米多高、3米多宽,深不可测。
经验丰富的滕海平立即让施工人员暂停所有工作,“施工前我们就做了地质勘探,知道山腹中有很多溶腔,只是不知道溶腔具体有多大,不过我们都有相应的预案。”
随后,业主单位、监理、总包等各方对现场进行了查看,并增加支护防止垮塌。
不过,由于对溶腔走势、涌水大小等并不了解,施工陷入停滞。
“多方协商后,我们决定聘请专业的探洞团队进行勘探,再根据勘探绘制的溶洞轮廓线制定施工方案。”摩围山隧道左洞左侧洞壁854米处,滕海平带着记者钻入了巨大的溶洞洞口,“探洞团队进去不久就失联了,对讲机里只有一阵嘈杂声。”
虽然专业挖“洞”,但对于探洞,滕海平等人一点经验都没有,只能守在洞口干着急。
幸好傍晚时分,探洞团队安然无恙地出来了。
如今,从当时探洞团队绘制的“摩围山隧道进口左线ZK17+854揭示溶腔泄水溶洞洞穴图”可以看到,溶洞幽深,曲折并发育出地下暗河。
“洞长又曲折,走远了就联系不上了。”滕海平介绍,在确定洞穴走向逐渐远离摩围山隧道主线后,探洞团队这才撤出洞穴,“在隧道掘进方向上,大约有50米的溶腔,底下还有软弱层。”
约50米的溶腔,却给施工带来了不小的麻烦。施工团队只能边勘探边增加支护,一点一点地往前推进,4个多月后才成功通过这50米的距离。
每小时涌水达700多立方米
隧道下两米处修过水涵
沿摩围山隧道左洞前行,约900米处的右侧洞壁上,赫然出现了一个直径两米多的巨大溶洞竖井,且不断有水流涌出。
“这个竖井和我们刚才看到的洞口是连成一体的,开挖的隧道把它拦腰斩断了。”中铁十一局集团有限公司彭酉路1标项目隧道技术主管雷甲辉介绍,竖井直径2.34米,日常水量为每小时15立方米左右。
去年6月的一场暴雨,让竖井水量陡增至每小时700多立方米。
“竖井里就跟挂着瀑布一样,哗哗哗地往下冲,隧道里全是水。”让雷甲辉等人更加担心的情况出现了:由于此前开挖的洞渣将原本与其相连的泄水洞部分堵塞,造成隧道积水不断上涌。
“必须有人冒险进入泄水洞,清理洞渣的同时将洞口一侧封住,防止洞渣再次掉落。”紧急时刻,滕海平和雷甲辉系上安全绳、带上照明设备,携带着封堵材料下了泄水洞,“用了整整两天才完成了除渣和封堵。”
不过,要防止涌水再次淹没隧道,还需要将被隧道拦腰斩断的竖井和泄水洞再次连通。
“这就需要在竖井和泄水洞之间开挖一条过水涵。”雷甲辉介绍,施工队采取的办法是在隧道路面下两米修建过水涵,连通竖井和泄水洞,“这样就能在不影响行车安全的前提下,充分利用溶洞原有的地形条件完成排水。”
目前,由于竖井水量较小,施工团队采取在竖井前修筑蓄水池、导管引流的方式解决竖井涌水问题。
雷甲辉介绍,过水涵必须在今年雨季到来之前完工,“这样才能保证雨季时隧道的后续施工能够正常进行。”
4次穿越高瓦斯煤层
3次全员紧急撤离
“和穿越高瓦斯煤层相比,200多个溶腔和涌水就算不上太大的危险了。”摩围山隧道左洞约1380米处,曹江钧停下了脚步,“1380米和2367米处,左右洞分别遇到了长达340米和130米的高瓦斯煤层。”
隧道施工穿越高瓦斯煤层存在极高的危险性,比如:突出煤流会充塞巷道,能摧毁巷道设施、机电设备,破坏通风系统:突出煤流还会掩埋人员,高浓度瓦斯可能造成人员窒息死亡;遇到火源极易引发瓦斯燃烧和爆炸。
“整个施工过程,我们都配备有瓦监员和瓦监仪。”雷甲辉介绍,当空气中甲烷浓度超过0.5%时,瓦监仪就会自动报警,并切断隧道电源,人员必须迅速撤离,“4次穿越高瓦斯煤层,我们遇到了3次紧急撤离。”
2021年11月的一天上午10点左右,工人在掌子面进行钻孔作业时,超前探孔中涌出瓦斯气体,瓦监仪发出警报并切断电源。
“我和工区经理罗敬,还有现场安全员等立即组织人员撤离。”雷甲辉告诉记者,人员撤离后,必须对隧道通风3小时以上,并在洞外监测风流中的瓦斯浓度,然后由瓦监员进入隧道每隔100米监测一次,确保安全后才能再次进洞施工。
溶腔、涌水、高瓦斯煤层……遇到如此多的施工难题,摩围山隧道依然提前了两个月实现贯通。
“我们以党建为引领,党员带头、细化工序,实行24小时轮流作业,尽量把耽误的时间抢回来。”曹江钧介绍,开挖、出渣、排危、立架……每一道工序都是紧锣密鼓,上一道工序完成立即进入下一道工序,“在抢时间的同时,我们还设立了党员质量监督岗,确保每一道工序都严格按规范进行,确保工程质量。”(陈维灯 庞梧萱)